河南化工公司氯碱装置清洁生产项目策划报告书(4)

2019-01-27 10:41

企业自身的竞争力。为贯彻落实《中华人民共和国清洁生产促进法》,进一步加强环境保护、节能减排工作,提高清洁生产水平,企业提出了利用国家推荐的清洁生产技术对现有氯碱装置进行技术改造。

2.3主要建设内容

本项目是针对企业沁阳氯碱分公司20万吨烧碱及20万吨PVC树脂装置,采用国家推荐的清洁生产技术建设的清洁生产示范项目,具体改造内容如下:

1、利用烧碱用盐水膜法脱硝技术对企业现有一次盐水工序进行改造,新增一套膜法脱硝和冷冻装置,处理脱氯淡盐水规模为180m3/h,副产芒硝3200t/a。

2、利用“零极距”离子膜电解槽技术,改造企业现有8台高电密自然循环式电解槽。

3、利用生化处理技术,对PVC聚合母液废水进行处理,设计处理规模为200m3/h,使其可回用于生产。

2.3.1膜法脱硝技术改造

1、企业生产现状

企业现有脱氯淡盐水脱硝系统采用化学沉淀法,向盐水中添加氯化钡脱除硫酸根,年消耗BaCl23600吨,存在钡法工艺需要投入氯化钡,有毒、有害,副产品为硫酸钡,作为废弃物对环境存在危害,不符合环保的要求。配制氯化钡溶液对人的身体健康造成危害,且氯化钡的运输保管不方便。钡法化学沉淀法还存在产生大量固体废物垃圾等问题。

2、膜法脱硝工艺流程简述

淡盐水入水一级钛板换热器还原剂增压水泵PH调节活性碳过滤器二级钛板换热器循环水系统(用户自备)保安过滤器一级高压泵缓冲水槽一级膜法脱硝系统CIP清洗系统浓水一级透过液经一级钛板换热器交换后(去化盐)中间水槽二级高压泵二级膜法脱硝系统CIP清洗系统循环回流二级透过液(去化盐)浓水PH调节预冷换热器冷冻机组换热器冲洗系统浓缩液循环水泵结晶槽结晶体泵溢流清液回至缓冲水槽沉硝槽回至结晶槽回水泵回水槽离心机成品工艺说明 (1)水源情况

水源是经电解槽后的淡盐水。设计NaCl含量200~215g/l,Na2ClO3 含量~10g/l,SO42- 含量~8g/l,PH值为8-11,游离氯≤20ppm,温度~75℃,压力~0.35MpaG,流量~180m3/h

(2)一级钛板换热器

经过电解槽后的淡盐水先进入一级钛板换热器降低温度,冷源用一

级膜法产水,回收热量用于化盐系统等。

(3)二级钛板换热器

用于进一步降低淡盐水的温度,以满足膜脱硝系统装置的运行要求35℃±3℃。冷源用工业循环冷却水。

(4)亚硫酸钠加药装置

为保证淡盐水进膜前的游离氯始终稳定,系统配套自动加亚硫酸钠装置,该装置根据ORP表信号自动启动并调节加药量。

(5)PH调节装置

由于电解槽后的淡盐水的PH一般在8~11,需通过PH调节装置将PH值调节在6~8之间,以满足膜脱硝系统的运行要求。该系统可以根据PH值数据通过高位水箱用阀门调节加药量。

(6)缓冲水槽

缓冲水槽对淡盐水的供给起到缓冲作用,协调淡盐水的供给量与增压水泵的输入量。当淡盐水的供应量超过增压水泵的输水量时,缓冲水槽水满,通过缓冲水槽的液位控制使淡盐水供给停止。当淡盐水供应量小于增压水泵的输水量时,缓冲水槽空,增压水泵停止运行,起到保护输送泵的作用。缓冲水槽采用FRP材质制造,并配置液位控制。

(7)增压水泵

设置3台增压水泵(二用一备)。用于对淡盐水加压,为后续设备提供稳定的流量和压力。该泵具有耐腐蚀、体积小、高效率及低噪音等特点。

(8)活性炭过滤器

活性碳过滤器其内部装填的滤料是活性炭颗粒,该颗粒的多微孔结

构可吸附水中的余氯,以防止后级膜系统中的膜元件受其氧化降解。虽然正常运行时淡盐水中的余氯很微量,但考虑到系统有可能会因为某一故障可能会导致余氯透过,损害膜系统,故设置活性炭过滤器。同时活性炭过滤器还能吸附从前级漏过来的低分子有机物等污染性物质,对水中重金属离子、COD等有较明显的吸附去除作用,也能减少水中异味,色度和臭味。经过活性炭颗粒处理的产水,其游离氯含量正常情况下小于0.1mg/L。作为膜脱硝系统前处理装置,活性碳过滤器可有效防止反渗透的有机物污染及氧化降解,而不受本身进水温度、pH值和有机混合物的影响,可以进一步降低反渗透进水的SDI值。

(9)保安过滤器

为防止微小颗粒进入膜系统,堵塞膜元件,系统设置1台过滤精度为5微米的过滤器。

(10)特殊反渗透膜脱硝系统

本系统的主要作用是把经过预处理后的淡盐水进行膜分离脱硝,由于它的膜孔直径刚好介于一二价离子之间,并具有负电荷,所以它对硫酸盐有极高脱除能力,而氯化钠溶液有很好的透过能力,且运行安全、灵活,操作简单。它包括下列单元设备:一/二级高压泵;一/二级膜本体装置;清冲洗系统。

本系统按二级膜法脱硝系统装置设计:一级出力为2×24.8m3/h;二级出力为2.6m3/h;并配置相关的附属设备。

1)一/二级高压泵

高压泵的作用是为膜脱硝系统本体提供足够的进水压力,保证膜组的正常运行。根据膜本身的特性,膜组需要一定的推动力去克服渗透压

等阻力,才能达到设计的产水量及脱盐效果,根据膜本身的特性,设计温度为35±30C时要求提供的进水压力不小于2.0MPa。本系统选用优质高压泵,该泵具有耐腐蚀、体积小,效率高,噪声低,维护量低,节省能量的特点。

2)一/二级特殊反渗透膜脱硝装置(膜组)

膜脱硝系统装置(膜组)是本工艺方案中的关键设备,且造价昂贵,为了保证膜脱硝系统装置的长期稳定运行,必须对进入膜脱硝系统装置前的淡盐水的各项指标进行严格监控,以避免膜元件被氧化或受到其它损害,监控范围包括:余氯含量、水温、压力及PH等。

3)中间水槽

中间水槽对淡盐水的供给起到缓冲作用,协调一级浓缩液的排放量与二级高压泵的输入量。当浓缩液的供应量超过高压泵的输水量时,中间水槽水满,通过中间水槽的液位控制使浓缩液供给停止。当浓缩液供应量小于增压水泵的输水量时,中间水槽空,高压泵停止运行,起到保护高压泵的作用。中间水槽采用FRP材质制造,并配置液位控制。

4)PH调节装置

由于膜法除硝后的浓水的PH偏低,需通过PH调节装置将PH值调高,以满足膜脱硝系统的运行要求。该系统可以根据PH值数据通过高位水箱用阀门调节加药量。保证PH始终稳定在8之间。

5)膜组清洗系统

膜脱硝系统装置运行压力一般在2.0Mpa左右,在膜组长期运行后,会受到某些难以冲洗掉的污染,如长期的微量盐份结垢和有机物的积累而造成膜组件性能的下降,运行压力升高,所以必须用化学药品进行清


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