煅燒堿液平衡系統(tǒng)改造

(青海五彩堿業(yè)有限公司，青海 海西州 8162000)

1 改造前堿液工藝流程

1.1 輕灰工序的熱堿液

輕灰工序是將過濾工序送來的重堿在煅燒爐內(nèi)加熱分解以制得純堿和爐氣，爐氣是重堿分解產(chǎn)生的混合氣體，其主要成分為二氧化碳，含有氨、水蒸汽、空氣并夾帶少量堿塵，故爐氣要經(jīng)過處理先回收堿塵，再進(jìn)行冷卻并用水洗滌回收氨，然后用壓縮機壓縮后送去碳化工序制堿。輕灰工段6臺煅燒爐，目前處于開六臺運行狀態(tài)，爐氣經(jīng)熱堿液塔洗滌，回收其中的堿塵。吸收堿塵后的熱堿液循環(huán)利用，部分熱堿液送至重灰工段化堿崗位，配制純堿液送往鹽水除鈣。

1.2 優(yōu)質(zhì)重灰工段的高鹽母液

優(yōu)質(zhì)重灰工段2臺自身返堿煅燒爐，爐頭出氣經(jīng)出氣方箱進(jìn)入爐氣水箱，噴淋洗滌后的堿液經(jīng)水箱回液管流至洗水桶，除塵后的爐氣由爐氣洗滌塔下部進(jìn)入,用洗水泵從洗水桶送出的洗水直接洗滌換熱后由爐氣引風(fēng)機引出放空， 洗水流到洗水高位槽溢流到洗水桶和母液桶作為清洗置換用水, 洗水高位槽的洗水還可以用洗水泵(Ⅱ)打到離心機作洗車用水，洗水泵(Ⅰ)送來的洗水進(jìn)入結(jié)晶器排空除塵器，噴淋洗滌結(jié)晶器的含塵尾氣，然后流到洗水桶，打循環(huán)洗滌爐氣系統(tǒng)，洗水補入母液桶，母液通高鹽堿液部分送普重化堿槽配堿液送鹽水除鈣。

1.3 普通重灰工段的循環(huán)洗滌液

普通重灰工段4臺自身返堿煅燒爐，爐氣中的堿塵經(jīng)水箱、橫管噴淋洗滌后自流至循環(huán)洗滌液槽，水合機尾氣噴淋洗滌后洗滌液自流至循環(huán)洗滌液槽，在除塵引風(fēng)機的作用下，粉體流涼堿機、重質(zhì)堿斗提機、重質(zhì)堿顆粒滾筒篩、重質(zhì)堿細(xì)粉滾筒篩中的含塵尾氣進(jìn)入噴淋洗滌水箱內(nèi)被循環(huán)洗滌泵(送來的循環(huán)洗滌液直接噴淋洗滌，回收尾氣中的堿塵，洗滌液匯入爐氣噴淋總管自流回循環(huán)洗滌槽，除塵后的尾氣經(jīng)除塵引風(fēng)機排空。循環(huán)洗滌液打循環(huán)噴淋堿塵系統(tǒng)，部分循環(huán)洗滌液送化堿槽配堿液送鹽水除鈣。

由輕灰工序送來的熱堿液，優(yōu)重重灰工段送來的高鹽母液，普重工段送來的循環(huán)洗滌液在普重化堿槽進(jìn)行配置80～95 tt的純堿液送鹽水車間鹽水除鈣、鎂，堿液系統(tǒng)工藝流程如圖1。此堿液工藝中存在堿液量大，鹽水車間送后堿液過剩，存在堿液外排，軟水消耗量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)平穩(wěn)。

1.4 改造前指標(biāo)數(shù)據(jù)

我廠堿液平均溫度(輕灰熱堿液、優(yōu)重洗水、普重循環(huán)洗滌液)為85 ℃，主要指標(biāo)如表1。

表1 改造前煅燒車間堿液平均濃度表

圖1 改造前堿液工藝流程

2 改造后堿液工藝流程

2.1 流程簡述

2020年11月堿液平衡流程改造。

1)輕灰熱堿液送普重化堿槽、循環(huán)洗滌液槽、地穴式化堿槽。

2)優(yōu)重高鹽母液送普重化堿槽、循環(huán)洗滌液槽。

老巴把錄音機拿出來，交給阿東。阿里一見，立即搶過來，緊緊抱在懷里。他按下播放鍵，哀樂轟然一聲，震得屋頂顫抖，阿東忙調(diào)小音量。阿東說：“天黑了，我們放小點聲音。”

3)普重循環(huán)洗滌液送化堿槽、優(yōu)重洗水桶；普重冷凝液塔冷凝水送優(yōu)重洗水桶，部分循環(huán)進(jìn)入洗滌液槽防止管線凍裂。

4)其中優(yōu)重高鹽母液、輕灰熱堿液在化堿槽配制80～95 tt純堿液送鹽水車間，高鹽母液根據(jù)優(yōu)重鹽分送普重循環(huán)洗滌液槽和化堿槽。

