浅谈氨碱法蒸氨系统节能降耗的改造.pdfVIP

浅谈氨碱法蒸氨系统节能降耗的改造 摘要:青海盐湖镁业有限公司纯碱厂以原盐、石灰石、焦炭为主要原料生产纯碱，以氨为中间媒 介，经盐水精制、石灰石煅烧、化灰、吸氨、蒸氨、碳化、滤过、煅烧、水合生产出普通的重质纯碱， 过滤母液加入石灰乳反应并蒸馏回收氨，在工艺生产过程中它周而复始不断循环，而这一循环也是借助 于蒸馏过程来实现的。但是对于青海盐湖镁业有限公司纯碱厂，作为循环经济的尾端，生产负荷与各项 目之间的循环物料的供应息息相关，根据自身的条件生产负荷最大只能达到28万t/a纯碱，而对于设计 能力为 100万t/a的纯碱厂来说，存在很多设备管线维护，以及小负荷生产下物料浪费的难题。文章主要 介绍大型纯碱生产企业在小负荷下在蒸氨方面存在的一些缺陷和技改。 关键词:氨碱法;蒸氨塔;节能降耗;技改 氨碱法生产中，氨气是作为中间介质而存在的，在工艺生产过程中它是周而复始不断循环的， 而这一环节也是借助于蒸馏过程来实现的。蒸氨操作处于制碱的主要物料流，溶液处理的末端，它是氨 气和二氧化碳返回下一个制碱循环的重要连接点，它的工况与生产效果的好坏是建立全系统良性循环的 关键所在，也是全厂降低物料消耗和能源消耗的一个重点。氨碱生产必须考虑以下因素:尽可能地将氨 气和二氧化碳从溶液中驱除，以最大限度减少废液中氨和石灰含量;降低能耗，有效利用热量交换，减 少蒸馏废液当量和降低废液温度;缓和蒸馏设备的结疤速度，延长其使用周期，减少扫塔频率。在生产 过程中氨的损耗主要在于蒸氨废液，尾气的净化以及现场的跑冒滴漏。因此，纯碱厂在节能降耗方面主 要在蒸氨操作上做了全面研究，进一步优化生产管理，提高产品质量、做好环境保护的同时做了一些工 艺缺陷上的技改。 1蒸氨系统的工艺流程 蒸氨的母液是来自碳化滤碱机出来的滤过母液经真空分离器进行气液分离后利用母液泵送至蒸 氨塔，从塔的底部通入供热中心来的0 ．69MPa的低压蒸汽和汽轮器产生的乏汽、轻重灰闪发器产生的 闪发汽作为蒸氨的热源。汽液逆流接触进行分解母液中的游离氨，而结合氨以及氨盐水澄清桶产生的氨 盐泥在预灰桶中由石灰乳进行分解，使氯化铵与氢氧化钙反应生成水、氨气、氯化钙，因该反应是放热 反应，因此，一水合氨中的部分氨会分解出来，这部分氨气与加灰蒸馏段来的氨气混合，自预灰桶上部 引入筛板蒸氨塔加热分解段底部。预灰桶内调和液自预灰桶下部靠液面高度自压到加灰蒸馏段上部，同 时预灰桶底部砂液经砂泵也输送到加灰蒸馏段上部。废液自塔底圈进入一级闪发器，废液闪发出蒸汽后 进二级闪发器，最终用废液泵送至10km外的盐田渣场。氨气混合气从加热分解段顶部出来进入立式波 纹管氨气冷凝器顶部，再从立式波纹管冷凝器底部出来并入氨气混合气总管进入内冷式吸氨塔与淡氨盐 水逆流吸收制得合格的氨盐水送至碳化制碱使用。 2技术改造内容 2 ．1回收冷凝液中的氨 青海盐湖镁业有限公司纯碱厂的设计负荷是100万t/a纯碱，蒸氨和吸氨产生的冷凝液送至淡液 蒸馏塔进行回收氨气和二氧化碳，并将其送至真空吸收塔用淡氨盐水(精盐水吸收碳化尾气所得，游离 氨为 1 ．25mol/L～1 ．35mol/L)吸收制得出液淡氨盐水(游离氨2 ．0mol/L～2 ．75mol/L ，)进一步送至内 冷式吸氨塔进行制备合格的氨盐水(游离氨5 ．0mol/L～5 ．25mol/L ，盐分4 ．4mol/L ～4 ．55mol/L ，氨 、盐比为1 ．12～1 ．18) 。而目前由于循环经济中的诸多原因生产负荷只能靠自身的两座石灰窑来维持 28万t/a纯碱的负荷，蒸吸所开设备有两座蒸氨塔和两座吸氨塔，而蒸氨和吸氨、以及炉气冷凝塔产生 的冷凝液不足于投用淡液蒸馏系统，故纯碱厂对冷凝液管线做了技改，从淡液泵的出口增加了一条DN2 00的不锈钢管线将冷凝液送至碳化工序的冷母液储桶，并在淡液泵和冷母液储桶处都加了一个DN200 的球阀，这样冷凝液可以回收利用所含的游离氨，这样大大提高了设备的备用率以及降低了劳动强度， 这对小负荷生产纯碱降低氨耗有着很大的意义。 2 ．2回收氨盐泥中的氨 纯碱厂氨盐水澄清桶底部的氨盐泥送至预灰桶进行再次与结合氨一起蒸氨回收氨气送至蒸氨塔 的加热分解段。原氨盐泥管线和灰乳管线进预灰桶的高度一样，这样导致氨盐泥管线经常堵塞，为了继 续维持正常生产只能等到停车大检修时处理，长时间生产最终会导致氨盐水澄清桶底部坐死，长期累积 盐泥易发生设备变形及地基下沉等事故。