純堿廢液稠厚工藝試驗研究

孫路路，何春梅，尹庭堅

(江蘇井神鹽化股份有限公司淮安堿廠，江蘇淮安 223200)

科 學 試 驗

純堿廢液稠厚工藝試驗研究

孫路路，何春梅，尹庭堅

(江蘇井神鹽化股份有限公司淮安堿廠，江蘇淮安 223200)

介紹在淮堿生產過程中，采用旋流器對凈化澄清桶底部的泥漿進行稠厚試驗，將現有的廢液澄清稠厚—壓濾—用車送礦區調漿注井工藝，不再進行先壓濾再調漿，以降低生產成本和投資費用；同時通過廢液稠厚，將泥漿固含量由7%～10%稠厚至15.3%，以滿足熱電脫硫要求。

廢液；稠厚；旋流器；試驗；效益

1 背 景

2011年，淮堿一期設計投產30萬t/a。自順利投產以來，通過不斷的技術改造和挖掘裝置的潛能，2014年至2015年，在現有設備平穩運行狀態下純堿裝置生產能力已50萬t/a，每年處理廢液量約500萬m3，為了降低生產成本，簡化操作和改善現場環境，淮堿進行稠厚試驗，將現有的廢液澄清稠厚—壓濾—用車送礦區調漿注井工藝，改為澄清稠厚—旋流稠厚，再用槽車裝運到礦區注井的漿液堿渣處理工藝；同時，采用旋流分離器技術將澄清桶澄清后底流固含量7%～10%的廢液泥漿進一步稠厚，可以更好的滿足熱電脫硫要求。

目前，氨堿企業在處理廢液過程中，均采用澄清—壓濾排放[1]，廢液排放，堿渣堆積；淮堿由于采用鹽堿鈣循環工藝，壓濾后堿渣送至制鹽礦區，加水調漿注井，解決了堿渣無法處理的難題。但在處理過程，壓濾后的堿渣再進行調至漿液，增加處理成本，鑒于這種情況，選用旋流器進行稠厚實驗。由于旋流器對純堿廢液泥漿的處理沒有成功的經驗可以借鑒，需要組織工業化試驗。同時結合熱電分公司脫硫脫硝項目的需求，擬試驗采用旋流分離器技術將澄清桶澄清后底流固含量7%～10%的廢液泥漿進一步稠厚，將廢液泥漿固含量提高，以更好的滿足熱電脫硫要求。

2 設備選擇及設計數據

2.1 設備選擇

通過對北京華德創業環保設備有限公司調研，擬采用瑪泰旋流器，設備見圖1。

2.2 設計數據

利用現有的澄清桶，將廢液稠厚后固含量為7%～10%，經旋流器進一步稠厚后，固含量提升至25%，處理量400 m3/h，運行壓力200 kPa，設備選型如下：

應用 分級濃縮

旋流器型號 FC75-5-0/A-C/14

運行臺數 40臺

分配器型號 D44-7/44(4Standby Cyclone)

預計切分點 25 μm

運行壓力 200 kPa

溫度 90 ℃

固相比重 1.45

旋流子材質 碳鋼襯膠

3 旋流稠厚工藝流程

從重堿車間蒸餾工序送來的純堿廢液先經過除砂，再送到澄清桶，清液從澄清桶上部溢流至清廢液池，稠厚的泥漿(固含量約7%～10%)進入混泥桶，一部分泥漿通過加料加壓泵直接去板框壓濾機壓濾，另一部分通過加料加壓泵送至旋流器，經過旋流器進一步濃縮稠厚，底流泥漿(流量約為60～80 m3/h，目標固含量提升至25%)自流泥漿桶，頂流液自流進入廢液澄清桶，泥漿桶的稠厚后泥漿用泥漿泵經管線送至中間漿液桶后，再由漿液泵送至熱電分公司用于脫硫項目，其流程圖如圖2。

圖2 旋流稠厚工藝流程圖

4 試驗數據

稠厚試驗過程中控制旋流站進料濃度、壓力，通過加料泵的變頻器調節控制進料壓力在0.15 MPa左右，并對旋流器底流泥漿液進行取樣分析，數據如表1所示。

表1 廢液稠厚分析數據表

從表中可以看出，進料壓力在0.15 MPa左右時，進料濃度經旋流稠厚，固含量由8.5%提升至15.3%左右，試驗取得了一定的成效，但離目標固含量指標25%有一定的距離。

