廢堿焚燒鍋爐生產工藝淺談

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

皂化廢堿液是環己酮生產的主要污染源。目前國內對皂化廢堿液的處理有中和焚燒兩種方法，各有其利弊，為了減少環境污染，達標排放，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)和副產蒸汽，而且可以消除二次污染，具有良好的經濟效益和社會效益。

皂化廢堿液；有機酸鈉鹽；碳酸鈉；并汽

1 反應原理

皂化液是環己烷氧化后經堿皂化中和分離排出的廢液，其化學組分是含有復雜的有機酸鈉鹽，外觀呈棕褐色液體，固形物含量40%左右。霧化后噴入爐內，液滴在下降過程中與燃燒形成的上升氣流換熱并蒸發、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酸鈉鹽轉化成Na2CO3，其反應式為：

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生反應，生成碳酸鈉，其反應式為：

2NaOH+CO2→Na2CO3+CO2+H2O

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

2 工藝流程簡述

從環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，經皂化液噴槍霧化后噴入爐膛，經蒸汽加熱到150℃的熱空氣由環形風道送入爐膛，與由皂化液噴槍噴入爐膛的皂化液一起燃燒產生高溫煙氣，大部分霧化后的顆粒在爐內邊干燥邊燃燒，燃燒后的細微灰分隨煙氣逐級經過爐膛、水冷屏、蒸發管屏、上省煤器、空氣預熱器、下省煤器后把煙氣冷卻至約170℃，從鍋爐尾部排出，經過橋沉淀一部分灰后直接進入靜電除塵器，被電除塵器捕集，經埋1、2號刮機后到包裝機，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，高溫下呈熔融狀經溜子槽初步冷卻后經導流筒至3號刮板機，回收粗堿。

3 正常開車程序

3.1 開引風機、鼓風機，調爐膛負壓，保持在-20Pa左右，并記下風量。

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)，上水時應巡檢汽包的人孔蓋、閥門、法蘭等部位，若發現漏水應及時處理。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進行一次排污。排污時要密切注意汽包水位，發現水位不正常，應立即停止排污。應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：鍋爐連續進水以后，要打開連排排污閥，排污量應控制在產汽量的0.5%。

3.5 鍋爐點火。點火前，先在爐膛中燃氣槍噴嘴附近取樣分析合格(即可燃氣體含量＜0.5%，氧含量＞20%)天然氣快開閥打開，(并注意天然氣是否泄漏)，調整燃燒器風量的大小，將一支燃穩的火源從靠近氣槍口的觀火孔緩慢伸入爐膛內，并慢慢靠近上部燃氣槍口，同時引天然氣入爐，先點一支氣槍烘爐，(若點火失敗，在重新點火之前必須先取氣樣分析，并且合格。)以后再逐支點燃其它氣槍，每增加一支氣槍要注意風量的調整和鍋爐蒸發量的變化，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。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備。若爐膛下部爐襯修補或重新更換后，必須進行熱風烘爐后才能點火。鍋爐進水到汽包液位達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 關閉汽包排污閥，開始升壓。鍋爐點火后汽包壓力從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，升壓過程中應調節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，若發現異常，立即停止升壓，待查明原因和消除故障后繼續升壓，若水位升高，應及時調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，同時關閉汽包各排氣閥。汽包壓力升至0.15～0.20MPa時，檢查安全閥是否泄漏，如泄漏盡快使其復位，必要時聯系檢修處理。壓力升至0.30～0.40MPa時，再加強定排排污一次(方法同上)。壓力升至0.60MPa時，沖洗一次水位計，升壓完畢將全面檢查，并做好記錄。當汽包壓力升至0.75MPa時，關閉再循環門。

3.7 鍋爐并汽。當汽包壓力升至0.80MPa左右時，先緩慢開啟蒸汽手動總閥，同時打開調節閥的前閥和疏水閥，疏水完成關閉，并通知調度作好外供汽準備。緩慢打開汽包壓力調節閥的旁通閥，(開啟前必須先進行5-10分鐘的暖管)并開始往分汽缸供汽，此時，系統開始使用自產蒸汽。當產汽壓力高于外管蒸汽壓力且產汽量較大，緩慢打開氣動閥向分汽缸送蒸汽，通過分汽缸向裝置內各蒸汽點及外界供汽，供汽鍋爐改為連續進水，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，中間水槽循環泵(如果非第一次開車，應提前到點火時就啟動)，并投用1、2、3號埋刮機及其他動設備等。

3.9 噴堿。投堿前，水冷屏溫度應≥330℃，投堿時，噴液量由小慢慢調大，并隨時調節燃料噴入量，調節鼓風機、引風機的風門開度，密切注意汽包的水位、壓力和產汽量，注意溜子槽的流量、導流筒的液位和溫度，尤其是爐膛負壓變化，并及時作出調整。

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

[1]黃新元.電站鍋爐運行與燃燒調整.北京：中國電力出版社，2003.

[2]容鑾恩.燃煤鍋爐機組.北京：中國電力出版社1998