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      一次鹽水三氯化鐵加入量實(shí)驗(yàn)

      2018-04-09 09:08:32孔金泳
      中國氯堿 2018年2期
      關(guān)鍵詞:氯化鐵鹵水絮凝劑

      孔金泳

      (河南永銀化工實(shí)業(yè)有限公司,河南 舞陽 462400)

      河南永銀化工實(shí)業(yè)有限公司燒堿裝置采用全鹵水離子膜法制堿工藝,引進(jìn)日本旭化成“零極距”電解槽,一次鹽水采用預(yù)處理、凱膜過濾工藝。2017年7月大修期間因腐蝕嚴(yán)重,出現(xiàn)處理器中心筒下沉,修復(fù)后中心筒仍有輕微偏斜。此后出現(xiàn)預(yù)處理器返渾現(xiàn)象。在此期間該公司進(jìn)行對鹵水井的疏通工作,疏通投運(yùn)后鹵水中鎂略有升高,鎂含量最高達(dá)到 0.24 g/L。

      預(yù)處理器的操作條件:控制加壓容器罐壓力0.20~0.30 MPa,過堿量控制在 0.1~0.3 g/L,三氯化鐵加入量依據(jù)預(yù)處理器上浮泥顏色做出調(diào)整;鹵水鈣鎂含量鈣為 0.6~0.9 g/L,鎂為 0.17~0.22 g/L。

      預(yù)處理器返渾原因主要有原鹽中鎂含量超標(biāo)、鹽水濃度溫度波動大、NaOH及三氯化鐵加入量控制不穩(wěn)定等[1]。實(shí)際生產(chǎn)中,該公司嚴(yán)格控制各項(xiàng)指標(biāo)的波動,但是仍然返渾。從理論分析,預(yù)處理中心筒偏斜對流體的流動、流向會產(chǎn)生一定的影響,從而對絮凝沉降過程也會有一定影響,但如果通過調(diào)整其他操作條件如增強(qiáng)絮凝過程等,應(yīng)可以糾正這部分影響。

      通過三氯化鐵加入量實(shí)驗(yàn),研究三氯化鐵加入量與絮凝效果之間的關(guān)系,確定有效加入量。

      1 原理方法

      取預(yù)處理前鹵水,加入一系列三氯化鐵溶液,用濁度儀每間隔一定時(shí)間測定濁度值。

      2 儀器

      濁度儀1臺、500 mL量筒8個(gè)、移液管等。

      3 實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)記錄

      實(shí)驗(yàn)過程:用8個(gè)量筒分別取404鹽水(預(yù)處理器前)500 mL,分別加入 0.0 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.9 mL、1.2 mL、1.6 mL、2 mL 的 1.3%三氯化鐵溶液(取自配置槽),觀察沉降效果,用濁度儀每隔一段時(shí)間測定濁度值數(shù)據(jù)記錄,見表1。

      4 分析及結(jié)論

      由實(shí)驗(yàn)看出:(1)不加入三氯化鐵時(shí),鹽水也能進(jìn)行自然沉降,但沉降過程緩慢;加入絮凝劑后,30 min內(nèi)即可快速絮凝沉降大部分沉淀,絮凝劑三氯化鐵的作用明顯。

      表1 加入不同體積三氯化鐵溶液時(shí)鹽水濁度

      (2)隨著三氯化鐵加入量的增加,絮凝作用及效果也更加顯著;但三氯化鐵量增加到1.2 mL時(shí)(對應(yīng)濃度31.2 mg/L)效果達(dá)到最佳;加入1.6 mL時(shí)(對應(yīng)濃度41.6 mg/L)絮凝效果相對變差,說明三氯化鐵加入量最佳(最大)值在 31.20 mg/L~41.60 mg/L之間。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合,計(jì)算出三氯化鐵加入量最佳(最大)值約在35.90 mg/L。

      (3)當(dāng)三氯化鐵過量時(shí),過量的絮凝劑對沉降效果影響相對緩慢,量效關(guān)系變得緩和。

      5 其他

      (1)絮凝沉降機(jī)理較為復(fù)雜,推測絮凝沉降也會受液體浮力,及溶液介質(zhì)影響(飽和鹽水為高電解質(zhì)環(huán)境,也許會影響到絮凝膠團(tuán)的形成)。

      (2)曾嘗試在三氯化鐵溶液中提前加入氫氧化鈉,來增加其聚合度以期增強(qiáng)絮凝效果的做法(有資料研究結(jié)果,聚合氯化鐵絮凝效果比單純?nèi)然F效果好),實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想,反而效果更差。其原因可能與加入堿的強(qiáng)弱以及濃度有關(guān),導(dǎo)致直接生成了Fe(OH)3,降低了三氯化鐵的有效濃度;改進(jìn)實(shí)驗(yàn),嘗試加入Na2CO3增加三氯化鐵聚合度。

      6 總結(jié)

      通過實(shí)驗(yàn)以及計(jì)算得到一次鹽水三氯化鐵的最大加入量為35.90 mg/L,為預(yù)處理器的運(yùn)行提供了實(shí)驗(yàn)參考依據(jù)。實(shí)際運(yùn)行中也通過提高三氯化鐵加入量來避免預(yù)處理器的返渾,取得一定效果。但預(yù)處理器的返渾受多因素的影響:如工人操作因素、預(yù)處理器自身結(jié)構(gòu)、鹵水質(zhì)量、以及過堿量等,全面預(yù)防預(yù)處理器返渾還需更深一步的研究。

      參考文獻(xiàn):

      [1]鐘永鐸,胡艷剛.一次鹽水預(yù)處理器返渾的原因及處理措施.中國氯堿.2012,3(3):9-10.

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