小苏打生产的优化改造

李敬辉

（南化集团连云港碱厂，江苏 连云港 222042）

连云港碱厂年产1.5万t小苏打装置于1999年10月建成投产。2001年经过扩产改造，具备2万t／a的生产规模。2004年9月、2010年8月分别对离心机进行了改型，使产能得到进一步提升。因市场变化等原因小苏打装置于2005年3月停产、封存，2010年3月根据市场需求又重新恢复生产，同时为减少生产成本，提高小苏打产品的产量、质量，对小苏打装置进行一系列改造，改造使用后效果较好。

1 小苏打生产工艺流程简介

纯碱与小苏打洗涤液、滤液、自来水等在化碱罐内经低压蒸汽间接加热配置成合格的碱液送往碱液桶，再由清碱液泵送往PE管过滤器后到碳化塔，在碳化塔内与窑气逆向接触反应，生成湿小苏打稠浆，湿小苏打稠浆靠自身压力送至稠厚器，然后再送至离心机，经离心机分离出湿小苏打，滤液同稠厚器溢流液经不同管道进入滤液桶，部分送往化碱罐化碱，部分外送至煅烧回收。

湿小苏打经绞龙输送到圆盘给料器再经进料螺旋送至干燥管。在干燥管内与从空气加热器来的热空气接触干燥后经旋风分离器分离出小苏打，由凉碱机冷却后送往成品料仓以备包装。含碱尘的尾气经洗涤塔洗涤后送往化碱罐化碱。

进碳化塔碱液当量 ≤25m3／h

碱液浓度 70～85tt

碱液温度 70～82℃

稠厚器清液浓度 ≤58tt

碳化塔中部温度 72～85℃

出碱液温度 55～75℃

2 设备改造

2.1 小苏打离心机换型

2.1.1 GK800－N卧式刮刀卸料离心机

我厂小苏打装置原有3台GK800－N卧式刮刀卸料离心机，离心机运行振动较大，产量低，出碱不畅，需人工卸料；且其控制系统与离心机本体相连，故障率高。多次系统开停后，已基本不能使用。

2.1.2 GKH800－N卧式虹吸刮刀卸料离心机

2004年我们将1＃离心机改为GKH800－N卧式虹吸刮刀卸料离心机，该机运行平稳，故障率低，连续性强，分离效果好，产量高。2005年3月该套装置停产、封存。自2010年3月恢复生产以来，一直运行不稳定，故障率较高，而且该离心机生产厂家倒闭，导致检修离心机时无备件，使生产不能连续，产品质量不稳定，碱耗高。

2.1.3 GKH800－NB虹吸刮刀卸料离心机

根据同行企业的经验，分别于2010年、2013年将2＃、3＃离心机改为GKH800－NB虹吸刮刀卸料离心机。该离心机在生产使用过程中，在油路的密封和刮刀装置部分还存在一定的缺陷，电磁阀损坏频繁，刮刀刮料时瞬间冲击力较大，易出现刮刀片损坏、刮刀轴轴承损坏、刮刀油缸密封磨损等问题。

1）针对刮刀片出现刀口崩裂、缺口等损坏，采取对离心机的门盖螺栓加固，减少刮刀在处理物料时，产生巨大冲击力导致端盖和刮刀振动，使刀口受力不均匀，导致刀口崩裂，延长刮刀的使用周期。

2）对离心机刮刀主轴外端盖固定圆螺母进行加固处理，减少圆螺母松动；同时定期对刮刀主轴加油维护，延长刮刀轴轴承使用周期。

3）对液压系统控制所有阀门及油缸动作，在面板给出信号的情况下电磁阀无动作，应将程序打到手动模式，再检查电磁阀机械部件、电磁线圈，减少电磁阀损坏频次。

2.2 系统管线材质改造

小苏打泵区各输送碱液管线由普通碳钢管改为不锈钢管，解决了管线泄露及小苏打红碱的问题。

3 优化小苏打生产

3.1 碳化塔作业周期由24h延长至36h

2011年小苏打碳化塔倒塔周期为24h，作业周期短，倒塔较频繁，系统波动大，原料损耗多，生产成本高。

2012年逐步稳定碳化塔操作，在进塔碱液温度70～82℃，进塔碱液总碱度75～85tt时，碳化塔处于最佳作业状态，同时加入蒸汽提高塔内温度，减少结疤，使碳化塔作业周期由24h延长至36h。