5 效益分析

1)采用廢液稠厚工藝，廢液稠厚至15.3%，在一定程度上為熱電脫硫項目提供了濃度比較高的廢液泥漿，試驗過程中堿廠供熱電泥漿液60～80 m3/h，基本滿足熱電5#、6#鍋爐脫硫工藝需求。若以熱電單爐生產排氣量40萬m3/h，SO2含量1 500 mg/m3，脫硫后，SO2含量20 mg/m3，石灰石利用率90%，生產時間8 000 h計算，則可節約石灰石(折標100%)約：

400 000×(1 500-20)×100÷64×8 000×2÷90%=16 444 t

若以石灰石(碳酸鈣含量90%)價格100元/t計算，則可節約成本182.7萬元。

2)廢液稠厚工藝從技術角度上看，無需進行壓濾、堿渣調漿工序，降低了壓濾設備等投資費用。但由于淮堿至制鹽礦區跨越城區，無法采用管線輸送，需進行灌裝輸送，必須考慮運輸成本。 目前，堿渣裝車清運11.58元/t堿渣，若以堿渣當量0.35 t/t堿(干基)，水分50%，壓濾濾板、濾布檢修以10元/ t堿計算，則澄清—壓濾工藝產生成本：

11.58×0.35÷50%+10=18.11元/t堿

采用廢液稠厚工藝，如按試驗目標固含量25%，旋流器檢修費用1元/t堿計算，則成本為：

0.35÷25%×11.58+1=17.21元/t堿

通過計算，理論上可降低成本約0.9元/t堿，但在實際試驗過程中，由于固含量只能稠厚至15%左右，成本計算為28.02元/t堿，則成本增加約9.91元/t堿。可見，廢液稠厚雖取得一定的成效，但若在工業化生產過程中應用，需進一步進行研究考察。

3)在試驗過程中，稠厚器頂流液自流進入廢液澄清桶，由于頂流液較渾濁，對廢清液濁度影響較大。

6 總 結

1)采用廢液稠厚工藝，可將廢液固含量由7%～10%稠厚至15.3%，在一定程度上為熱電脫硫項目提供了濃度比較高的廢液泥漿，滿足熱電濕法脫硫需求，可節約石灰石費用182.7萬元。在節約能耗提高煙氣脫硫效率方面發揮了重要作用，對整個公司的環境保護工作的提升具有重要意義。

2)廢液稠厚工藝路線相較傳統工藝，流程短、投資費用低，旋流器、泥漿泵等設備投資費用約100萬元。

3)采用旋流器稠厚取代壓濾機工藝，降低操作人員操作強度，減少動力消耗，有利于改善現場操作環境，減少礦區堿渣調漿工藝環節，降低成本。

4)廢液稠厚工藝，采用灌裝車進行運輸，有效避免了運輸車滴、漏、拋灑現象，保證了作業現場、運輸過程清潔衛生。但是，由于試驗研究時間較短，廢液稠厚指標未達到要求，造成運輸成本較高；同時，隨著國家下發關于車輛超限相關規定文件，灌裝輸送成本將會增加。因此，廢液稠厚工藝工業化生產應用仍然需要進行試驗研究。

總的來說，采用旋流器稠厚取代壓濾機工藝作為新開發的工藝，沒有成功的經驗可以借鑒，此次廢液稠厚試驗為生產應用打下了良好的基礎。

[1] 陳學勤.氨堿法純堿工藝[M].沈陽:遼寧科學技術出版社，1989

發明名稱：一種用十水碳酸鈉和純堿混合物制備過碳酸鈉的方法

申請號：CN201510029640.X

申請日：2015.01.21

公開(公告)號：CN104743519A

申請(專利權)人:江西省博浩源化工有限公司

本發明涉及一種制備過碳酸鈉的方法及產品，特別是用十水碳酸鈉和純堿混合物制備過碳酸鈉的方法及產品。使用十水碳酸鈉晶體，母液，助晶劑，和雙氧水溶液反應制成，在溶于母液后十水碳酸鈉中，雙氧水溶液，以及反應結晶反應過程中均加入助晶劑，從而保證其在一定溫度下添加足量的助晶劑，是結晶反應迅速打破過飽和，使結晶反應后得到具有高活性氧含量的過碳酸鈉產品。

TQ132.32

A

1005-8370(2017)04-13-03

2017-04-18

孫路路(1986—)，碩士研究生，畢業于揚州大學化學工程專業，現為江蘇井神鹽化股份有限公司淮安堿廠生產調度。