重堿二次分離技術的應用

劉 彬,陳勇虎,曹學臣

(甘肅金昌化工集團有限公司,甘肅 金昌 737000)

重堿二次分離技術的應用

劉 彬,陳勇虎,曹學臣

(甘肅金昌化工集團有限公司,甘肅 金昌 737000)

通過我公司重堿二次分離技術應用流程改造、運行數據分析等情況介紹,說明重堿二次分離技術的應用在大幅度降低水分的同時,對改善純堿煅燒工藝條件、節能降耗能帶來較大的綜合效益。

重堿二次分離;三級活塞推料離心機;優質低鹽純堿;堿煅燒工藝

我公司聯堿生產1984年初期設計能力年產3.8萬t,屬小聯堿范疇。1996年擴能到年產10萬t,2007年隨著技術改造的不斷深入和14 m2濾堿機等技改項目的投運,純堿雙噸年產量達到了20.5萬t,2009年聯堿裝置能力達到了22.5萬t。由于原重堿水分指標遠遠超出增加負荷后煅燒爐的烘干能力,加上蒸汽波動等因素,造成了煅燒工序操作不穩定、產出能力低、蒸汽消耗高的被動生產局面,成為影響整個純堿生產系統的關鍵瓶頸。同時,在穩產、高產、低耗的前提下生產出優質、低鹽純堿也是聯堿行業面臨的重大課題。隨著天保機械研發大直徑三級活塞推料離心機的運用,使固體重堿二次分離的設想得以實現。因此,結合自身實際對重堿進行二次分離非常具有實際和現實意義。2007年8月下旬,我公司新配置了1臺天保機械的 HS1000-NA三級活塞推料離心機。經過1年多的運行,通過設備制作廠家和本公司技術人員的不斷摸索、和改進,離心機能夠連續正常的投入生產,達到了預期目的。現對具體運行情況介紹如下。

1 改造內容

重堿二次分離主體設備流程改造

1)增加1臺天保機械 HS1000-NA離心機,放置在重堿進入煅燒爐之前完成重堿二次分離。

2)離心機下料口增加1條皮帶輸送機,設置刮料器將分離器分離后的重堿送入輕灰爐進堿絞籠上端的下料筒內。

3)離心機回收濾液進入濾過MI桶,MI桶下部帶錐底,用泵經旋液分離器分離后結晶晶漿進入碳化取出箱,清液返回MI桶。

4)離心機刷車洗滌水使用熱軟水,軟水由鍋爐工序供給本崗位,用蒸汽加熱。流程圖如圖1:

2 生產運行結果

目前,我公司重堿離心機已能夠長周期穩定運行,在離心機運行期間,有效地解決了隨產量提高帶來的煅燒能力不足,出堿溫度、出氣溫度低,爐氣回收系統塔溫高、負荷重,爐頭分離器易堵、冒爐嚴重等問題。

2.1 運行數據

HS1000-NA離心機設計能力≥40 t/h,進料固液比約70%左右,重堿進料量在30～40 t/h。離心機每班刷車1次,刷車15～20 min,運行平穩,振幅在4～12 mm/s之間。

2.2 分析數據

在運行期間,從 2007年 9月 28日～11月4日,公司對重堿離心機進出料成分變化進行了測定分析,結果見表1～2。

重堿二次分離前后蒸汽消耗比對,見表3。

重堿二次分離前后煅燒爐故障率比對表見表4,8月份進行離心機安裝和皮帶改造減量臺時較多。

圖1 煅燒離心機工藝流程圖

表12007年9月28日離心機進出料重堿全分析測定表

表22007年10月8日離心機進出料重堿全分析測定表

表32007年輕質純堿月蒸汽消耗對比表 (kg/t堿)

表4 煅燒爐減量臺時對比表

以上數據表明,離心機在重堿二次過濾中的應用可以大大改善純堿生產的各項工藝條件:①由于離心力的作用重堿攜帶母液量減少鹽分下降,有利于純堿品質的提高;②重堿水分降低,減少了下堿桶黏堿堵塞的頻率,改善了爐頭堆堿狀況,煅燒爐故障率明顯減少;③重堿水分降低,節約蒸汽效果明顯,噸堿節約蒸汽44 kg;④重堿水分降低燒成率提高,返堿量大幅減少,煅燒爐生產能力增加;⑤重堿水分降低爐氣中水蒸氣含量減少,減輕了冷凝塔負荷,緩解了煅燒冒爐現象,改善了惡劣的操作環境和職工勞動強度。

3 投運后的效果和經濟效益分析

1)生產出優質低鹽純堿一直是聯堿行業面臨的重大課題,也是衡量純堿質量的核心指標,該技術與14 m2濾堿機組合的工藝流程使我公司具備了生產低鹽純堿的技術裝備,為進一步贏得和拓寬市場創造了條件。

2)經過二次脫水后重堿水分降低4%～7%,按水分平均降低5%計算:

重堿水分降低1%,輕灰爐少耗2.2 MPa,300℃蒸汽35 kg/t,噸汽按2007年內部成本價47.22元計算,汽耗降低年增效益:

0.035×5×20×47.22=165.27萬元

3)重堿水分降低,煅燒爐返堿量大幅減少,其生產能力增加,輕灰爐生產能力提高值:

4)按此方案進行改造只需在煅燒和過濾工序增加離心機及少量附屬設備,其它工序設備不作改動,可邊生產邊施工,與增加輕灰爐加熱面積改造、新增1臺煅燒爐比較,大大降低了改造難度和改造停車帶來的減產影響。

5)此設備在我公司經過2年多的使用技術成熟合理,具有生產能力大、抗振性能好、過濾損失小、材質選擇合理等優點。盡管在運行之初由于設備故障及運行維護上存在一定問題,造成連續運行周期短的現象,但經過不斷摸索、改進,提高工藝控制水平,加強設備維護保養,目前完全可以實現長周期穩定運行。

6)科技投資效益率高。該項技術投資小,建設周期短,投資效益高,其中:

4 結 論

重堿二次分離技術的應用通過“固——固”分離專用設備及其配套流程的改造,在大幅度降低水分的同時,對改善純堿煅燒工藝條件、節能降耗、增產增收能帶來較大的綜合效益。該項技術具備了工藝水平先進、技術思路合理、設備性能優良、科技投資效益率高的特點,非常值得推廣應用。

TQ 114.1

:B

:1005-8370(2011)01-39-03

2010-08-25