除鈣塔尾氣分離器改造

宋吉紅 王美剛 李磊明(山東海化股份有限公司純堿廠，山東 濰坊 262737)

1 項目實施背景

設備簡述：除鈣塔，規格ф3500*27273，總重85935kg，最大件重 29282.5kg，設計壓力 0.4kgf∕cm2，設計風壓 70kgf∕cm2，設計溫度90°C，腐蝕裕度6mm，碳鋼結構，大修間隔期10年，中修間隔期1年，小修間隔期3-6個月。分除鈣段和凈氨段，除鈣段內設五層篩板，篩板最上層設有分液槽，最下層有一個進氣帽，二個空圈，共九圈；凈氨段內設三個菌帽，三個空圈，共六圈。除鈣塔的作用就是使一次鹽水中的鈣離子和碳化尾氣中的CO2充分反應生成CaCO3結晶。

除鈣流程簡述：一次鹽水進入除鈣塔第六圈，碳化尾氣進入除鈣塔第一圈，在塔內氣、液逆流接觸反應，鈣離子與碳化尾氣中的二氧化碳充分反應生成碳酸鈣（CaCO3）結晶，進入澄清桶內澄清分離，清液溢流至精鹽水貯桶，用泵送往重堿，沉淀下來的二次泥排入二次泥罐，經泵打至粗鹽水流槽或南北鈣廠。加入凈氨洗水于除鈣塔第九圈，回收尾氣中的氨后，由第七圈流出進入一次泥槽，同時除鈣尾氣放空。碳化帶鹵經倒淋自壓至二次澄清桶。

除鈣塔的作用：除鈣塔是利用碳化尾氣中所含的氨和二氧化碳與一次鹽水中的鈣鹽（CaCl2）進行化學反應生成溶解度較小的碳酸鈣（CaCO3）沉淀，進而在二次澄清桶內進行沉降分離，制得精鹽水；同時回收碳化尾氣所含的氨和二氧化碳；剩余尾氣則通過氣液分離器再次回收鹵水、氨后排出。

項目實施背景：因除鈣塔溫度在45 度左右，部分鹽水、氨會以氣體的形式隨剩余尾氣排放。原先尾氣分離器僅通過旋風式折流板進行氣液分離，氣液分離效果差，仍有大量鹵水、氨隨剩余尾氣排放到空氣中，致使除鈣塔帶鹵嚴重，不僅增加消耗同時對周圍設備、構建筑物造成極大的腐蝕。原折流板為碳鋼材質，在含氯離子、氨高的環境中極易造成腐蝕，而增加維修費用并影響氣液分離效果。

2 項目實施方案概述

改造后尾氣分離器由氣液分離器和絲網除沫器組成，材質均為316L不銹鋼。

氣液分離器由折流板、封頭兩部分組成，當帶鹵尾氣通過折流板通道時不斷發生急劇變化，液滴由于具有極大的慣性，依舊保持原有運動方向從尾氣流中脫離，撞擊折流板壁面而被收集，尾氣則順利通過折流板通道排出。被捕集的液滴在壁面聚集成大液滴逐漸形成液膜，最后在重力的在所用下從折流板分離。折流板分離器的多級曲折流道增加了液滴被捕集的機會，未被除去的液滴在下一個轉彎處經過相同的作用而被捕集。經過折流板脫離后的尾氣上升遇到弧形封頭時，由于氣液慣性不同原理將再次對鹽水進行收集，同時經過封頭后的尾氣擴大了氣體分布面積、降低了流速，便于下一道絲網除沫器工序更好的

絲網除沫器主要是由絲網、絲網格柵組成絲網塊和固定絲網塊的支承裝置構成。老線鹽水車間絲網除沫網選用不小于Ф 3 的不銹鋼絲（材質316L）、網格尺寸5mm×5mm，確保了絲網在一個運行周期內(約30天)不會因結垢嚴重、堵塞網孔等影響除霧效果和正常生產。當帶有霧沫的尾氣上升通過絲網時，由于慣性作用，霧沫與絲網細絲相碰撞而被附著在細絲表面上，由于重力沉降原因，使霧沫形成較大的液滴沿著細絲流至兩根絲的交接點。細絲的可潤濕性、液體的表面張力及細絲的毛細管作用，使得液滴越來越大，直到聚集的液滴大到其自身產生的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時，液滴就從細絲上分離下落。尾氣經過絲網除沫器時再次除去剩余的水分后排出，徹底解決了尾氣帶鹵問題。

除鈣塔尾氣分離器配件圖：

絲網除沫器設計圖：

3 項目實現的功能及效果

4臺除鈣塔尾氣分離器改造完成后，經過氣液分離器、絲網除沫器兩層過濾方式，除鈣塔尾氣在經過氣液分離器時將氣、液分離，液體經管線流出回收，后尾氣經過絲網除沫器時再次除去剩余的水分后排出，徹底解決了尾氣帶鹵問題。經過一年的持續跟蹤觀測，原設計尾氣排放能力為每臺3.6萬m3∕h，實際尾氣排放3.0萬m3∕h，按照我廠現在的產量，能夠滿足實際生產需要，同時優化了工藝指標，帶鹵問題解決后，減少了對周邊設備的腐蝕，平均每年能節約防腐費用12萬元，延長了設備使用壽命同時減少了大氣污染，保護了環境，。

除鈣塔尾氣分離器改造前帶鹵情況

除鈣塔改尾氣分離器改造后情況