廢堿焚燒鍋爐生產(chǎn)工藝淺談

林寶山

福建省東鑫石油化工有限公司

廢堿焚燒鍋爐生產(chǎn)工藝淺談

林寶山

福建省東鑫石油化工有限公司

皂化廢堿液是環(huán)己酮生產(chǎn)的主要污染源。目前國內(nèi)對皂化廢堿液的處理有中和焚燒兩種方法，各有其利弊，為了減少環(huán)境污染，達(dá)標(biāo)排放，相對而言，焚燒是行之有效的處理方法。該法不但可以回收化工原料(Na2CO3)和副產(chǎn)蒸汽，而且可以消除二次污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

皂化廢堿液；有機(jī)酸鈉鹽；碳酸鈉；并汽

1 反應(yīng)原理

皂化液是環(huán)己烷氧化后經(jīng)堿皂化中和分離排出的廢液，其化學(xué)組分是含有復(fù)雜的有機(jī)酸鈉鹽，外觀呈棕褐色液體，固形物含量40%左右。霧化后噴入爐內(nèi)，液滴在下降過程中與燃燒形成的上升氣流換熱并蒸發(fā)、干燥后，一部分在空氣中懸浮燃燒，一部分落入爐底燃燒，在高溫下使皂化液中的有機(jī)酸鈉鹽轉(zhuǎn)化成Na2CO3，其反應(yīng)式為：

RCOONa+O2→Na2CO3+CO2+H2O

皂化液在干燥過程中，煙氣中的二氧化碳與皂化廢堿液中的活性堿發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈉，其反應(yīng)式為：

2NaOH+CO2→Na2CO3+CO2+H2O

皂化液在爐內(nèi)懸浮燃燒生成的碳酸鈉，一部分隨煙氣帶出，并經(jīng)靜電除塵器捕集，呈粉狀碳酸鈉予以回收，一部分落入爐底呈熔融狀態(tài)從溜子口流入導(dǎo)流筒溶解成Na2CO3水溶液。皂化廢堿液中有機(jī)物燃燒時產(chǎn)生的熱量，經(jīng)余熱鍋爐回收產(chǎn)生1.3-1.47MPa的飽和蒸汽。

2 工藝流程簡述

從環(huán)己酮裝置排出的濃度為大于40%左右的皂化液送入本裝置皂化液貯槽，利用入爐堿液泵加壓至2.0MPa左右，并用伴熱蒸汽加熱至80-120℃送到爐前，經(jīng)皂化液噴槍霧化后噴入爐膛，經(jīng)蒸汽加熱到150℃的熱空氣由環(huán)形風(fēng)道送入爐膛，與由皂化液噴槍噴入爐膛的皂化液一起燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?，大部分霧化后的顆粒在爐內(nèi)邊干燥邊燃燒，燃燒后的細(xì)微灰分隨煙氣逐級經(jīng)過爐膛、水冷屏、蒸發(fā)管屏、上省煤器、空氣預(yù)熱器、下省煤器后把煙氣冷卻至約170℃，從鍋爐尾部排出，經(jīng)過橋沉淀一部分灰后直接進(jìn)入靜電除塵器，被電除塵器捕集，經(jīng)埋1、2號刮機(jī)后到包裝機(jī)，回收Na2CO3純度在99%以上；較大的顆粒落到爐底形成墊層并燃燒，高溫下呈熔融狀經(jīng)溜子槽初步冷卻后經(jīng)導(dǎo)流筒至3號刮板機(jī)，回收粗堿。

3 正常開車程序

3.1 開引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)，調(diào)爐膛負(fù)壓，保持在-20Pa左右，并記下風(fēng)量。

3.2 緩慢開啟分汽缸至空氣加熱器的加熱蒸汽，保證空氣出口溫度≥120℃。

3.3 通知外操人員給鍋爐上除氧水。檢查各部件正常以后，向鍋爐慢慢上水(上水時間夏季≥2小時，冬季≥3小時)，上水時應(yīng)巡檢汽包的人孔蓋、閥門、法蘭等部位，若發(fā)現(xiàn)漏水應(yīng)及時處理。待汽包液位上升至50%時，開定排排污閥，控制汽包液位在50%左右。上水完畢，投用儀表。

3.4 鍋爐排污。定排：正常情況下，每班接班后一小時內(nèi)進(jìn)行一次排污。排污時要密切注意汽包水位，發(fā)現(xiàn)水位不正常，應(yīng)立即停止排污。應(yīng)注意排污時人不可離開，若有急事必須離開先停止排污。連排：鍋爐連續(xù)進(jìn)水以后，要打開連排排污閥，排污量應(yīng)控制在產(chǎn)汽量的0.5%。

