加强工艺调整 提高硫铵制备装置运行质量

程朝阳

摘要：动力车间硫铵制备装置负责回收动力车间和重催车间烟气脱硫后产生的稀硫铵溶液，该装置采用两效蒸发结晶技术，试运行期间从设计到设备都遇到很多问题，对设计中存在的问题又重新进行了改造，从调整工艺和设备运行方面出发，确保硫铵成品连续出料，缓解总厂安全环保的压力。

关键词：动力车间；硫铵制各装置；硫铵成品；安全环保

1现状调查

1.1工艺说明

主要采用两效减压蒸发结晶工艺，蒸发结晶系统由一级分离器、结晶器、稠厚器组成。稀硫铵液经过预热后进入一级加热器继续加热，热源为低压饱和蒸汽。加热后的硫铵进入一级分离器，循环蒸发提浓至40 wt%以上，蒸发分离出的一次乏汽作为二级加热器的热源。提浓后的硫铵浆液进入结晶器，溶液中过饱和的溶质沉积在悬浮颗粒表面，使晶体长大。晶体流化床对颗粒进行水力分级，大颗粒在下，而小颗粒在上，从流化床底部卸出粒度较为均匀的结晶产品。当下部晶体流化区比重达到一定要求时，启动硫铵出料泵，建立至结晶器循环，并向稠厚器进料。稠厚器出来的硫铵溶液再经过双级活塞推料离心机进行脱水后（分离母液自流至母液槽，由母液泵再送至结晶器循环泵出口），得到含水在3%左右的晶粒状硫酸铵。干燥系统主要由螺旋输送机、流化床干燥器、旋风分离器、送引风机组成。经离心机出料至螺旋输送机。再进入到流化床干燥器，脱除水分后的硫铵由翻板阀卸出送到储斗。干燥硫铵后的热气体与冷却硫铵后的冷空气在流化床干燥器上部汇合，从干燥器顶部引出。顶部排出的夹带硫铵粉尘的气体，进入旋风分离器进行气固分离，分离下来的硫铵物料经双层阀卸出。

1.2现状调查

（1）蒸发结晶系统运行方式不利于结晶器晶体成长控制。原设计结晶器控制主要有真空度、蒸发量和液位三个变量，并依据比重计来判断成长情况及确定出料时机。一分在蒸发过程中易达到临近饱和状态，加上其浆液温度在104℃，而结晶器内浆液温度一般在70℃左右，负压在一O.075Mpa，一分向结晶器供料方式为液上方式，进入负压的结晶器内，造成蒸发剧烈，不仅管道易堵，而且形成大量细小晶体进入饱和浆液，形成晶种过多晶体不能长大的环境。没有直观的方法判断一分及结晶器内硫铵浓度的变化。（2）结晶器内产生的硫铵晶体太细，像“绵糖”一样造成离心机分离效率严重下降，分离后晶体含水率高，离心机下料管经常会出现堵塞现象。（3）由于晶体太细，细粉不会落到流化床干燥器上，造成热风偏流，硫铵晶体出现板结，堵塞流化床至储斗的下料口。同时大量粉尘被负压抽到洗涤塔，不仅产品收率低，而且需要人工进行疏通。2活动目标

（1）充分掌握两效蒸发工艺，通过工艺调整和小改小革，提高硫铵产量。（2）通过运行中的调整，优化一分、结晶器的运行参数，保证结晶器中的硫铵晶体的粒度，提高离心机的效率，把“绵糖”变为“砂糖”，从而保证硫铵装置连续运行。

3原因分析

不考虑两效蒸发设计因素，从设备可靠性、运行方法、操作人员的操作水平等方面来考虑。经过要因确认，制约硫铵装置生产的9个末端因素中5个被确认为要因。

4制定对策并实施

4.1二級循环泵机封改造

二级循环泵原机封为双端面形式，同机修人员现场查看了循环泵的运行，决定将双端面改为单端面机封形式，冲洗液改为硫铵装置内自产的凝结水，硫铵运行中有一部分不合格凝结水排到了液下池，不合格凝结水一般作为脱硫塔的补水使用，在液下泵出口调节阀后增设一条管线至二级循环泵，凝结水进机封前增加阀门控制流量，冷却后的凝结水直接并进结晶器。

4.2提高离心机效率

要提高离心机的效率最终还是要把结晶器中的硫铵晶体长大，由于运行中一分为正压，而结晶器为负压，一分向结晶器供料方式为液上方式，进入负压的结晶器内，造成蒸发剧烈，不仅管道易堵，而且进入结晶器后，形成大量细小晶体，形成晶种过多反而制约晶体的长大。从一级循环泵出口引管线至二级循环泵入口，让硫铵以液下的方式进入，这样就不会晶核爆发，同时通过取样监测结晶器的比重，不断试验发现结晶器的比重控制在1300-1320之间出料，可以使硫铵晶体变成“砂糖”。针对离心机下料管经常堵得问题，下料管增设检修孔。

4.3流化床结焦

硫铵晶体长大了，很自然的就会往床上落，开始时风压不能太高，通过控制风门要使布风板上形成一层床料，床料越高，风压就越高，风压到了4.Skpa左右时，就可以开大风门，从视窗外能看到床料向上涌，这样热风可以充分、均匀干燥硫铵。

5效果检查

二级循环泵三月份机封进行的改造，截止到8月31日，机封预警连续运转了五个月。降低了更换机封及人工成本。硫铵成品由原来的“绵糖”变成了下图的“砂糖”。五月份以后硫铵的产量逐渐开始增加，成品硫铵按照450元/吨出售。通过几个月的试验和改进，硫铵装置实现了连续生产，且硫铵品质得到了保证，厂家对我厂产出的硫铵给了很高的评价，活动取得预期效果。