新型均布式化盐装置在化盐池中的应用

赵振旺，辛娇杰

(唐山三友化工股份有限公司纯碱分公司，河北 唐山 063305)

原盐是氨碱法纯碱生产的主要原料，我公司生产用原盐以日晒海盐为主。目前，日晒海盐采购价格呈现逐年增长趋势，井矿盐采购价格较海盐存在较大利润空间，为应对日晒海盐价格上涨导致的纯碱生产成本增加等问题，亟需将井矿盐应用于纯碱生产中。

井矿盐与日晒海盐相比，具有主含量高、杂质少等优点；但由于井矿盐粒度远小于日晒海盐，在原生产设备中溶解速度慢、存在“带盐”的现象，设备及管道易堵塞，造成设备生产能力降低，因此，亟需设备升级改造满足现生产需求。

1 原化盐池设备结构简介

化盐工序化盐池长7 m、宽5 m、深9 m，为无搅拌设备的地下结构，DN350进水管线由化盐池北侧向下进入到化盐池底部，并均布延展4条6 m长DN250进水支管，支管平均分布φ50进水孔。化盐池顶部为长9 m宽8 m布料顶盖，顶盖中均布6个1 m×1 m的正方形下料孔，化盐池东侧布置深度5 m，直径6 m的粗盐水地槽，化盐池与粗盐水地槽间通过宽1 m、深1.5 m、长2 m溢流槽连接。化盐池北侧原盐经推土机作业，经化盐池顶部6个下料孔进入化盐池内部，待化盐池内原盐上满后，开启化盐池进水阀门，淡盐水与原盐通过逆向接触充分溶解制备合格盐分的一次粗盐水，经溢流槽自流进入粗盐水地槽，通过粗盐水泵输送至一次精制工序。

2 原化盐设备使用情况

井矿盐在原化盐设备生产过程中，由于其密度及粒度较海盐均下降明显，造成化盐池内部出水短路、沟流等原因造成的进水跑偏现象，按照正常化盐池粗盐水量300 m3/h生产负荷条件下操作，粗盐水带盐情况非常严重，化盐池溢流口取样静置10 min后，原盐颗粒沉降率达到15%～20%，化盐后粗盐水盐分介于100～105 tt。淡盐水进水量降低至180 m3/h左右，粗盐水带盐情况有所缓解，化盐池溢流口取样静置10 min后，原盐颗粒沉降率降低至10%左右，但化盐后粗盐水盐分指标均介于90～100 tt之间，完全不能满足生产需求；且使用过程中由于粗盐水带盐，地槽及其附属管线等输送设备内原盐颗粒堆积较为严重，粗盐水泵需间断性倒泵处理，对输送设备及电气设备造成较大影响。

表1 井矿盐与海盐物理特性比较

溶解海盐时期化盐池使用周期为60天左右，清理区域仅为化盐池底部淤泥，各出水管、溢流槽及粗盐水地槽畅通。溶解井矿盐期间，化盐池使用周期下降至45天左右，清理区域包括化盐池底部、溢流槽、粗盐水地槽以及粗盐水泵真空罐、进水管线，都存在大量未溶解原盐。

3 设备升级改造

基于上述诸多问题，本实用新型发明将化盐池的布盐漏斗及布水管线进行改造，提供了一种可有效解决化盐池出水“带盐”、化盐进水跑偏等问题的装置。具体技术方案如下。

拆除原化盐池顶部布盐设备，重新制作安装一套长9 m、宽5 m布盐装置，布盐装置均布下料口由6个增加至10个。原化盐池进水装置保留，在其上方重新配置一条DN250进水总管及伞状分水器，于进水总管处安装流量计及气动阀，伞状分水器周围布置20条DN80布水支管，各支管夹角18°，布水支管均匀设置不同孔径的出水孔：34个φ10孔、29个φ13孔、80个φ16孔，且伞状分支管路均采用短节式连接，方便清理疏通管线内结疤。进水经各布水孔进入化盐池底部与装置内原盐逆向接触反应制备粗盐水，形成两套化盐方式共存的新型均布式井矿盐化盐装置。

淡盐水通过DN250进水总管进入化盐池底部伞状分水器，经均布DN80伞翅支管上的各出水孔注入化盐池，通过与化盐池内原盐逆向接触溶解制备饱和粗盐水产品，由于伞翅支管出水孔以伞心发散式的布局特点，各出水孔淡盐水流量压力大致相同，能够保证井矿盐颗粒在达到溢流堰出口前充分溶解，防止化盐池内进水跑偏造成的局部粗盐水“带盐”现象，溶解后粗盐水经化盐池顶部溢流槽溢流至粗盐水缓冲地槽。

图1 化盐池进水总管路布置图

图2 化盐池进水总管结构示意图

图3 伞状分水器结构示意图

4 改造后效果

此新型化盐池布水装置成功投用，使用效果良好：

1)通过对原化盐池内部布水结构的升级改进，能够较好控制底部各出水孔淡盐水流量、压力，有利于化盐池内各化盐流道畅通，保证化盐池内原盐充分溶解，根据设备投用后分析查定，化盐池出口粗盐水盐分由103 tt提高至107.1 tt，粗盐水盐分合格率97%，化盐池生产能力由240 m3/h提高至350 m3/h，作业期间无原盐颗粒夹带现象，新型均布式井矿盐化盐装置的投用使得化盐池生产能力及化盐效果得到大幅提升。

2)由于井矿盐较海盐杂质少、主含量高的特点，新型化盐池使用周期由45天延长至90天，每年可节约清理费用6.4万元。

通过化盐池的布盐漏斗及布水管线改造，解决了化盐池出水“带盐”、化盐进水跑偏等问题。将井矿盐应用于纯碱生产，缓解单一原盐品种价格波动影响公司利润，降低纯碱生产成本，在行业中开创井矿盐应用于纯碱生产系统的先例。