3.5 鍋爐點(diǎn)火。點(diǎn)火前，先在爐膛中燃?xì)鈽寚娮旄浇臃治龊细?即可燃?xì)怏w含量＜0.5%，氧含量＞20%)天然氣快開閥打開，(并注意天然氣是否泄漏)，調(diào)整燃燒器風(fēng)量的大小，將一支燃穩(wěn)的火源從靠近氣槍口的觀火孔緩慢伸入爐膛內(nèi)，并慢慢靠近上部燃?xì)鈽尶?，同時引天然氣入爐，先點(diǎn)一支氣槍烘爐，(若點(diǎn)火失敗，在重新點(diǎn)火之前必須先取氣樣分析，并且合格。)以后再逐支點(diǎn)燃其它氣槍，每增加一支氣槍要注意風(fēng)量的調(diào)整和鍋爐蒸發(fā)量的變化，并控制好汽包水位與鍋爐升壓速度，力求氣槍燃燒火焰平穩(wěn)。注意升溫速度不宜太快，(鍋爐升溫速度控制在1.5-2℃/min)，否則會引起各部分受熱不均勻而損壞設(shè)備。若爐膛下部爐襯修補(bǔ)或重新更換后，必須進(jìn)行熱風(fēng)烘爐后才能點(diǎn)火。鍋爐進(jìn)水到汽包液位達(dá)40-70%時，通知司水人員啟動加藥泵給鍋爐慢慢加藥，控制爐水磷酸根濃度控制在10-30mg/L。

3.6 關(guān)閉汽包排污閥，開始升壓。鍋爐點(diǎn)火后汽包壓力從0到1.40MPa一般控制升壓時間為2～3小時。保證各受熱面積的溫升均勻，升壓過程中應(yīng)調(diào)節(jié)火候并保持爐水溫度均勻上升，密切注意各部位的膨脹情況和水位變化，若發(fā)現(xiàn)異常，立即停止升壓，待查明原因和消除故障后繼續(xù)升壓，若水位升高，應(yīng)及時調(diào)整給水量或采取放水的辦法來保證水位正常。汽包壓力升至0.05～0.1MPa時，開始沖洗汽包水位計(jì)，同時關(guān)閉汽包各排氣閥。汽包壓力升至0.15～0.20MPa時，檢查安全閥是否泄漏，如泄漏盡快使其復(fù)位，必要時聯(lián)系檢修處理。壓力升至0.30～0.40MPa時，再加強(qiáng)定排排污一次(方法同上)。壓力升至0.60MPa時，沖洗一次水位計(jì)，升壓完畢將全面檢查，并做好記錄。當(dāng)汽包壓力升至0.75MPa時，關(guān)閉再循環(huán)門。

3.7 鍋爐并汽。當(dāng)汽包壓力升至0.80MPa左右時，先緩慢開啟蒸汽手動總閥，同時打開調(diào)節(jié)閥的前閥和疏水閥，疏水完成關(guān)閉，并通知調(diào)度作好外供汽準(zhǔn)備。緩慢打開汽包壓力調(diào)節(jié)閥的旁通閥，(開啟前必須先進(jìn)行5-10分鐘的暖管)并開始往分汽缸供汽，此時，系統(tǒng)開始使用自產(chǎn)蒸汽。當(dāng)產(chǎn)汽壓力高于外管蒸汽壓力且產(chǎn)汽量較大，緩慢打開氣動閥向分汽缸送蒸汽，通過分汽缸向裝置內(nèi)各蒸汽點(diǎn)及外界供汽，供汽鍋爐改為連續(xù)進(jìn)水，控制汽包液位50%左右。

3.8 通知電除塵人員投電除塵器，開始對煙氣除塵。同時啟動堿液泵打循環(huán)，中間水槽循環(huán)泵(如果非第一次開車，應(yīng)提前到點(diǎn)火時就啟動)，并投用1、2、3號埋刮機(jī)及其他動設(shè)備等。

3.9 噴堿。投堿前，水冷屏溫度應(yīng)≥330℃，投堿時，噴液量由小慢慢調(diào)大，并隨時調(diào)節(jié)燃料噴入量，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)門開度，密切注意汽包的水位、壓力和產(chǎn)汽量，注意溜子槽的流量、導(dǎo)流筒的液位和溫度，尤其是爐膛負(fù)壓變化，并及時作出調(diào)整。

3.10 調(diào)整一次風(fēng)量，以促使墊層的形成，然后慢慢增加一次風(fēng)量以避免風(fēng)嘴的堵住，保證有適量的熔融物由溜子口流出，若發(fā)現(xiàn)溜子槽被堵應(yīng)立即處理(注：熔融物流量不宜過大，否則會引起爆震)。

[1]黃新元.電站鍋爐運(yùn)行與燃燒調(diào)整.北京：中國電力出版社，2003.

[2]容鑾恩.燃煤鍋爐機(jī)組.北京：中國電力出版社1998