滤过洗水流程优化降氨改造

(山东海化股份有限公司纯碱厂，山东潍坊 262737)

1 改造背景

纯碱生产过程中特别是碳化取出液的分离、重碱运输、重碱二次脱水过程中，由于物料处于曝空状态，致使部分游离氨从湿重碱中逸出，特别是高温季节个别岗位氨味大，作业环境恶劣。多年来山东海化纯碱一直致力于现场氨味的治理，如在氨曝空的区域增设直流风机进行强制对流，在运输皮带机和转运溜管口上增设负压引风机等设施，进行现场氨味的治理。但由于重碱的过滤、转运过程流程长，区域面积大，这些措施虽对现场作业环境改善起到了一定作用，但作业现场的氨味仍不能彻底有效解决。

2 原因分析

重碱的主要成分为碳酸氢钠(NaHCO3)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸氢铵、氯化钠和水，而其中的游离氨主要以NH4HCO3和NH3·H2O形式存在。碳酸氢铵在环境温度10 ℃以下时，化学性质稳定，基本不分解;10～20 ℃时，分解不显著;30 ℃以上时，大量分解；NH3·H2O(一水合氨)化学性质不稳定，超过32 ℃易挥发逸出氨。因此我们感觉在环境温度低于30 ℃时，重碱转运曝空区域，氨味并不严重。高温季节环境温度超过30 ℃以上时，虽然滤过的洗水温度、出碱液温度控制与其它季节相差不大，但现场氨的外逸较温度低时强烈。

温度越高游离氨的外逸挥发越高，游离氨的浓度越高氨的外逸挥发也越高。现场环境和氨碱的操作工艺温度我们不易改变，比较有效的方法是降低重碱游离氨的含量。重碱中游离氨主要是来自碳化取出液和洗涤重碱的含氨洗水，而降低碳化取出液的游离氨需调整氨盐比，这样必然会导致转化率的降低，因此我们只能从降低洗水含氨方面入手来有效改善现场环境。

3 洗水流程改造

山东海化纯碱原滤过工序的洗水，主要是利用淡液塔蒸馏回收氨后的废淡液，经钛板降温后分别去滤过工序和吸收工序的净氨器，作为洗涤含氨尾气的净氨水，然后再去煅烧工序的炉气洗涤塔，洗涤回收炉气中的氨，废淡液经过二级洗涤净氨后送至重碱滤过工序，作为重碱的洗涤水。此时重碱洗水中的FNH3达到10～12 tt,温度在30～35 ℃之间，其中FNH3主要来自于对炉气的洗涤，原流程如图1。

为降低滤过洗水的含氨，我们对整个滤过洗水流程进行了重新优化改造，一是将吸收工序的净氨器的净氨洗水改用精盐水净氨；二是对炉气洗涤塔的洗水进行循环洗涤改造，通过原钛板换热器将循环洗涤炉气产生的热量及时移出(<30 ℃)，以保证洗涤效果，达到一定浓度的炉气洗涤液(60 tt)，再送至炉气冷凝塔喷淋炉气，最终形成FNH3在100～120 tt的煅烧冷凝液去淡液塔蒸氨；三是在重碱一楼增设滤过洗水槽和滤过洗水泵将从滤过净氨器返回的净氨洗水，送至洗水高位槽。改造后滤过洗水的FNH3，由原来的10～12 tt降至1～2 tt。改造后流程如图2。

图1 滤过洗水流程图

图2 改造后的洗水流程

4 改造后的洗水和淡液平衡效果

改造前滤过洗水主要来自于淡液塔蒸馏后的废淡液，基本可以满足生产需求，若遇外界波动时，补充少量的热电软水，改造前洗水当量大约0.60 m3/t碱，改逅后由于洗水含氨降低，洗水粘度下降，洗水当量降至0.58 m3/t碱。改造后由于煅烧炉气洗涤净氨的需要，利用原先煅烧炉气洗涤液泵，对炉气进行循环洗涤，控制循环洗涤液浓度在60 tt、温度<30 ℃,为维持浓度适宜保证洗涤净氨效果，经查定约需持续补入0.12 m3/t碱的滤过净氨塔的出水，达到浓度要求的炉气洗涤液再持续送至炉气冷凝塔中。改造前后具体洗水平衡情况对比如图3、图4。

图3 改造前洗水平衡表

图4 改造后的洗水平衡表

改造后部分循环洗涤液送至冷凝塔作为冷凝塔的补水，来调节煅烧炉气冷凝液的浓度，这样提高了煅烧冷凝液当量(由原来的0.247 m3/t碱，提高至0.309 m3/t碱)，煅烧冷凝液量的增加，必将增加蒸馏工序淡液塔的负荷，改造前计划对淡液蒸馏塔补充部分一次汽来相应提高淡液塔的能力，但经过对淡液蒸馏塔进行工艺参数和指标调整(即将废淡液含氨控制指标提高至<1.0 tt),改造后在没有补充一次蒸汽的前提下，即可完全消耗掉改造后增加的这部分煅烧冷凝液量，淡液塔能力的提升又提高了废淡液的产量，因此改造后整个系统的洗水仍能实现平衡。

5 结 语

经对滤过洗水流程优化降氨改造，重碱滤过工序的重碱洗水含氨降至1～2 tt，重碱滤过工序以及重碱转运过程中外逸的氨大幅下降，高温生产季节时的作业现场氨味有了明显改善。改造前洗水流程因考虑洗水的平衡问题，滤过、吸收工序的净氨塔加水量受制于碱车洗水用量，加水不稳定时有起伏，这样势必会影响净氨塔的净氨效果。改造后吸收工序采用精盐水净氨，洗水量较原先提高50%，滤过净氨塔洗水量也提高了50%，对净氨效果起到了良好的促进作用，在环境改善的同时吨碱的氨耗也随着下降。