除鹽水生產過程中的質量控制

2022-11-11 21:30:04 字數 3349 閱讀 2425

經營管理

陰鵬超劉凱東段接新

(黑龍江省大慶油田甲醇分公司)

中圖分類號:tq

文獻標識碼:a

文章編號

--前言

化工集團甲醇分公司動力車間第三除鹽水站始建於1997年,供水能力6or/h,採用固定床離子交換器處理生產除鹽水。2000 ̄裝置進行了改造,將固定床離子交換器改為雙室浮床離子交換器.產量也提公升至120t/h。除鹽水作為一種化工產品,在集團範圍內主要應用於甲醇、合成氨、醋酸、輕烴分餾和鍋爐等化工裝置,主要為裝置中的鍋爐、廢鍋等產蒸汽的裝置提供低除鹽分用水。

隨著化工生產的發展與進步,化工生產對除鹽水質量的要求也越來越高,

這是因為除鹽水質量能否保障,不僅影響到最終化工產品的質量,而且影響到裝置的平穩高效執行與安全。對甲醇、合成氨等裝置而言,除鹽效果不好的除鹽水進入裝置後會造成廢鍋等換熱裝置的鹽垢沉積,降低傳熱效率,同時使鍋爐、

廢鍋等裝置受熱面壁溫公升高,受熱面區域性過熱、金屬強度降低,為安全生產帶來隱患。另外,除鹽水質量的下降造成蒸汽質量的下降,還會造成轉化阻力增大和觸媒轉化能力降低等影響。因此,穩定的、高品質的除鹽水是保障我們化工生產順利進行的乙個重要條件。

近年來,我們第三除鹽水站的全體員工就如何在生產過程中控制好除鹽水的質量進行了多方面的探索,摸清了影響因素,制定了

有效的控制措施。

=.質量影響因素分析和控制點確定

除鹽水生產過程主要包含五道主要工序,五道工序分別承擔了去除水中懸浮物、降低濁度,去除水中溶解的陰陽離子、降低水中鹽分含量,降低除鹽水鹼

度等作用。五道工序能否有效執行,是除鹽水質量控制的關鍵,其質量影響因素也包含於這些工序的具體執行之中。

(一)過濾

過濾是除鹽水生產過程中的第一步操作,我們第三除鹽水站採用的是壓力式活性炭過濾器,其主要作用是:

1.吸附水中的懸浮物,降低原水的濁度。懸浮物過多會對下步工序的離子交換樹脂造成危害,會造成堵塞,引起阻力公升高、出力下降。

2.去除水中的游離氯。水中的游離氯具有較強的氧化能力,如不去除,將會對離子交換樹脂造成氧化、斷鏈而損壞。

3.去除水中的有機物,降低cod。有機物對強鹼陰樹脂具有很強的汙染能力,受有機物汙染的樹脂的工作交換容量將明顯降低,並伴有出水sio2含量增大。

由此可見,過濾器雖然不直接影響水中溶解的陰陽離子的變化,但對下步的離子交換能否平穩有效執行起著非常重要的作用.只有控制過濾器出口水中懸浮物、游離氯、和有機物的含量,才能保證後續處理過程的順利進行。

(二)陽離子交換

生水經混凝和過濾等預處理後,除去了水中的懸浮物和膠態物質,但其硬

度、鹼度、鹽量仍然存在,陽離子交換器的作用就是除去生水中的溶解性陽離子。生水中的陽離子主要是靠陽離子交換樹脂出去,h型陽離子交換樹脂離子選擇順序為當生水(即含有鈣、鎂、鉀、鈉等金屬離子的水)通過雙室浮動陽床時,由於強酸性h型陽樹j] ̄so3h基團對水中所有的陽離子均有較強的交換作用。所以當生水通過此樹脂層時,水

中的各種陽離子均被樹脂吸附,樹脂上的h 被交換至水中,並與水中的雙室浮動陰離子生成水相應的無機酸。

交換後的水質,按對出水水質要求不同,控制交換終點也不同,可分兩種情況:一種是要求除去水中全部陽離子,這相當於出水中鈉離子出現為交換過程的終點,即控制漏鈉作為執行終點,故在水的軟化脫鹼或除鹽系統中,則要求以漏鈉作為執行終點控制。另一種是以出水中硬度出現為終點,此時只是交換了水中的鈣、鎂離子,使水軟化,故在水的軟化系統中,以控制漏硬度作為執行終點。

