新型均布式化鹽裝置在化鹽池中的應用

趙振旺，辛嬌杰

(唐山三友化工股份有限公司純堿分公司，河北 唐山 063305)

原鹽是氨堿法純堿生產的主要原料，我公司生產用原鹽以日曬海鹽為主。目前，日曬海鹽采購價格呈現逐年增長趨勢，井礦鹽采購價格較海鹽存在較大利潤空間，為應對日曬海鹽價格上漲導致的純堿生產成本增加等問題，亟需將井礦鹽應用于純堿生產中。

井礦鹽與日曬海鹽相比，具有主含量高、雜質少等優點；但由于井礦鹽粒度遠小于日曬海鹽，在原生產設備中溶解速度慢、存在“帶鹽”的現象，設備及管道易堵塞，造成設備生產能力降低，因此，亟需設備升級改造滿足現生產需求。

1 原化鹽池設備結構簡介

化鹽工序化鹽池長7 m、寬5 m、深9 m，為無攪拌設備的地下結構，DN350進水管線由化鹽池北側向下進入到化鹽池底部，并均布延展4條6 m長DN250進水支管，支管平均分布φ50進水孔。化鹽池頂部為長9 m寬8 m布料頂蓋，頂蓋中均布6個1 m×1 m的正方形下料孔，化鹽池東側布置深度5 m，直徑6 m的粗鹽水地槽，化鹽池與粗鹽水地槽間通過寬1 m、深1.5 m、長2 m溢流槽連接。化鹽池北側原鹽經推土機作業，經化鹽池頂部6個下料孔進入化鹽池內部，待化鹽池內原鹽上滿后，開啟化鹽池進水閥門，淡鹽水與原鹽通過逆向接觸充分溶解制備合格鹽分的一次粗鹽水，經溢流槽自流進入粗鹽水地槽，通過粗鹽水泵輸送至一次精制工序。

2 原化鹽設備使用情況

井礦鹽在原化鹽設備生產過程中，由于其密度及粒度較海鹽均下降明顯，造成化鹽池內部出水短路、溝流等原因造成的進水跑偏現象，按照正常化鹽池粗鹽水量300 m3/h生產負荷條件下操作，粗鹽水帶鹽情況非常嚴重，化鹽池溢流口取樣靜置10 min后，原鹽顆粒沉降率達到15%～20%，化鹽后粗鹽水鹽分介于100～105 tt。淡鹽水進水量降低至180 m3/h左右，粗鹽水帶鹽情況有所緩解，化鹽池溢流口取樣靜置10 min后，原鹽顆粒沉降率降低至10%左右，但化鹽后粗鹽水鹽分指標均介于90～100 tt之間，完全不能滿足生產需求；且使用過程中由于粗鹽水帶鹽，地槽及其附屬管線等輸送設備內原鹽顆粒堆積較為嚴重，粗鹽水泵需間斷性倒泵處理，對輸送設備及電氣設備造成較大影響。

表1 井礦鹽與海鹽物理特性比較

溶解海鹽時期化鹽池使用周期為60天左右，清理區域僅為化鹽池底部淤泥，各出水管、溢流槽及粗鹽水地槽暢通。溶解井礦鹽期間，化鹽池使用周期下降至45天左右，清理區域包括化鹽池底部、溢流槽、粗鹽水地槽以及粗鹽水泵真空罐、進水管線，都存在大量未溶解原鹽。

3 設備升級改造

基于上述諸多問題，本實用新型發明將化鹽池的布鹽漏斗及布水管線進行改造，提供了一種可有效解決化鹽池出水“帶鹽”、化鹽進水跑偏等問題的裝置。具體技術方案如下。

拆除原化鹽池頂部布鹽設備，重新制作安裝一套長9 m、寬5 m布鹽裝置，布鹽裝置均布下料口由6個增加至10個。原化鹽池進水裝置保留，在其上方重新配置一條DN250進水總管及傘狀分水器，于進水總管處安裝流量計及氣動閥，傘狀分水器周圍布置20條DN80布水支管，各支管夾角18°，布水支管均勻設置不同孔徑的出水孔：34個φ10孔、29個φ13孔、80個φ16孔，且傘狀分支管路均采用短節式連接，方便清理疏通管線內結疤。進水經各布水孔進入化鹽池底部與裝置內原鹽逆向接觸反應制備粗鹽水，形成兩套化鹽方式共存的新型均布式井礦鹽化鹽裝置。

淡鹽水通過DN250進水總管進入化鹽池底部傘狀分水器，經均布DN80傘翅支管上的各出水孔注入化鹽池，通過與化鹽池內原鹽逆向接觸溶解制備飽和粗鹽水產品，由于傘翅支管出水孔以傘心發散式的布局特點，各出水孔淡鹽水流量壓力大致相同，能夠保證井礦鹽顆粒在達到溢流堰出口前充分溶解，防止化鹽池內進水跑偏造成的局部粗鹽水“帶鹽”現象，溶解后粗鹽水經化鹽池頂部溢流槽溢流至粗鹽水緩沖地槽。

圖1 化鹽池進水總管路布置圖

圖2 化鹽池進水總管結構示意圖

圖3 傘狀分水器結構示意圖

4 改造后效果

此新型化鹽池布水裝置成功投用，使用效果良好：

1)通過對原化鹽池內部布水結構的升級改進，能夠較好控制底部各出水孔淡鹽水流量、壓力，有利于化鹽池內各化鹽流道暢通，保證化鹽池內原鹽充分溶解，根據設備投用后分析查定，化鹽池出口粗鹽水鹽分由103 tt提高至107.1 tt，粗鹽水鹽分合格率97%，化鹽池生產能力由240 m3/h提高至350 m3/h，作業期間無原鹽顆粒夾帶現象，新型均布式井礦鹽化鹽裝置的投用使得化鹽池生產能力及化鹽效果得到大幅提升。

2)由于井礦鹽較海鹽雜質少、主含量高的特點，新型化鹽池使用周期由45天延長至90天，每年可節約清理費用6.4萬元。

通過化鹽池的布鹽漏斗及布水管線改造，解決了化鹽池出水“帶鹽”、化鹽進水跑偏等問題。將井礦鹽應用于純堿生產，緩解單一原鹽品種價格波動影響公司利潤，降低純堿生產成本，在行業中開創井礦鹽應用于純堿生產系統的先例。