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“膜”法制碱山东海化探索地下卤水浓缩高效利用新路
《科普时报》记者 张勤业 / 时间:2018-06-13 05:57:42

  据科普时报网2018年6月12日讯 5月30日,在山东海化自主开发的日产1万立方米纳滤精制卤水制碱工业化示范项目现场,三台机组满负荷生产,每小时精制卤水达420~440立方米,每立方米可带入原盐90千克,产能及产品质量均优于设计值,这标志着山东海化制盐实现工厂化。该项目开发成功,为后续地下卤水浓缩高效利用和山东海化纯碱厂进一步提质增效探索出一条新路。
  利用地下卤水制碱梦想成真
  自1989年山东海化纯碱厂投产以来,山东海化与同行业其他企业一样,一直用海水溶化原盐生产纯碱。
  上世纪90年代初,山东海化纯碱厂的科研人员曾提出大胆设想:直接利用地下卤水制碱!然而,由于地下卤水中含有大量的钙、镁、硫酸根等杂质离子,会给纯碱生产设备造成严重结疤,影响连续稳定生产。由此,这个设想“搁浅”了。
  近年来,新兴纳滤膜技术在工业废水处理、原料药制造和氯碱脱硝等领域得到广泛应用。山东海化科研人员利用纳滤膜技术精制地下卤水生产纯碱的梦想再次被点燃。
  事实上,利用纳滤膜技术精制地下卤水生产纯碱,就是通过纳滤膜这个“筛子”把卤水中影响纯碱生产稳定的高价杂质离子都“筛”出来,留下作为生产纯碱原料的离子和其他不影响纯碱生产的离子,从而实现用精制卤水直接制碱。
  山东海化成立纳滤膜技术精制卤水制碱中试项目组,进行原创性攻关。中试项目组先后开展了纳滤定性定量试验、方案论证、小试及中试实验攻关探索,其间,中试设备运行可靠,技术指标稳定。
  新兴膜材料实现纯碱流程再造
  山东海化集团副总经理迟庆峰表示,此项技术对优化纯碱工艺流程、提升山东海化纯碱厂竞争力意义重大。
  精制卤水中氯化钠的含量是海水的3至4倍,用精制卤水制碱减少了固体盐的使用量,仅此一项,每年可节省3600万元。因卤水精制,节约化学法去除钙、镁、硫酸根离子等杂质费用2100万元,年可实现综合效益5000多万元,一年便可收回投资。同时,这项工艺延长了关键制碱设备运行周期,有助于提高并保持纯碱质量。
  然而,通往成功的道路并非一帆风顺。项目投运3个月之后,运行人员发现设备产水量明显下降。从工艺参数看超滤、纳滤压差异常,项目组初步判断是设备内部出现了污染。
  啃下这块硬骨头!经过一个多月攻关试验,山东海化科研人员逐步摸索出了一套新的过滤器清洗模式,将定期更换下来的过滤器进行线下清洗,二次利用,使滤芯使用寿命延长了一倍。更可喜的是,他们实现了滤芯在线清洗,保障了设备连续高效运行。


“膜”法制碱山东海化探索地下卤水浓缩高效利用新路


  “膜”法催生循环链不断增值
  将气浮技术与纳滤技术集成应用于精制提溴后高酸卤水制碱成功,是山东海化纳滤精制卤水技术工业化应用进程中攻克的又一个行业难题。
  “经过与多家气浮厂家10余次的技术交流探讨,最后选定了提溴卤水气浮中试方案,成功攻克了溶气量的确定、药剂品种和添加量的大小、酸碱度的控制、高盐环境下装置的防腐蚀技术及材质选型等系列难题,取得了突破性成功。”一位工作人员告诉记者。
  目前,山东海化正在建设纳滤精制卤水制碱二期项目,还将规划建设三期项目,总产能将达8万立方米/日,年可节约原盐200万吨。项目全部建成后,可基本实现所需原盐内部直供,将使山东海化纯碱生产成本处于行业最好水平。
  “山东海化还将着手开展精制卤水浓缩、淡化等论证研究,在8万立方米/日精制卤水中提取淡水4万立方米/日,从而进一步提高精制卤水浓度,在新技术集成应用中催生卤水价值链不断增值。”迟庆峰对项目的广阔前景充满信心。