3.2 提高生产中热碱液用量

由于盐水车间使用原盐由海盐改用进口盐，盐内钙镁杂质减少，所以热碱液用量减少，造成轻灰系统热碱液膨胀。因热碱液浓度基本上达到小苏打碱液浓度要求，几乎不需要向化碱罐内加原料碱。2012年小苏打生产尽可能多使用热碱液作为小苏打原料，降低生产成本。每吨小苏打需消耗原料碱0.8t，若其中75%使用热碱液，可节约成品纯碱0.6t。

通过优化小苏打生产，延长了小苏打碳化塔作业周期，提高了小苏打生产中热碱液用量比例达到75%以上，提高小苏打产量实现增产18.2%，使小苏打生产系统波动变小，原料损耗减少，生产成本降低，达到了增效降本的目标。

4 减少系统膨胀，有效回收利用

由于小苏打使用回收热碱液量的增加，使小苏打生产过程中产生的滤液，碳化塔清洗后产生的洗塔水增多，在系统内长时间循环使用，不但导致系统膨胀，而且也影响产品的品质，消耗增加。

鉴于以上原因，对现有工艺流程进行改造，先将小苏打滤液泵出口增加甩头，把滤液送至煅烧配碱槽内，解决了滤液在小苏打系统内长时间循环问题；然后又增加一条管线，将小苏打洗塔水经碱液泵送至煅烧冷母液桶内，解决了洗塔水在小苏打系统内长时间循环问题。

同时规定小苏打使用回收热碱液量200m3／d，小苏打外送给回收的滤液量80m3／d，进一步促进节能降耗。

5 提高小苏打白度

因小苏打产品质量关乎食品质量安全，所以要高度重视。在生产中小苏打湿分解液在系统内长时间循环，回收送来的热碱液有时发红，造成小苏打白度不合格，低于80%，经过攻关优化，小苏打白度由80%提高到85%，具体攻关优化措施如下：

1）合理安排好湿分解液输送至化碱池的时间与回收配碱送盐水苛化的时间同步，其目的是尽可能的回收湿分解液，减少湿分解液在小苏打系统内长时间循环使用，循环时间不要超过4h，减少对产品白度的影响。

2）加大对回收送来的碱液白度质量监控，每班不少于4次对现场碱液取样对比，发现碱液白度变红，立即停止使用；同时联系回收岗位对碱液白度变红进行排查原因，首先检查往热碱液系统补充的废淡液是否有杂质，若有杂质，立即停止补充废淡液，联系重碱车间排除废淡液杂质，热碱液系统补水改用脱盐水。然后检查热碱液塔内部构件是否脱落，如有异常，及时停下修理恢复。

3）在回收岗位碱液能够满足小苏打使用时，尽可能不使用一楼地下碱液桶碱液，缩短碱液流程。

6 小苏打装置的不足及改进建议

两台化碱泵一直运行不稳定，该型号泵为小苏打系统关停前改型的液下泵，泵轴与轴套之间无润滑、无冷却，工作时石墨材质轴套在极短时间内断裂，使用铜质轴套易将轴磨损；异物进入叶轮频繁，泵的入口处无过滤装置。建议对现有的两台液下泵进行改型，将液下泵改为自吸泵，扬程15～20m，流量45～50m3／h。该类型泵潍坊小苏打厂目前正作为化碱泵使用，效果较好。

［1］ 陈学勤.氨碱法纯碱工艺［M］.沈阳：辽宁科学技术出版社，1989.