(三)除碳系統

原水經氫型陽離子交換樹脂交換後,原水中的陽離子幾乎都轉變成h ,出水呈酸性,並含有大量 ̄nnco,氣體。這是因出7gph值明顯降低,有利於水

370 l科技博覽

中碳酸的電離平衡向生成co,方向移動

水中游離的co可以看作是溶解在水中的氣體,根據氣體分壓定律和亨利

定律可知,只要降低水面jzco,的分壓力就可除去水中溶解的co,氣,這就是除碳器的工作原理。在除鹽水裝置中除去水中游離co肭裝置是除碳器。

在除鹽水生產過程中,除碳操作不僅對水質質量產生影響,而且對接下來的陰離子交換器產生直接的影響,因此,保證除碳效果對保證除鹽水質量也起著重要的作用。

(四)陰離子交換

從陽樹脂交換器出來的水呈弱酸性,當這些含有無機酸的水通過雙室浮動陰床時,由於強鹼性oh型陰樹脂n蘭oh基團對水中所有的陰離子均有較強的

交換作用。所以當「酸性水」通過此樹脂層時,水中的各種陰離子均被樹脂吸附,oh型陰樹脂so4 。>no3一>c卜>oh一>f一>hco3一>hsio3,樹脂上flgoh一被交換至水中並與水中的h+生成水。

陰離子交換器的作用就是將水中的陰離子除去,特別是結構性物質陰離子(c1一、s()一),進一步提高水質,保汪化工生產的平穩和安全執行。

在除鹽系統中,oh型強鹼性陰離子交換器執行過程的水質變化,有兩種:l、陽床執行正常情況下,陰床先失效。這時的陰床出水水質變化曲線如圖2—2所示。

由圖中可見,h 前幾條曲線迅速下降,表明再生後正洗時,水中雜質迅速下降直至達到執行的出水水質標準,ba區間即為穩定交換執行時期,出水

水質i ̄jph值為7-9,電導率<5us/cm,含矽量(以sio,計)為執行至a點後,陰床開始失效,但陽床仍在正常執行。此時,陰床由於酸漏過,故其出水的ph值下降;與此同時,陰床出水中的矽含量和電導率增加。

2、陰床正常運**況下,陽床先失效。陰床出水水質變化曲線見圖2—3。復

床除鹽系統執行到a點時,陽床開始失效,但陰床仍在正常執行。此時陽床漏出的na 流經陰床,在陰床的出水中含有naoh.使出水的ph值公升高,並對oh型

強鹼性陰樹脂吸著hs產生不利的干擾作用,從而使出水的含矽量增加,其

反應為:

一因此,出水是呈鹼性。

通過上述兩種情況下的陰床出水水質變化的分析可知,可通過對出水中含矽量的控制來實施對oh型強鹼性陰樹脂交換終點的控制。

(五)混和離子交換

混合床是將陽、陰兩種樹脂按一定比例裝入同乙個交換器中,在兩種樹脂

混合狀態下,同時進行陽、陰離子交換反應的裝置。混床的作用主要有兩點。

1.進一步提高出水水質。經一級除鹽系統處理過的水,往往不能滿足高壓以上鍋爐對補給水質的要求,所以將混床串聯在一級除鹽後,進~步提高出水水質。

2.在一級除鹽裝置監督不及時的情況下,瞬間會造成水質惡化,影響鍋爐給水水質。如在~級除鹽後串聯混床,作為乙個再淨化裝置,可以保正除鹽裝置的出水水質一直穩定。

混合離子交換器在除鹽水生產過程中起到了提高水質質量和預防水質瞬間惡化的作用,經混合離子交換後的水將作為除鹽水成品進人除鹽水罐.在通過除鹽水幫浦送到各個裝置使用,所以控制好混合離子交換過程對於保證最終產品質量至關重要。

三.質量控制措施

除鹽水生產過程中控制點的明確和控制指標的確定,為具體的操作提供了依據,也為各工序運**況的判斷提供了檢驗上的嵌據我們通過檢測和分析各控制點的資料來及時準確地調整生產操作。

結論通過嚴格控制除鹽水執行及再生指標,外送水各項指標均符合了工業用水

要求,滿足了除鹽水各使用者的工業需要,保證了裝置的安全平穩執行。

生產過程中質量控制有關制度

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