除鹽水站降低酸堿耗的措施

1、除鹽水站降低酸堿耗的措施張翼攀摘要除鹽水站每年用于離子交換樹脂再生的酸堿用量較大，所產(chǎn)生的酸堿廢液也 較多。降低酸堿耗，降低成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗是除鹽水站運(yùn)行的重中之重。本文基于 本廠除鹽水站現(xiàn)有工藝條件，分析探討了除鹽水站酸堿耗高的原因，并提出了降低酸 堿耗的措施以及其效果關(guān)鍵詞 離子交換；酸耗;堿耗;再生中國石化長嶺分公司除鹽水站負(fù)責(zé)全廠一、二級除鹽水制備與供應(yīng)，主要是向鍋爐供水。我廠制 備除鹽水制備采用的是離子交換法：新鮮水經(jīng)過一、二級過濾后，進(jìn)入陽床（陽離子交換器）去除絕 大部分陽離子后，再經(jīng)除碳器去除大部分二氧化碳，而后進(jìn)入陰床（陰離子交換器）去除絕大部分陰 離子后即為一級除鹽水，一級

2、除鹽水經(jīng)混床進(jìn)一步去除陰陽離子后制得二級除鹽水。陰陽床以及混床制水達(dá)到一定量后便會失效， 必須停床改用備用離子交換器制水。 對于失效的離 子交換器必須進(jìn)行再生以恢復(fù)其交換容量備用，再生的方法為：陽床用鹽酸稀溶液逆流再生，陰床為用氫氧化鈉稀溶液逆流再生，混床為陰陽樹脂分層同步再生，混床制水周期較長，一般周期制水量為 二十三萬噸左右，酸堿消耗量較陽床、陰床少很多。每年用于再生需要消耗大量的酸堿，且會產(chǎn)生大 量再生廢液，給公司的環(huán)保帶來一定的壓力。因而降低酸耗、堿耗，提高酸堿的利用率，也就越來越 重要。1、酸耗、堿耗的影響因素1.1、 新鮮水水質(zhì)的影響我廠除鹽水站所用新鮮水為經(jīng)絮凝澄清消毒后的長江水

3、，具的含鹽量直接制約著離子交換器的 周期制水量。當(dāng)新鮮水含鹽量高時，離子交換器制水周期較短，離子交換器再生頻率高，酸、堿耗也 相應(yīng)增加，這種情況在冬季以及雨水少長江水位低的時間表現(xiàn)尤為突出。對2015年、2016年一至七月每月除鹽水酸耗、堿耗以及新鮮水硬度、堿度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對比分析， 見表一：表一、2015年、2016年除鹽水酸耗、堿耗及水質(zhì)情況對比月份2015 年2016 年酸耗堿耗堿度硬度酸耗堿耗堿度硬度1月57.4664.591.51.349.6773.661.41.12月59.2270.731.51.354.954.781.11.23月63.0670.311.51.342.5260.511

4、.11.04月53.5865.851.51.244.4844.31.11.05月54.7453.911.41.242.8740.440.951.06月53.3862.311.21.247.4540.910.951.07月52.4969.961.41.250.1543.031.11.02015、2016年酸耗對比如圖一:2015、2016年堿耗對比如圖圖二通過對比可知：2016年一至七月份酸耗、堿耗均低于2015年同期，主要因?yàn)?016年雨水較多, 長江水位一直較高，故而含鹽量相對較低；另外一月、二月酸耗、堿耗比其他幾個月明顯偏高亦是如 此。1.2、 過濾器的過濾效果新鮮水經(jīng)一、二級過濾后進(jìn)入陽

5、床，若進(jìn)入陽床的水濁度較高，水中細(xì)小的顆粒會堵塞樹脂內(nèi)的 通道甚至引起樹脂污染，導(dǎo)致樹脂交換能力下降，交換器內(nèi)阻力增加，進(jìn)出口壓差甚至超過0.2Mpa。 這將導(dǎo)致交換器制水周期下降，再生以及反洗頻率增加，必然導(dǎo)致再生水耗以及酸耗的增加。1.3、 再生操作再生的效果對于離子交換器的周期制水量以及酸堿耗有直接關(guān)系。再生效果好，離子交換器的周期制水量就會相對較長，再生的頻率也會相對減少。一般情況下再生所用的再生液量越多， 離子交換 器再生度也就越高，但再生液的消耗量越大，所需的酸堿越多，再生所用的除鹽水量也越多，產(chǎn)生的 廢液也越多。根據(jù)離子交換的特點(diǎn)，再生越到后期，再生液的利用率越低，所以，除離子交

6、換器反洗 后第一次再生外，僅僅通過加大再生液的用量來提高離子交換器的周期制水量，并不一定能達(dá)到酸堿耗、水耗、能耗最低，也不一定是最經(jīng)濟(jì)的方案。所以在實(shí)際生產(chǎn)中，必須通過不斷的探索，尋求最 優(yōu)再生方案。1.4、 除碳器的運(yùn)行效果陽床出水PH值一月殳為3左右，而PH值小于4時，水中的CO2、HCO3全部轉(zhuǎn)變?yōu)镠2CO3o空氣中二氧化碳的分壓很小，當(dāng)空氣與除碳器里從上往下分散噴淋下來的H2CO3含量為80120mg/L的水時，水中的二氧化碳從水中解吸出來隨空氣排入大氣，達(dá)到降低水中二氧化碳的目的，減輕陰床負(fù)荷。當(dāng)除碳器除碳效果好時，進(jìn)入陰床的二氧化碳自然就少，陰床的周期制水量就會高，再生頻率就 會低

