浅谈降低煅烧车间洗涤液含氨的途径与措施

项自根

（青海碱业有限公司，青海 德令哈 817000）

青海碱业有限公司煅烧车间一期生产逐步进入稳产阶段，由90万t／a的设计能力，已经达到120万t／a的生产规模。根据公司积极开展节能降耗，优化工艺指标的要求，煅烧车间将轻灰洗涤液含氨指标作为攻克目标，由于洗涤液含氨多年超标，最高达到28tt，平均在19tt左右，导致煅烧车间轻灰工段三楼小皮带环境差，氨味大。既造成游离氨的暴空损失，又污染现场作业环境。

煅烧车间轻灰工段炉气系统采用的是5座炉气洗涤冷凝塔，2座炉气洗涤塔，来控制炉气的母液温度、冷凝段出气温度、洗涤塔洗涤液含氨指标，以及炉气的温度。炉气洗涤冷凝塔5座，每座塔分上段、下段，上段是母液洗涤段，φ2600×13130，鲍尔环填料采用φ76×76×2.8；下段是炉气冷凝段，冷凝段φ2800×17990，9个冷却水箱，冷却面积1 717m2。洗涤段由重碱车间来的冷母液与煅烧车间的炉气进行气液洗涤换热，提高冷母液温度，洗涤炉气中的碱尘作用。冷凝段采用循环水管间接换热降温的方法。

通过2013年～2014年公司循序渐进的改造，将失控多年的轻灰洗涤液含氨指标作为攻关方向，并取得显著效果。实践证明轻灰洗涤液含氨指标受以下几个方面的影响：

1 补充水源对洗涤液含氨的影响

煅烧车间每小时需要向重碱车间滤过工序提供洗涤液100m3，供重碱滤碱机使用。针对煅烧车间轻灰洗涤液含氨高的问题，车间进行技术排查，发现重碱车间外送来的高、低真空废淡液、碳化洗水含氨波动大，包括水气车间炉气管线下段气回水含氨超标，超过正常控制范围，均在4～10tt之间，平均在8tt左右，有时更高。

由于外来水源的含氨超标，加剧煅烧车间轻灰洗涤液含氨指标持续数年偏高，车间与生产部共同协调解决，将重碱含氨较高的高真空洗水截断，重新回收到重碱车间，在重碱车间淡液蒸馏塔进行蒸氨回收利用，不再送至煅烧车间，从外围减少影响洗涤液含氨指标的影响，从根源排除超标的问题，促使煅烧车间使用软化水补充因外来补充水源不足的问题，由于每小时减少20m3的含氨高的高真空洗水，改为软化水补充20m3，洗涤液含氨降低2～3tt，由于继续回收压缩车间下段气回水，每小时在20m3左右，下段气回收水含氨基本在17～19tt，依然处于较高的控制状态。

2 塔内阻留时间对洗涤液含氨的影响

车间从内部排查，考虑到气体与液体接触时，气体溶解在液体中，在气液两相经过相当长时间的接触后，溶解度逐渐趋于一极限，这时气液两相达到平衡，气体溶解过程终止的这一规律，车间决定提高热母液洗涤段鲍尔环的填充量，每座塔增加塑料鲍尔环8m3，高度约2m。通过增加塑料鲍尔环来延长气液交换时间，促使热母液温度提高2～3℃，由原来的68～69℃提高至71℃。而轻灰洗涤液含氨指标下降3tt，平均达到13～14tt，在相同条件下实现氨气在母液中的较高溶解量，同时提高热母液温度、提高蒸吸工序的蒸氨能力，减少蒸汽消耗，取得了既降低洗涤液含氨浓度又降低蒸汽消耗损失的双重效果。

由于母液洗涤段内鲍尔环填料的增加，炉气过气阻力有所提高，平均提高0.6kPa，但是在1160t／班的条件下，炉气总管负压基本控制在6.3kPa左右，不会影响生产。

3 鲍尔环面积对洗涤液含氨的影响

由于母液塔内鲍尔环填料的增加，相应的增大了炉气与母液的接触面积，使炉气中的氨气很容易接触母液，在相同的操作条件下，氨气的相对溶解量增大，炉气中的游离氨下降，促使洗涤液在系统中含氨浓度下降。

4 冷凝段温度对洗涤液含氨的影响

炉气洗涤冷凝塔出气温度控制也有部分影响，冷凝段将经过冷母液洗涤的炉气急剧降温，将炉气中的水分及游离氨形成冷凝液进行回收，车间将此项指标基本控制在38℃，冬季控制在40℃，根据气体溶解度的影响因素，降低温度增大氨气的溶解度，在相同条件下促使降低了洗涤液含氨的浓度。但是，通过几年的实践证明，冷凝段温度低于此温度，炉气洗涤冷凝塔及管线内出现碳酸氢铵结晶，炉气抽气困难，炉头冒碱等问题，而且影响正常生产，为避免炉气洗涤冷凝塔及炉气管线出现碳酸氢铵结晶和炉气负压的控制或出现炉头正压冒碱的现象发生，冷凝段温度不予过低控制。因此，通过降低冷凝段温度实现降低洗涤液含氨浓度受到了极大的限制。

5 冷凝液浓度对洗涤液含氨的影响

由于青海碱业煅烧车间轻灰冷凝液含氨指标数年一直控制较高，受填平补齐及母液当量高的影响，车间的冷凝液外送始终受限，造成冷凝液液位高，外送困难，持续循环的影响，包括重碱水分出现结晶差的状态，重碱水分上升就会造成冷凝液产生量大幅提高的现象。冷凝液含氨指标一直控制在较高的范围，一般控制在130tt左右，高的时候达到155tt，由于冷凝液含氨较高，炉气中的氨气浓度也高，经过炉气洗涤塔的再次洗涤，炉气中的氨气被软化水吸收在洗涤液中，造成洗涤液含氨指标受到影响，只要冷凝液含氨控制在90～100tt之间，轻灰洗涤液含氨均在8tt左右。

通过实践证明煅烧车间洗涤液含氨指标与上述几个环节有着直接的相互影响的关系。通过车间分步骤逐项落实，专项治理，煅烧车间洗涤液含氨指标呈现持续下降的态势，减少了重碱皮带游离氨的曝空损失，降低重碱氨耗，同时改善了重碱车间的滤过岗位、煅烧车间的下碱岗位的工作环境。

［1］ 中国纯碱工业协会.纯碱工学［M］.北京：化学工业出版社，1990