文丘里混合器应用技术改造_刘丙臣
第50卷第6期2014年6月【盐
水】
碱工业氯
Chlor－AlkaliIndustry
Vol．50，No．6Jun．，2014
文丘里混合器应用技术改造
苟增启，钟永铎刘丙臣*，
(1．山东大成农化有限公司，山东淄博255009;2．四平昊华化工有限公司，吉林四平136001)
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1
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［关键词］盐水精制；文丘里混合器；助沉剂；改造［摘
要］介绍了山东大成农化有限公司氯碱厂盐水工序对文丘里混合器进行的技术改造。改造后，生产连
［文献标志码］B
［文章编号］1008－133X（2014）06－0004－03
续、稳定、高负荷运行，从而提高了经济效益。
［中图分类号］TQ114．261
Technologicalinnovationinventurimixer
LIUBingchen1，GOUZengqi1，ZHONGYongduo2
（1．ShandongDachengAgrochemicalCo．Ltd．，Zibo255009，China；
2．SipingHaohuaChemicalCo．，Ltd．，136001，China）
Keywords：brinerefining；venturimixer；settlingagent；innovation
Abstract：Theinnovationsinventurimixerforbrineprocessatchlor－alkaliplantofShandong
DachengAgrochemicalCo．Ltd．areintroduced．Afterinnovation，productionrunscontinuouslyandstablyathighload，andthusimprovingeconomicbenefits．山东大成农化有限公司烧碱项目二期工程（烧碱产能为10万t/a离子膜法烧碱，配套10万t/aPVC树脂）于2008年10月一次开车成功，并顺利达产。盐水工序采用“预处理+膜分离”进行盐水精制。文丘里混合器是盐水精制中最重要的设备之一，文丘里混合器主要是向粗盐水中加入助沉剂三氯化铁溶液，粗盐水中Mg（OH）
2
在文丘里混合器内与助沉剂三氯化铁溶液进行初步并与三氯化铁溶液一起切向进入预处理器的混合，
凝聚反应室，完全泄压后，分别进入串联的漩流室进行高效混合气功能。
文丘混合器改造前结构如图1所示
。
［2］
。文丘里混合器的主要功能有如下3
种：①高效汽水混合功能；②防回水功能；③负压吸
含量很高，就须有
絮凝剂，
足够过量的NaOH和足够的三氯化铁溶液结合，产生出能够吸附Mg（OH）2沉淀的Fe（OH）
3
发挥助沉作用，以真正吸附Mg（OH）2，最终除掉粗盐水中大量的镁离子。生产中常常因为文丘里混合器出现故障而导致预处理器反浑，或停一条生产线，造成盐水工序供给电解槽的精盐水量不足，电解槽被迫降电流，影响正常的生产运行
［1］
。
1文丘里混合器的工作原理
文丘里混合器的作用是使加入压缩空气后的盐
图1
Fig．1
文丘混合器改造前结构图
水与三氯化铁溶液高效混合。当溶解了空气的粗盐水经文丘里混合器时（第一次泄压产生大量气泡），
*
Structuraldiagramofunimprovedventurimixer
［2004年毕业于济南大学化工学院化工工艺专业，作者简介］刘丙臣（1982—），现于山东大成农化有限公男，工程师，［收稿日期］2012－06－09；修回日期：2013－09－18
司从事工艺设计工作。
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2文丘里混合器改造前出现的问题及危害
（1）在初设计时，文丘里混合器走的是盐水物