7、，也將利于降低堿耗。1.5、 水溫的影響離子交換反應(yīng)的反應(yīng)速度受溫度的影響較大。 水溫高時離子交換反應(yīng)的速度就會快， 利于再生液30 c與與失效樹脂的交換反應(yīng)，提高再生液的利用率，將很大程度的降低酸耗、堿耗，然而溫度升高會促 進(jìn)樹脂的降解、有效基團(tuán)的脫落，大大影響樹脂的穩(wěn)定性，因而實(shí)際生產(chǎn)中一般將溫度控制在40 c。1.6、酸堿的質(zhì)量若酸堿中雜質(zhì)（酸主要是鐵，而堿主要是鐵、氯化鈉、碳酸鈉）較多，將導(dǎo)致樹脂污染，使樹脂 交換能力下降甚至喪失，也必然導(dǎo)致離子交換器交換容量降低，周期制水量下降，再生的頻率高，也 將使得酸耗、堿耗增加。1.7、 日常操作離子交換器的日常操作主要有：啟床、疏水、采樣分析

8、、停床等，若操作不當(dāng)將有可能導(dǎo)致離子 交換器提前失效、或者偏床導(dǎo)致再生不合格。2、降低酸耗、堿耗的措施2.1、 提高一、二級過濾器的過濾效果過濾器過濾的過濾效果直接運(yùn)行陽床的周期制水量以及反洗的頻次。若過濾效果差，會導(dǎo)致陽床周期制水量減少，再生次數(shù)增多；更會導(dǎo)致反洗頻次增加，每次反洗后所用再生液通常為平常的1.2倍。2014年上一級過濾器前進(jìn)陽床水的濁度一般在 1NTU5E右，陽床的大反洗周期通常為9至12個； 而2014年7月上一級過濾器后，陽床進(jìn)水濁度為 0.5NTU左右，陽床大反洗周期可延長至 15個，很 大程度上降低了酸耗。實(shí)際生產(chǎn)中，每天對新鮮水以及一、二級過濾器進(jìn)行兩次采樣分析，對

9、新鮮水 的濁度以及一、二級過濾器的效果進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。若出現(xiàn)過濾器阻力大、過濾效果差，必須進(jìn)行反洗， 對于二級過濾器（高效纖維過濾器）可采用堿浸泡的方法，除去濾料上的雜質(zhì)。 2.2、提高除碳器除二氧化碳的效果除碳器進(jìn)水二氧化碳濃度一般為 90120mg/L而中間水箱中二氧化碳濃度一般為 815mg/L,未 能達(dá)到低于5mg/L的設(shè)計(jì)效果。其主要原因有：1、鼓風(fēng)機(jī)入口過濾網(wǎng)容易被蟲子、大顆粒絮狀物等 堵塞，導(dǎo)致進(jìn)入除碳器的風(fēng)量減小以及除碳器內(nèi)壓力降低；2、除碳器內(nèi)布水不均；等?，F(xiàn)采取的措施是每天對過濾網(wǎng)進(jìn)行清掃，除去附著在過濾網(wǎng)上的大顆粒固體， 恢復(fù)空氣流道的暢通；每天對中間 水箱進(jìn)行采樣分析，對

10、于除碳效果差的除碳器適當(dāng)減小進(jìn)水量；并對效果差的除碳器進(jìn)行必要的檢查甚至檢修。2.3、 保證再生液的溫度對進(jìn)入系統(tǒng)的新鮮水進(jìn)行加熱，是通過新鮮水與高溫?zé)嵩丛趽Q熱器內(nèi)警醒換熱實(shí)現(xiàn)的，可以通過調(diào)節(jié)高溫?zé)嵩吹牧髁俊囟葘π迈r水的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在冬天溫度較低的時候，熱量容易散失，可能 導(dǎo)致除鹽水溫度低，然而一級除鹽水箱已做保溫層， 水在清水箱、中間水箱中停留時間短可以有效的 緩解這一問題。2.4、 精細(xì)操作啟床、疏水、采樣分析、停床等操作必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程來操作，盡可能避免因人為原因?qū)е?離子交換器提前失效、或者停床偏床導(dǎo)致再生不合格?，F(xiàn)再生操作采用的是同步再生，即至少有一個陽床、一個陰床失效后才進(jìn)

11、行再生（因急需陽床、 或陰床備用床時可以將最臨近失效的陰床或陽床停床進(jìn)行同步再生），這樣可以極大地減少因中和再生廢液所消耗的酸堿量，當(dāng)有兩個陽床、一個陰床需要再生時可以使陰床再生進(jìn)堿量適當(dāng)增加，提高酸堿的利用率經(jīng)過不斷摸索，現(xiàn)再生操作為：進(jìn)再生液濃度為酸：浮床 3%4%固定床2.5%左右，堿：浮床 2.5%3%固定床1.8%2.0%進(jìn)再生液的流量為20m3/h, 一般情況下用酸量為：浮床 3.3t、固定床 2.7t , 一般情況下用堿量為：浮床3.6t、固定床2.8t。進(jìn)完再生液后維持原流量45分鐘左右，利用 離子交換器內(nèi)的再生液接著進(jìn)行離子交換， 然后加大流量進(jìn)行清洗，直至再生合格。通過一段時間的 摸索比較，此法酸堿利用率較高。3、總結(jié)通過現(xiàn)有工藝條件下可能影響酸耗、 堿耗的因素進(jìn)行分析，并通過實(shí)踐驗(yàn)證，得出了 ： 1、提高一、 二級過濾器過濾效果，2、提高除碳器除二氧化碳效果，3、保證再生液溫度等行之有效的措施，還通過實(shí)踐摸索出來再生的操作法，有效的降低了酸耗與堿耗。2015年一至七月酸堿總消耗量為：酸： 1