煅燒車間熱堿液作為重灰化合水使用的探討

胡傳奇

（南化集團連云港堿廠，江蘇 連云港 222042）

1 熱堿液的產(chǎn)生

重堿經(jīng)過輕灰煅燒爐煅燒分解產(chǎn)生的爐氣被壓縮機由輕灰煅燒爐爐頭出氣箱抽出，其溫度約105～120℃，主要含CO2、NH3、水蒸汽及堿塵（含塵量約60～70mg／m3）。爐氣由出氣箱進入旋風(fēng)分離器，利用離心力的原理進行分離回收堿塵（分離效率可達95%），回收堿塵后的爐氣進入熱堿液塔，在熱堿液塔內(nèi)與熱堿液逆向直接接觸，進一步洗滌爐氣中的堿塵［1］，產(chǎn)生的熱堿液通過重力作用回流至熱堿液槽循環(huán)使用，經(jīng)熱堿液洗滌后的爐氣進入熱母液塔，依次經(jīng)過熱母液塔、螺旋板換熱器、爐氣洗滌塔進一步洗滌與冷卻，經(jīng)上述處理后含CO2大于90%的爐氣進入壓縮工序的下段氣總管。

2 改造前狀況

熱堿液通過熱堿液泵輸送至五樓熱堿液塔，在塔內(nèi)洗滌爐氣后由自身重力作用回流至熱堿液槽，再次通過泵將熱堿液輸送至熱堿液塔，從而完成熱堿液循環(huán)使用的過程。產(chǎn)生的熱堿液主要供鹽水車間精制工序使用，用于除去粗鹽水中的鈣鎂雜質(zhì)，每個班鹽水精制工序需熱堿液約15m3／h。2013年5月份從噸堿制造成本角度考慮，鹽水車間固體鹽從大顆粒海鹽改為粉鹽，因粉鹽中鈣鎂含量低，造成鹽水精制工序熱堿液需求量減少（約12m3／h），熱堿液剩余3m3／h。因熱堿液循環(huán)時間長，濃度升高，不僅降低熱堿液洗滌爐氣的效果，而且易造成熱堿液塔糊塔，影響輕灰煅燒的穩(wěn)定運行。所以，行業(yè)內(nèi)有的堿廠將這部分多余的熱堿液直接外排來維持熱堿液系統(tǒng)的平衡，造成了物料浪費的同時又污染了環(huán)境。

3 改造方案

3.1 將熱堿液送至重灰洗水槽

連云港堿廠煅燒車間有五套重灰系統(tǒng)，其中三套流化床系統(tǒng)，兩套煅燒爐系統(tǒng)，若系統(tǒng)正常生產(chǎn)，每套重灰系統(tǒng)每小時需補充脫鹽水或熱廢淡液約8 m3／h?？紤]到流化床系統(tǒng)內(nèi)換熱設(shè)備為蛇形管，若一水堿結(jié)晶較差，易造成蛇形管堵塞，故流化床未進行試驗，取兩臺重灰煅燒爐系統(tǒng)進行嘗試。

在熱堿液泵去五樓熱堿液塔的堿液管線位于三樓處引出一支管，安裝控制總閥、儀表自動調(diào)節(jié)閥及流量計，儀表自動調(diào)節(jié)閥及流量計信號接入重灰煅燒爐系統(tǒng)DCS操作平臺，便于崗位根據(jù)一水堿結(jié)晶情況進行調(diào)節(jié)熱堿液流量。

3.2 熱堿液流量的控制

考慮到一水堿的結(jié)晶狀況以及重灰煅燒爐長周期運行的穩(wěn)定性，熱堿液流量從2m3／h作為起點，以1m3／h為一個基準(zhǔn)單位進行調(diào)試，數(shù)據(jù)跟蹤采集周期為24h，對采集的各項數(shù)據(jù)進行綜合分析，確定最佳指標(biāo)控制范圍，在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)增加熱堿液流量，經(jīng)過不斷嘗試，確定每小時往重灰洗水槽輸送3m3／h熱堿液對產(chǎn)品質(zhì)量及設(shè)備運行穩(wěn)定性等方面無影響。

表1 熱堿液流量控制表

4 存在問題及對策

4.1 重灰煅燒爐爐頭加熱管結(jié)疤

受輕灰煅燒爐爐頭負壓控制不穩(wěn)的影響，造成爐氣中含塵量波動較大，雖然經(jīng)過輕灰分離器分離，但進入熱堿液塔爐氣中的含塵量波動仍較大，熱堿液濃度忽高忽低；其次，受輕灰煅燒爐因負荷大出現(xiàn)低溫堿影響，部分濕重堿煅燒不完全，從而增加熱堿液中含量，增加熱堿液粘性。因上述兩個原因存在，造成進入水合機化合水濃度產(chǎn)生波動，一水堿結(jié)晶較大且粘性增加，導(dǎo)致拋料機溜子、返堿口堵塞頻繁，爐內(nèi)抄板、加熱管易結(jié)疤，重灰煅燒爐頻繁停爐清理，同時加熱管的堿疤直接影響重灰爐的換熱效果。

4.2 問題對策

4.2.1 加強爐氣系統(tǒng)維護

根據(jù)各臺輕灰煅燒爐具體的設(shè)備狀況，合理的分配濕重堿，嚴(yán)格將輕灰煅燒爐爐頭負壓控制在±150Pa；同時，對輕灰分離器料腿、夾套、中心筒及熱堿液塔橫管進行定期清理，降低爐氣系統(tǒng)阻力，從而降低爐氣中含塵量，減少熱堿液濃度波動幅度。

4.2.2 嚴(yán)格控制輕灰煅燒爐出堿溫度

根據(jù)各臺輕灰煅燒爐具體的設(shè)備狀況，合理的分配濕重堿，加強輕灰煅燒出堿溫度的監(jiān)控，將指標(biāo)牢牢控制在170～200℃范圍內(nèi)，減少甚至杜絕低溫堿的出現(xiàn)，從而降低熱堿液中含量，降低熱堿液粘性。

連云港堿廠有一套產(chǎn)能2萬t／a的小蘇打生產(chǎn)裝置，小蘇打裝置中有一臺濕分解塔，濕分解塔的主要作用就是分解堿液的，將部分轉(zhuǎn)換成，降低堿液中的含量。在原有管線改造的基礎(chǔ)上，在重灰洗水槽與小蘇打濕分解塔之間配制兩根管線，由回收崗位純堿液泵將熱堿液輸送至小蘇打濕分解塔，經(jīng)過濕分解塔后送至重灰洗水槽。進入濕分解塔前熱堿液中含量為32 tt，經(jīng)過濕分解處理后含量為20tt，對水合機結(jié)晶無任何影響。

圖1 改造后管線示意圖

5 總 結(jié)

通過技術(shù)改造，將輕灰爐氣洗滌產(chǎn)生的熱堿液部分輸送至重灰洗水槽，與重灰洗水混合后作為水合機的化合水使用。通過改造，每小時可回收熱堿液3 m3，解決了因鹽水精制對熱堿液需求量減少造成的熱堿液膨脹問題，同時減少了環(huán)境污染，意義深遠。

［1］ 陳學(xué)勤.氨堿法純堿工藝［M］.沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1989