（2）三氯化铁高位槽与碳酸钠高位槽、次氯酸钠高位槽连在一起，中间用玻璃钢板隔开，如果相互渗漏，就会影响三氯化铁的加入。
（3）三氯化铁加入管线由三氯化铁高位槽到文丘里混合器也是碳钢衬塑管线，并且管道多段腐蚀也影响了三氯化铁加泄漏，管线太细直径为DN32，入量。
料。由于盐水系统中含有游离氯，且盐水中须加盐酸（对碳钢管道腐蚀性很强），所以采用碳钢管衬塑盐水加酸后和电解返回的淡材质。在实际生产中，
盐水中含游离氯，由于衬塑管道质量有问题，碳钢管内的衬塑经常脱落损坏；并且，盐水腐蚀衬塑碳钢管道后，发生泄漏，文丘里混合器管道上会覆盖盐水结晶物，从而影响周围环境卫生，造成环境污染。
（2）由于衬塑损坏，盐水会严重腐蚀碳钢管，进而使碳钢管道泄漏，影响正常生产；并且由于碳钢管衬塑脱落物及盐水结晶物会堵塞管道，致使三氯化铁助沉剂不能加到盐水系统中，盐水中镁离子含量只好降低粗盐水流过高（预处理器中的盐水反浑），
三氯化铁量（供给电解工序的精盐水减少）；另外，高位槽泄漏以及三氯化铁加入管线太细，也使三氯化铁不能及时加入到盐水系统。有时因为文丘里混合器腐蚀严重而停一条生产线来更换设备，电解工序只能被迫降电流，因此影响正常生产。
4文丘里混合器的改进
文丘里混合器技术改造如下：将原来的碳钢内
衬塑的材质改造成全部为钛材质，并增加1段全部是钛材质的短接（如图2所示）。
文丘里混合器用防盐水腐蚀极强的钛材质取代碳钢管道内部衬塑，大大增加了文丘里混合器抗盐水腐蚀的能力，保证了盐水精制工序的连续、稳定、高负荷运行。拆除连在一起的三氯化铁高位槽、碳酸钠高位槽和次氯酸钠高位槽，重新制作3个玻璃钢罐作为高位槽，避免泄漏时3个高位槽内的物料相互混合而影响三氯化铁的加入。对三氯化铁加入管线进行改造，将原来的碳钢衬塑管全部改成PVC避免材质管线，且直径加粗（由DN32改为DN50），因管线太细或碳钢衬塑损坏堵塞管道而造成三氯化铁加入量不足或加不进盐水系统中。对盐水流量进行了调节，保证了盐水流量的稳定，避免了因盐水流量忽高忽低而造成文丘里混合器内部受损
。
3原文丘里混合器出现问题的原因分析
（1）电解返回盐水系统中的淡盐水有时含有游
离氯，对碳钢管道极易造成腐蚀；而碳钢衬塑厂家衬塑层太薄（加工质量有问题），是造成腐蚀的原因之一。
图2
Fig．2
文丘混合器改造后结构图
Structuraldiagramofimprovedventurimixer
5文丘里混合器改造后的运行状态
运行1年多以来，没再因文丘里混合器改造后，
目前，文丘里混合器环境清洁，周围也不再有盐水污垢，避免了环境污染；电解槽也不再因为文丘里混合器故障而频繁升降电流，保证了正常生产。
盐水物料结晶而堵塞管道，盐水系统中可以及时加入三氯化铁溶液，预处理器不再反浑，文丘里混合器也不再因盐水加酸和淡盐水中含游离氯而被腐蚀。
6盐水系统适量加入三氯化铁和氢氧化钠
文丘里混合器的主要作用：
(下转第31页)
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第6期
刘丙臣等:文丘里混合器应用技术改造
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盐水
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120m3/h。经过回收后，冷凝液送至纯水站空冷装置冷却后制纯水（冬季可用于原水加热，减少冬季蒸汽使用量
［2，4］
211．2万元/a；同时，还可以减少冷凝水排放量。
3结语
以上措施是严格按照工艺方法和环保的要求进
），减少生产水用量80～120m/h，
3
实现了该类废水的高效利用；同时，减少了生产水用量。一次冷凝液回用工艺流程如图6所示
。
行设计的，并对排污口进行了规范化的设置，对排污计量设施进行了完善。此后，又先后投资70万元在5个生产车间的总排放口安装明渠流量计，对废水排量进行科学管控（有效控制了排水量及用水量，提高了废水的利用率）；并制定了排污收费实施方案，实施排污收费制度（通过有效监督和激励手段将废水减排指标分解落实到车间、班组），以达到推动全员参与污水减排的积极性和主动性，为企业创造较好的经济效益。
