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 熱堿液的產生

重堿經過輕灰煅燒爐煅燒分解產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，在熱堿液塔內與熱堿液逆向直接接觸，進一步洗滌爐氣中的堿塵［1］，產生的熱堿液通過重力作用回流至熱堿液槽循環使用，經熱堿液洗滌后的爐氣進入熱母液塔，依次經過熱母液塔、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使用的過程。產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，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，影響輕灰煅燒的穩定運行。所以，行業內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的平衡，造成了物料浪費的同時又污染了環境。

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，其中三套流化床系統，兩套煅燒爐系統，若系統正常生產，每套重灰系統每小時需補充脫鹽水或熱廢淡液約8 m3／h?？紤]到流化床系統內換熱設備為蛇形管，若一水堿結晶較差，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、儀表自動調節閥及流量計，儀表自動調節閥及流量計信號接入重灰煅燒爐系統DCS操作平臺，便于崗位根據一水堿結晶情況進行調節熱堿液流量。

3.2 熱堿液流量的控制

考慮到一水堿的結晶狀況以及重灰煅燒爐長周期運行的穩定性，熱堿液流量從2m3／h作為起點，以1m3／h為一個基準單位進行調試，數據跟蹤采集周期為24h，對采集的各項數據進行綜合分析，確定最佳指標控制范圍，在此基礎上，繼續增加熱堿液流量，經過不斷嘗試，確定每小時往重灰洗水槽輸送3m3／h熱堿液對產品質量及設備運行穩定性等方面無影響。

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疤

受輕灰煅燒爐爐頭負壓控制不穩的影響，造成爐氣中含塵量波動較大，雖然經過輕灰分離器分離，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生波動，一水堿結晶較大且粘性增加，導致拋料機溜子、返堿口堵塞頻繁，爐內抄板、加熱管易結疤，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 加強爐氣系統維護

根據各臺輕灰煅燒爐具體的設備狀況，合理的分配濕重堿，嚴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 嚴格控制輕灰煅燒爐出堿溫度

根據各臺輕灰煅燒爐具體的設備狀況，合理的分配濕重堿，加強輕灰煅燒出堿溫度的監控，將指標牢牢控制在170～200℃范圍內，減少甚至杜絕低溫堿的出現，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能2萬t／a的小蘇打生產裝置，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，將部分轉換成，降低堿液中的含量。在原有管線改造的基礎上，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，經過濕分解處理后含量為20tt，對水合機結晶無任何影響。

圖1 改造后管線示意圖

5 總 結

通過技術改造，將輕灰爐氣洗滌產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，同時減少了環境污染，意義深遠。

［1］ 陳學勤.氨堿法純堿工藝［M］.沈陽：遼寧科學技術出版社，1989