5)輕灰熱堿液按照熱堿液濃度(≤80 tt)控制流量在8～15 m3/h送普重循環(huán)洗滌液槽和化堿槽；如果循環(huán)洗滌液槽液位高可以部分送優(yōu)重洗水桶。

圖2 堿液平衡示意圖

2.2 操作要求

1)輕灰熱堿液量要控制在液位50%～60%，熱堿液濃度≤85 tt，每班熱堿液外送量在160 m3/班，控制流量為13.33 m3/h，及時送普重循環(huán)洗滌液槽和化堿槽，根據(jù)化堿槽液位控制送液量；

2)優(yōu)重高鹽母液根據(jù)母液鹽分控制流量在3～9 m3/h送普重工段，其中送循環(huán)洗滌液槽流量穩(wěn)定在3 m3/h，根據(jù)化堿槽液位控制高鹽母液送液量；

3)循環(huán)洗滌液槽根據(jù)液位和濃度控制送優(yōu)重洗水桶量，消化洗滌液；

4)優(yōu)重洗水根據(jù)濃度控制普重洗滌液及補軟水量，優(yōu)重洗水送母液桶；

5)根據(jù)化堿槽液位及濃度情況，條件允許的情況下在地穴式配堿槽配落地堿送化堿槽；

6)優(yōu)質(zhì)重灰工段出產(chǎn)品粒度≥78%、鹽分≤2%、細(xì)粉≤2%的優(yōu)質(zhì)重灰的情況下普重暫停化堿，高鹽母液多送普重化堿槽，保證母液鹽分；

7)普重冷凝液送優(yōu)重洗水桶，禁止直接加入母液桶，部分打循環(huán)進(jìn)循環(huán)洗滌液槽防止管線凍裂。

3 改造前后效益對比分析

3.1 堿液濃度

自2013年開車以來，隨著原鹽質(zhì)量好轉(zhuǎn)，鹽水除鈣需求的純堿液量不斷減少，導(dǎo)致輕灰熱堿液，優(yōu)重洗水及普重循環(huán)洗滌液在系統(tǒng)循環(huán)時間長，堿液濃度升高，有時超過90 tt，嚴(yán)重影響爐氣洗滌效果，還會導(dǎo)致爐氣水箱、橫管、熱堿液塔等堵塞。

經(jīng)工藝技術(shù)攻關(guān)以后，熱堿液大部分引至普重循環(huán)洗滌液桶參入固相水合法水合反應(yīng)的化合水，少部分配置純堿液；普重冷凝液送優(yōu)重洗水桶等改造，輕灰熱堿液濃度現(xiàn)維持在45 tt左右，普重循環(huán)洗滌液濃度維持在75 tt左右，優(yōu)重洗水濃度維持在75 tt左右，避免了堿液被動外排現(xiàn)象，降低消耗，保證了生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

堿液濃度降低后按每班系統(tǒng)生產(chǎn)消耗400 m3堿液，一年可減少6 000多噸純堿溶解。

3.2 落地堿消化

2016年年底，普重及優(yōu)重原有布袋除塵器在使用過程中存在各種不足：清理困難、布袋更換費用高等缺陷。尤其冬季尾氣水蒸汽冷凝造成布袋結(jié)疤。將原有布袋除塵器改型為尾氣洗滌塔，洗滌塔內(nèi)洗水使用普重循環(huán)洗滌液及優(yōu)重洗水，循環(huán)洗滌液在塔內(nèi)與尾氣逆流接觸洗滌后洗滌液回到循環(huán)洗滌槽，優(yōu)重洗水在塔內(nèi)與尾氣逆流接觸洗滌后洗滌液回到洗水桶，除塵堿液全部回收，由于堿液濃度低，煅燒車間、成品車間、倉儲部、重堿車間的落地堿可以繼續(xù)化堿。每月平均可消化落地堿180 t。

3.3 脫鹽水消耗

表2 改造前后軟水消耗統(tǒng)計表

從上述軟水消耗統(tǒng)計表可知，堿液系統(tǒng)改造后軟水消耗量呈降低趨勢，每班平均軟水使用量是原來的一半。

4 結(jié) 語

2020年11月開始對堿液系統(tǒng)進(jìn)行改造，改造后輕灰熱堿液、普重循環(huán)洗滌液、優(yōu)重洗水堿液濃度大大降低，堿液濃度過高現(xiàn)象得到有效控制，杜絕了堿液外排，由于堿液濃度低，煅燒車間落地堿、倉儲部臟堿、成品車間臟堿、重堿車間黑異物堿可以全部在地穴式配堿槽化堿回收利用，堿液平衡問題得到妥善解決，為企業(yè)節(jié)能減排增效益做出貢獻(xiàn)，保證了生產(chǎn)平穩(wěn)運行。