参考文献
．北京：化学工业出版社，［1］李相彪．氯碱生产技术［M］
2011：1－406．
［2］邹家庆．工业废水处理技术［M］．北京：化学工业出版
2003：146－151．社，
［3］上海市政设计院．给水排水设计手册［M］．北京：中国建
1985：442－590．筑工业出版社，
［4］唐受印，戴友芝，汪大翚．废水处理工程［M］．北京：化
图5
Fig．5
一次冷凝液回用工艺流程
Processflowofrecoveringprimarycondensate
2．4．2实施效果
本项目投资390万，对蒸汽冷凝水进行回用。蒸汽冷凝水回用项目投用后，回用各界区冷凝水制
3取纯水，减少生产水用量80～120m/h（先以80
m3/h计算），改造后可节省工业水约为：
80×8000=64万（m）；产生的经济效益为：64×2．2=140．8（万元/a）。
同理可计算，减少生产水用量120m/h时可产生经济效益211．2（万元/a）。
可见，改造后，可产生经济效益140．8万～
3
3
2004：122－125．学工业出版社，
櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮櫮(上接第5页)向盐水系统中加入适量的三氯化铁。而经过文丘里管加入的三氯化铁在盐水精制中主要起助沉积作用。当粗盐水中的Mg（OH）2含量很高时，就需要有足够的过量NaOH和足够的FeCl3结合，产生能够吸附Mg（OH）
2
增加FeCl3的加入量，更要适当提高粗盐水过量
－
NaOH的含量；否则，过多的FeCl3溶液没有OH相
结合就以Fe
3+
离子的形式游离在盐水中，最终进入
［3］
树脂塔，使螯合树脂中毒。
沉淀的Fe（OH）3絮凝
7结语
大大提高了盐水系文丘里混合器技术改造后，
剂，真正达到吸附助沉Mg（OH）2。如果粗盐水中过量NaOH含量不稳定以及FeCl3含量和流量不稳定，都直接影响预处理器的正常运行，并造成上浮和下沉效果均差。一部分Mg（OH）
2
统除镁离子的能力，保证了盐水工序的连续、稳定、高负荷运行，从而保证了精盐水的质量；并且，文丘里混合器不再发生故障，可及时加入三氯化铁溶液，避免了对文丘里混合器管道的腐蚀而迫使电解工序升降电流，同时为电解工序提供更多的合格精盐水，保证了电解工序的正常运行。
参考文献
［1］钟永铎，胡艳刚．一次盐水预处理器返浑的原因及处理
J］．中国氯碱，2012（3）：9－10．措施［
［2］陈先义．文丘里混合器内盐水的结晶．［J］．氯碱工业，
2013，49（3）：8－10．
．［3］程殿彬，陈伯森，施孝奎．离子膜法制碱生产技术［M］
997：22－24．［编辑：费红丽］北京：化学工业出版社，
沉淀悬浮在清液
导致预处理器反浑，精盐水品质下降，层的盐水中，
影响电解槽生产负荷。所以须根据入场原盐的分析报告单中镁离子的含量适时调节过量NaOH的含量和预处理器中FeCl3的加入量。FeCl3的加入量应以上浮泥层土黄色为准。如果原盐中镁离子含量很高，镁离子结合成沉淀的NaOH使用量也就增加，那么需要絮凝剂FeCl3的量也就增加，三氯化铁只有
－
才能真跟盐水中过量的OH结合，生成Fe（OH）3，
正起到絮凝的作用。所以，当含有Mg（OH）
2
沉淀
多的粗盐水进入预处理器时，不但要在文丘里管处
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第6期
孔凡锦等:氯碱生产工艺中废水回收工艺改造
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环保与安全
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［编辑：费红丽］
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