沸腾凉碱系统改造与效果

阿曼古丽

（新疆化工集团哈密碱业有限公司，新疆 哈密 839001）

重碱煅烧是在高温条件下完成的，为保证产品的纯度和加快分解速度，煅烧炉出碱温度一般控制在150～200℃。这种高温粉状物料在包装前要经过冷却（凉碱）再进行包装。凉碱是煅烧炉出碱后进入包装前的重要岗位，它将煅烧炉制得的高温纯碱进行冷却降温。降温的目的，一是降低包装袋的损耗，延长包装袋的使用寿命；二是改善包装工人的操作条件。

我公司凉碱岗位目前使用两种凉碱系统：沸腾凉碱系统和桨叶式凉碱系统。沸腾凉碱炉是沸腾凉碱系统的主要设备，使用过程中出碱温度高，给包装岗位带来不便，还造成破包率增高，影响了产品的包装质量。因此我们对沸腾凉碱系统存在的问题进行技术改造，取得了令人满意的效果。

1 沸腾凉碱系统工艺流程简介

由高温刮板输送机送来的高温纯碱从凉碱进碱绞龙进入沸腾凉碱炉；在沸腾凉碱炉内沸腾床层设置换热列管，以循环水作为冷却介质，流经管内的空气作为流化介质，由鼓风机从炉的底部送入；床层沸腾状态的热碱与冷却水进行间壁换热，冷却降温；冷却的纯碱由星形下料器卸出，经由成品埋刮板输送机送往碱仓进行包装。

沸腾凉碱炉床层内设有机械搅耙，以缓慢速度运转，将积存于筛板上的碱扒至出口。沸腾炉出现故障时，从高温刮板输送机送来的高温碱不经过凉碱炉，走复线直接进成品刮板输送机或进桨叶式凉碱机进行降温。

凉碱尾气经凉碱旋风分离器和凉碱洗涤塔两级分离碱尘后，由排风机直接排空。分离器分离下来的碱尘用卸料器密封卸料进入凉碱机进碱绞龙。凉碱洗水作为热碱液的补充用水。

2 沸腾凉碱炉主要技术特性

规格 φ1600／φ2200×9183

生产能力 280t／日·台

冷却面积 37m2

流化床高度 2m

进碱温度 ≥150℃

出碱温度 ≤90℃

进水温度 25℃

出水温度 35～40℃

进气温度 32℃

出气温度 60℃

3 沸腾凉碱系统存在的问题

我公司沸腾凉碱系统在改造前凉碱温度一直很高，一般都在120℃以上，有时达到150℃，远远超过设计指标（≤90℃）。经过分析，认为主要存在以下几个方面问题。

1）凉碱炉风室配风结构及搅耙结构不合理，热碱分布不均匀，搅耙易断，影响沸腾床的形成。

2）生产中炉内进风量不够，料面高低变化大，高温碱在炉内沸腾状态不好，造成凉碱炉搅耙负荷大，炉体振动、搅耙齿轮磨损严重，高温碱换热效果差，无法控制料位，难以形成沸腾床，冷却环管的换热功能得不到发挥、进出水温差小，出碱温度高。这是影响凉碱效果最主要的原因。

3）出碱溜槽设计不太合理。出碱速度慢造成进、出碱不平衡，影响稳定沸腾床的形成，料位高。

4）凉碱尾气管线长、弯头多，易堵。

5）排风机放空尾气含少量的碱尘，直接排空严重污染环境。

4 改造对策

4.1 配风结构

凉碱炉风室配风结构，改2点进风为3点进风；将搅耙材料由角钢改为槽钢，并将耙壁上的刮板去掉。改造后配风更加合理，纯碱分布更为均匀，有利于沸腾床的形成，提高了设备强度。见图1、图2。

4.2 气体分布板

气体分布板的设计是保证流化质量的关键。因为设计不合理造成进风量不够导致高温碱流化质量不好，换热效果差，所以对气体分布板进行改造。气体分布板φ2气孔的一半扩大改为φ3。改造后能保证一定的进风量，形成较好的沸腾状态，料位控制方便，与冷却水换热效果好（冷却水进出水温差10℃以上），设备运行比较稳定。见图3、图4。

图1 改造前的搅耙

图2 改造后的搅耙

4.3 出碱溜槽

增大出碱口的同时增加出碱溜槽的斜度。改造后保证出碱量，能使进出碱平衡，易维持料面动态平衡及正常的流化状态。出料口200mm改为500 mm。见图5、图6。

图5 改造前的出料口

4.4 放空管及尾气管

排风机放空管线接到热碱液槽上部，用热碱液洗涤再次回收碱尘，洗净后的尾气从热碱液槽的顶部放空。改造后大大改善了排放尾气所造成的生产环境的污染。

图6 改造后的出料口

5 效果分析

我公司沸腾凉碱系统改造后，各项生产技术指标均得到有效改善，凉碱炉料位控制方便，能形成稳定的沸腾床，凉碱效果比较满意，凉碱炉出碱温度在原来的100～150℃降至90℃，而且凉碱炉的生产能力280t／日·台提高到320t／日·台。另外，工艺管线畅通，检修周期长，维修工作量大大降低，流化尾气排放含尘量满足环保标准要求。