煅烧车间热碱液作为重灰化合水使用的探讨

2014-09-15胡传奇

纯碱工业 2014年3期

胡传奇

（南化集团连云港碱厂，江苏连云港 222042）

1 热碱液的产生

重碱经过轻灰煅烧炉煅烧分解产生的炉气被压缩机由轻灰煅烧炉炉头出气箱抽出，其温度约105～120℃，主要含CO2、NH3、水蒸汽及碱尘（含尘量约60～70mg／m3）。炉气由出气箱进入旋风分离器，利用离心力的原理进行分离回收碱尘（分离效率可达95%），回收碱尘后的炉气进入热碱液塔，在热碱液塔内与热碱液逆向直接接触，进一步洗涤炉气中的碱尘［1］，产生的热碱液通过重力作用回流至热碱液槽循环使用，经热碱液洗涤后的炉气进入热母液塔，依次经过热母液塔、螺旋板换热器、炉气洗涤塔进一步洗涤与冷却，经上述处理后含CO2大于90%的炉气进入压缩工序的下段气总管。

2 改造前状况

热碱液通过热碱液泵输送至五楼热碱液塔，在塔内洗涤炉气后由自身重力作用回流至热碱液槽，再次通过泵将热碱液输送至热碱液塔，从而完成热碱液循环使用的过程。产生的热碱液主要供盐水车间精制工序使用，用于除去粗盐水中的钙镁杂质，每个班盐水精制工序需热碱液约15m3／h。2013年5月份从吨碱制造成本角度考虑，盐水车间固体盐从大颗粒海盐改为粉盐，因粉盐中钙镁含量低，造成盐水精制工序热碱液需求量减少（约12m3／h），热碱液剩余3m3／h。因热碱液循环时间长，浓度升高，不仅降低热碱液洗涤炉气的效果，而且易造成热碱液塔糊塔，影响轻灰煅烧的稳定运行。所以，行业内有的碱厂将这部分多余的热碱液直接外排来维持热碱液系统的平衡，造成了物料浪费的同时又污染了环境。

3 改造方案

3.1 将热碱液送至重灰洗水槽

连云港碱厂煅烧车间有五套重灰系统，其中三套流化床系统，两套煅烧炉系统，若系统正常生产，每套重灰系统每小时需补充脱盐水或热废淡液约8 m3／h。考虑到流化床系统内换热设备为蛇形管，若一水碱结晶较差，易造成蛇形管堵塞，故流化床未进行试验，取两台重灰煅烧炉系统进行尝试。

在热碱液泵去五楼热碱液塔的碱液管线位于三楼处引出一支管，安装控制总阀、仪表自动调节阀及流量计，仪表自动调节阀及流量计信号接入重灰煅烧炉系统DCS操作平台，便于岗位根据一水碱结晶情况进行调节热碱液流量。

3.2 热碱液流量的控制

考虑到一水碱的结晶状况以及重灰煅烧炉长周期运行的稳定性，热碱液流量从2m3／h作为起点，以1m3／h为一个基准单位进行调试，数据跟踪采集周期为24h，对采集的各项数据进行综合分析，确定最佳指标控制范围，在此基础上，继续增加热碱液流量，经过不断尝试，确定每小时往重灰洗水槽输送3m3／h热碱液对产品质量及设备运行稳定性等方面无影响。

表1 热碱液流量控制表

4 存在问题及对策

4.1 重灰煅烧炉炉头加热管结疤

受轻灰煅烧炉炉头负压控制不稳的影响，造成炉气中含尘量波动较大，虽然经过轻灰分离器分离，但进入热碱液塔炉气中的含尘量波动仍较大，热碱液浓度忽高忽低；其次，受轻灰煅烧炉因负荷大出现低温碱影响，部分湿重碱煅烧不完全，从而增加热碱液中含量，增加热碱液粘性。因上述两个原因存在，造成进入水合机化合水浓度产生波动，一水碱结晶较大且粘性增加，导致抛料机溜子、返碱口堵塞频繁，炉内抄板、加热管易结疤，重灰煅烧炉频繁停炉清理，同时加热管的碱疤直接影响重灰炉的换热效果。

4.2 问题对策

4.2.1 加强炉气系统维护

根据各台轻灰煅烧炉具体的设备状况，合理的分配湿重碱，严格将轻灰煅烧炉炉头负压控制在±150Pa；同时，对轻灰分离器料腿、夹套、中心筒及热碱液塔横管进行定期清理，降低炉气系统阻力，从而降低炉气中含尘量，减少热碱液浓度波动幅度。

4.2.2 严格控制轻灰煅烧炉出碱温度

根据各台轻灰煅烧炉具体的设备状况，合理的分配湿重碱，加强轻灰煅烧出碱温度的监控，将指标牢牢控制在170～200℃范围内，减少甚至杜绝低温碱的出现，从而降低热碱液中含量，降低热碱液粘性。

连云港碱厂有一套产能2万t／a的小苏打生产装置，小苏打装置中有一台湿分解塔，湿分解塔的主要作用就是分解碱液的，将部分转换成，降低碱液中的含量。在原有管线改造的基础上，在重灰洗水槽与小苏打湿分解塔之间配制两根管线，由回收岗位纯碱液泵将热碱液输送至小苏打湿分解塔，经过湿分解塔后送至重灰洗水槽。进入湿分解塔前热碱液中含量为32 tt，经过湿分解处理后含量为20tt，对水合机结晶无任何影响。