小苏打装置的升级改造

李敬辉

(连云港碱业有限公司，江苏 连云港 222042)

连云港碱业有限公司小苏打装置于2019年扩产改造3万t/a，扩产改造后在实际运行中，存在一些制约提升小苏打产量的瓶颈问题，需要对制约生产的瓶颈问题进行升级改造。

1 小苏打生产工艺流程简介

湿小苏打经湿料绞龙输送到圆盘给料器再经湿绞龙送至干燥管。在干燥管内与通过1.6 MPa低压蒸汽经空气加热器来的热空气接触干燥后经旋风分离器分离出小苏打，由粉体流凉碱机冷却后送往成品料仓以备包装。分离出的含碱尘的尾气经洗涤塔洗涤后，夹带的部分水蒸汽冷凝下来流入湿分解塔，不凝性气体由引风机引出后放空。小苏打工艺流程图见图1。

图1 小苏打工艺流程图

2 稠厚器改造

2.1 稠厚器存在的缺陷

稠厚器是将小苏打碳化塔内发应生成的湿小苏打晶浆进行增稠，获得富含大尺寸颗粒的晶浆物料，用于后续离心分离，稠厚器的作用为使晶粒生长尺寸增大，同时进行大小不同尺寸晶粒的分离。稠厚器是利用晶粒的重力沉降原理，进料晶浆在进入稠厚器后，晶粒向下部椎体集料区沉降，通过搅拌桨防止沉淀物沉积；含细小晶粒的较清母液通过上部溢流口流出。现有稠厚器仅靠重力沉降作用单一，晶粒生长速度慢，效率较低，在使用过程中出料管容易堵塞、结疤，严重影响小苏打稳定运行。

2.2 改造项目实施情况

围绕稠厚器出料管易堵、结疤缺陷问题，经现场观察研究，发现稠厚器出料管至离心机进料口距离较短约1 m左右，且稠厚器出料管倾斜度约45°左右，由于出料管至离心机进料口距离短，倾斜度较平缓，稠厚器内的晶浆物料靠重力沉降出料缓慢。为提高稠厚器内的晶浆物料沉降出料速度，将稠厚器整体向上抬高1 m，将稠厚器出料管至离心机进料口距离增加到2 m，增大距离后将稠厚器出料管倾斜度调整为20°，以加快晶浆物料沉降出料速度；同时在稠厚器出料管控制阀处增加冲洗水管线，定期开启冲洗水冲洗出料管，确保稠厚器出料畅通。

2.3 改造项目实现的效果

改造后稠厚器出料管畅通，加快了稠厚器内的晶浆物料沉降出料速度，出料管清理频率由原来1次/2 h延长为1次/48 h；出料管控制阀处增加冲洗水管线定期冲洗后，稠厚器内的晶浆物料浓度由原来的80 tt左右减少到操作规程标准要求小于58 tt；稠厚器搅拌运行稳定，搅拌阻力明显减小，电流值由原来的7～8 A减小到5～6 A；出料管畅通后，保证了离心机进料稳定，减少了离心机波动，离心机运行周期由原来的15天延长为90天，提高了小苏打产能。

3 再沸器改造

3.1 再沸器存在的缺陷

1999年小苏打装置原始设计产能1.5万t/a，使用0.5 MPa低压蒸汽进行加热生产。2019年扩产改造3万t/a，化碱系统使用0.5 MPa低压蒸汽，再沸器生产系统改用1.6 MPa低压蒸汽。

设计压力：0.35 MPa

耐压试验压力：0.46 MPa

最高允许工作压力：0.35 MPa

设计温度：210 ℃

主体材料：Q245A

容积：25 m2

工作介质：蒸汽、冷凝水

3.2 改造项目实施情况

2020年10月对小苏打再沸器进行重新设计更换，设计压力值由0.35 MPa调整为1.6 MPa，将原中石化二公司设备制造厂生产的再沸器，改为目前秦皇岛东燕节能技术有限公司生产的再沸器。具体技术参数如下：

设计压力：1.6 MPa

耐压试验压力：2.11 MPa

最高允许工作压力：1.6 MPa

设计温度：210 ℃

主体材料：Q345R

容积：25 m2

工作介质：蒸汽、冷凝水

3.3 改造项目实现的效果

4 干燥管改造

4.1 干燥管存在的缺陷

小苏打离心机分离出来的湿小苏打与空气加热器的热空气在干燥管内进行直接接触干燥，干燥管运行一段时间或因故障停车时，干燥管内部会产生大量积碱，影响干燥效果，需要人工用水进行打疤冲洗，每次清洗耗时耗力，且产生的水碱无法回收，从干燥管底部排掉，造成环境污染，增加职工劳动强度，同时增加生产成本。

4.2 改造项目实施情况

将干燥管底部缓冲槽侧面开孔引出一根无缝钢管(DN250)，增加一不锈钢回收槽(DN1100×900×800),在不锈钢回收槽进口管线上加一浆液阀(DN250)，进行开关调节缓冲槽内聚集的水碱量，同时将不锈钢回收槽接一出口不锈钢管线(DN50)引至循环泵进口，在出口不锈钢管线上加一不锈钢球阀(DN50)，进行开关调节回收槽内聚集的水碱量，由循环泵打至洗涤塔循环使用。

4.3 改造项目实现的效果

干燥管改造使用后，取得了较好的效果。成功解决了干燥管内部产生大量积碱及打疤冲洗产生的水碱外排问题，干燥管清理1次/半月，回收水碱6 m3/次，全年共回收水碱144 m3，大大节约了生产成本，提高了干燥效率和环保指数；干燥管阻力降大大减小，干燥管压力由原来的1.3～1.5 kPa减小到0.4～0.5 kPa；干燥管入口圆盘给料器、磨下绞龙运行定，提高了小苏打系统稳定性，同时降低了生产成本。

5 总 结

小苏打装置升级改造后，解决了一些制约小苏打生产的瓶颈问题，保证了设备长周期运行，提升了小苏打产能55%左右。为进一步开拓小苏打市场需求，仍需对小苏打生产进行攻关优化探索。