DHY－6型助晶劑產品的研發和應用

陳麗杰，初 宜

（大化集團有限責任公司，遼寧 大連 116023）

1 項目來源

近年來，重質純堿的需求量越來越大。重灰生產受反應溫度、反應時間、水堿比等多項因素制約，有時會由于生產波動或操作不當造成一水堿不出堿、黏稠，水合機結疤等情況，為了拓寬生產工藝條件，提高一水堿結晶效率，我們開發的DHY－6型助晶劑產品采用化學方法，通過在液相水合機內適當添加一定量的該產品，使細小的一水堿顆粒迅速長大，大的顆粒縫隙逐漸被填補變得緊實，最終形成球形或箱形的產品結構，大大提高了產品堆積密度，該助晶劑同時有降低水分、降低鹽分的作用，長期使用可以大大提高過濾機和煅燒爐的生產能力、節約成本、降低消耗。

2 項目實施及運行情況

2.1 DHY－6型助晶劑產品的原理

主要是通過合成的高分子型陰離子表面活性劑，改善結晶作用的機理，起到絮凝晶核或結晶并促進其成長的作用。由于其高分子鏈中官能團電子云偏離而帶正電，懸浮在水中的小顆粒帶負電，由于正負電荷的吸引，表面活性劑和Na2CO3·H2O晶核與細晶之間產生黏合凝聚作用，并且邊凝聚邊成長，成為圓球形或箱形。另外不帶電荷的多個高分子鏈與Na2CO3·H2O晶核與細晶的吸附，也會產生“架橋”現象，形成條狀、網狀結構，經成長后也形成柱形、箱形或圓球形結晶，這種架橋作用更能有效地改善結晶質量。為此我們在實驗室進行了助晶劑的研究和開發。

2.2 實驗設備及儀器

a真空泵，b布氏漏斗，c秒表，d抽濾瓶，e電子天平，f電爐子，g烘箱，h堆積密度儀，i標準篩。

2.3 實驗方法

在500mL燒杯內加入200mL飽和一水堿母液，加熱至95～105℃，在電動攪拌器的攪拌下，緩慢加入輕灰制成飽和母液，控制溫度在95～105℃范圍內，添加一定濃度的助晶劑（200～500ppm），然后再添加一定量的輕灰，反應30min后緩慢蒸干水分，然后倒在托盤內進入160℃的干燥箱內烘干1h，取出后自然冷卻降溫后進行篩分，同時做空白對比試驗。

2.4 實驗室試驗數據匯總（見表1）

2.5 生產應用試驗

2007～2008年我們曾經在河南的安達、海晶、安棚等地做了大量的生產應用試驗，離心機脫水后的一水堿變得特別松散，顆粒明顯增多增大，達到了預期的效果，同時還降低了一水堿的水分和鹽分，提高燒成率。2013年7月份我們又在大化集團大連化工股份有限公司的液相重灰生產裝置做了生產應用試驗，進一步證明該助晶劑產品在液相水合法生產重質純堿的生產工藝中對提高重灰的堆積密度、增大一水堿結晶顆粒、降低一水堿水分、降低一水堿鹽分等方面均取得了良好的效果，試驗數據見表2～表6。

表1 效果評價試驗

表2 DHY－6型助晶劑在河南安達天然堿重灰生產試驗數據表

表3 DHY－6型助晶劑在河南海晶公司重灰生產試驗數據表

表4 DHY－6型助晶劑在河南安棚堿礦重灰生產試驗數據表

表5 DHY－6型助晶劑在大化股份公司重灰生產裝置試驗數據表

表6 DHY－6型助晶劑實施效果匯總表

3 DHY－6型助晶劑針對重灰生產的技術創新及特點

該項目首次將合成高分子型陰離子表面活性劑產品的改善結晶作用的機理應用于天然堿生產和液相重灰生產，提高產品結晶效率和速度，有很好的推廣前景，其主要的技術創新和特點如下：

1）在天然堿重灰生產系統的洗水中添加助晶劑，真空濾過機分離一水堿平均可降水分2.17%，離心機分離一水堿平均可降水分1.71%，產品變得松散，產品粒度（≥80目）增長4%；

2）在天然堿的蒸發結晶器中添加助晶劑，離心機分離一水堿平均降水0.98%，降低鹽分0.1%，成品鹽分降低0.15%，產品粒度（≥80目）增加4%～6%；

3）在天然堿的母液桶中添加助晶劑，離心機分離一水堿平均降水1.09%～4.25%，平均降低鹽分0.14～0.25%，總堿量提高1.33%～4.23%，燒成率提高1.18%～4.09%；

4）在重灰生產的液相水合機內添加助晶劑，不但提高了重灰產品的堆積密度和粒度，降低粉塵，同時也降低一水堿的鹽分0.2%、水分2.63%，提高了過濾機和煅燒爐的生產能力，節約蒸汽用量。

5）由于助晶劑能夠提高產品的堆積密度，增長顆粒，因此可節省包裝、減少庫房占地、降低運輸成本。

4 結 語

DHY－6型助晶劑產品無毒、無味，在純堿生產系統（包括重質純堿）應用廣泛，添加方便，可大大減少離心機、濾過機等設備上過濾網的反沖洗次數。助晶劑產品的使用使得一水堿攜帶的水分量減少、鹽分下降，有利于純堿品質的提高；一水堿水分降低，有效節約了蒸汽用量，同時提高了重灰產品的粒度，值得在行業內推廣應用。