纯碱生产工艺中降低盐耗的方法

赵明荣

摘 要：目前，盐、石灰石和氨在我国广泛用作纯碱生产的原料。盐俗称食盐，其化学式为氯化钠。纯碱生产用盐总量是指从进入纯碱生产原料（目前我国纯碱生产原料为卤水）到纯碱生产完成的全过程用盐总量。目前，我国纯碱生产过程中使用的食盐中的钠元素还不能完全转化为碳酸钠。生产过程中的各种问题都会导致食盐转化率的降低。主要原因是设备泄漏造成的浪费。因此，目前我国纯碱生产中的食盐消耗量被认为是一个非常重要的标准。现阶段对纯碱生产的一系列改进和提高，将有助于降低纯碱生产中所用的总盐耗，大大降低纯碱厂的生产成本，对提高纯碱厂的经济效益也具有重要作用。

关键词：纯碱生产工艺;降低食盐消耗;方法

0 引言

低盐重碱生产加工的相关工艺已逐步应用于生产实践，并各具特色。为更好地提高重碱产品质量，有必要进一步改进和改造相应的设备、工艺和技术，加强运行操控，稳步延伸设备运行周期，进步产品质量和生产能力，进步经济效益和社会效益企业的利益。

1 低盐重碱概述

低盐重碱是一种非常重要的化工原料。发达国家对该产品的需求量已达到纯碱产品总需求量的80%。其晶体颗粒较大，仅含少量氯化物等，首先用于生产制造高级镜片、眼镜、显像管玻璃外壳。现在，纯碱工业以产品的重质、低盐为首要发展方向，研制远景十分宽广。其体现在以下三个方面：一是低盐重碱能防止耐火材料在玻璃熔窑中的腐蚀，延伸其使用寿命;二是低盐重碱能提高换热器的工作效率，下降燃料消耗，减少废气污染范围;三是低盐重碱能增强玻璃炉内物料的自在活动和熔融，提高玻璃制品的透明度和强度。随着国内外对高级玻璃需求的不断添加，市场对低盐重碱的需求也在不断增长。首要市场空间集中在发展中国家，未来年增长率将超越8%。在俄罗斯、印度、我国等国家，低盐重碱的生产具有较高的增长率。他们的产品将在欧洲和亚洲面临越来越剧烈的竞赛，而低盐重碱产品具有较高的性价比优势。国内低盐重碱生产企业逐步由中部地区向西部地区转移，区域商场需求改变将愈加显着。本项目产品不需要贵重的原材料成本，能耗低，产品质量好，在未来的市场竞赛中具有显着的优势。

2 盐耗产生影响因素

2.1 碳化塔的选型

碳化塔的高度在一定的时候，直径越大，生产能力越大。与同直径筛板塔和菌帽塔相比，筛板塔的生产能力相对较大，而筛板塔的传质效率和结晶质量相对较好，可以确保操作的灵活性和稳定性，反应过程指标为二氧化碳利用率，碳化转化率较高。

2.2 气体浓度

气体浓度直接影响反响速度。氨碱法是一种窑煤气制碱方式。窑气浓度的改变直接影响其质量和作用，而碳化下段气则是决定炭化转化率和结晶质量的重要因素。下部气体浓度较高，气流主体部分二氧化碳分压较大，不仅添加了吸收的驱动力，而且下降了气体的剧烈拌和程度，提高了结晶质量。

2.3 碳化塔的热交换作用

碳化反应就是一种放热反应，换热质量直接决定晶体的质量。当生产条件波动，进入碳化塔的液体和气体的量降低或者减少时，要减缓速度，冷却水量，以防止由于介质温度低而导致NaHCO3晶体劣化的问题。在中间温度达到具体指标值前，应操控冷却水流量，自上而下改善水层，然后下降冷却水与碳化液的温差，从而防止了因饱和过高而形成碱疤堵塞塔的问题。

2.4 清洗塔

具有溶碱、除疤、预碳化等作用。在清洗过程中，应注意以下几点：

首先，要控制净化气量和碳化氨水中CO2的浓度，保证浓度的稳定性，避免CO2浓度过高降低疤痕溶解速率。二是控制溶液进出塔的温度，如果温度过高，塔顶液体的平衡分压会比较大，会造成大量损失;如果气体温度过低，会影响清洗效果，这将导致结晶不良等问题。再次，要保证清洗液的数量和清洗时间的充分性，以提高清洗效果，缩短换塔时间，避免设备维修时间对氨水卤碱生产效果的影响。

2.5 氨水中氯化钠和游离氨的浓度

在碳化反应中，塔顶尾气带走氨水中约10%～13.5%的氨。因此，氨水卤水中必须含有一定量的氨，以弥补塔顶损失的氨量。如果游离氨浓度较高，会导致碳化塔、冷却水段、堵帽等问题。

3 降低盐耗的措施

3.1 适当增加碳化塔进气量， 优化结晶效果

通过添加碳化塔的进气量，能够提高反应速度，然后提高结晶作用。压缩机可在重碱车间进行全负荷实验处理，了解其各种信息值，了解碳化塔进气量平均值、最大进气量等信息，相对而言，平均单塔进气量数值，了解下段进水量平均值、最大进水量等信息，了解详细作用。实践中，通过这种方法，最大进水量高于一般单塔进水量，碱液沉淀量平均值为48，高于原来的5%，从根本上提高了整体生产能力。其碳化转化率、碳化塔系数等相关工艺指标均有明显进步。

3.2 有效操控炉头压力

炉头压力最好保持在-100-0pa的压力范围内。在压力操控的前提下，提高炉内空气压力浓度，以确保炉膛下部气体浓度。该处理办法可有效削减换热器和洗涤器气侧结晶量，并能有效防止炉膛主气管真空压力过高。

3.3 增加强生产过程中过量灰分的分析研究，并进行实时监测

提高蒸发吸收岗位工作人员的专业技术水平，有效避免生产过程中因过度运用乳流量用量而导致CO2用量的增加。

3.4 规划效应

长期运用会使碳化塔水箱产生水垢，严重阻碍碳化塔的热回收作用，然后降低结晶质量。因此，定时对碳化塔水箱进行清洗，及时维护循环冷却水体系，能够有效地削减碳化塔水箱外层的水垢。

3.5 减少效率吸收所耗费的时间也是减少盐耗费的常用办法

适当添加碳化尾气的压力，有助于加速效率吸收，然后减少效率吸收所耗费的时间。为提高碳化塔尾气压力，采用（4+4）运转方法，保持塔数不变。并且，根据进风方法的不同，直径为Φ2500的铸铁管分别与碳化塔尾气旁通管衔接，两端由阀门操控。在相同生产负荷下，碳化塔尾气压力由30-35kPa提高到41-45kPa，塔压提高0.015-0.02MPa，进步了CO2的利用率和转化率。

3.6 碳化塔操控体系优化

根据碳化塔的实践工艺特色和要求，建立了符合实践工况的操控体系。在满足工艺生产条件和操作要求的基础上，优化操控体系，在确保设备安稳运转的基础上提高碳化转化率，达到节能减排、提高效率的目的。

4 结论

经过长期的提高和发展，现代纯碱生产工艺得到了改进和提高。纯碱制备过程中的总耗盐量是目前我国评价纯碱生产过程质量的重要标准。为了进一步提高碱工业的经济效益，从事碱工业的专业人员找到了一些降低生产成本、提高经济效益的方法。制备纯碱的主要原料是盐。为了降低成本，有必要在生产中减少盐的使用。

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