煅烧碱液平衡系统改造

(青海五彩碱业有限公司，青海 海西州 8162000)

1 改造前碱液工艺流程

1.1 轻灰工序的热碱液

轻灰工序是将过滤工序送来的重碱在煅烧炉内加热分解以制得纯碱和炉气，炉气是重碱分解产生的混合气体，其主要成分为二氧化碳，含有氨、水蒸汽、空气并夹带少量碱尘，故炉气要经过处理先回收碱尘，再进行冷却并用水洗涤回收氨，然后用压缩机压缩后送去碳化工序制碱。轻灰工段6台煅烧炉，目前处于开六台运行状态，炉气经热碱液塔洗涤，回收其中的碱尘。吸收碱尘后的热碱液循环利用，部分热碱液送至重灰工段化碱岗位，配制纯碱液送往盐水除钙。

1.2 优质重灰工段的高盐母液

优质重灰工段2台自身返碱煅烧炉，炉头出气经出气方箱进入炉气水箱，喷淋洗涤后的碱液经水箱回液管流至洗水桶，除尘后的炉气由炉气洗涤塔下部进入,用洗水泵从洗水桶送出的洗水直接洗涤换热后由炉气引风机引出放空， 洗水流到洗水高位槽溢流到洗水桶和母液桶作为清洗置换用水, 洗水高位槽的洗水还可以用洗水泵(Ⅱ)打到离心机作洗车用水，洗水泵(Ⅰ)送来的洗水进入结晶器排空除尘器，喷淋洗涤结晶器的含尘尾气，然后流到洗水桶，打循环洗涤炉气系统，洗水补入母液桶，母液通高盐碱液部分送普重化碱槽配碱液送盐水除钙。

1.3 普通重灰工段的循环洗涤液

普通重灰工段4台自身返碱煅烧炉，炉气中的碱尘经水箱、横管喷淋洗涤后自流至循环洗涤液槽，水合机尾气喷淋洗涤后洗涤液自流至循环洗涤液槽，在除尘引风机的作用下，粉体流凉碱机、重质碱斗提机、重质碱颗粒滚筒筛、重质碱细粉滚筒筛中的含尘尾气进入喷淋洗涤水箱内被循环洗涤泵(送来的循环洗涤液直接喷淋洗涤，回收尾气中的碱尘，洗涤液汇入炉气喷淋总管自流回循环洗涤槽，除尘后的尾气经除尘引风机排空。循环洗涤液打循环喷淋碱尘系统，部分循环洗涤液送化碱槽配碱液送盐水除钙。

由轻灰工序送来的热碱液，优重重灰工段送来的高盐母液，普重工段送来的循环洗涤液在普重化碱槽进行配置80～95 tt的纯碱液送盐水车间盐水除钙、镁，碱液系统工艺流程如图1。此碱液工艺中存在碱液量大，盐水车间送后碱液过剩，存在碱液外排，软水消耗量大，严重影响生产平稳。

1.4 改造前指标数据

我厂碱液平均温度(轻灰热碱液、优重洗水、普重循环洗涤液)为85 ℃，主要指标如表1。

表1 改造前煅烧车间碱液平均浓度表

图1 改造前碱液工艺流程

2 改造后碱液工艺流程

2.1 流程简述

2020年11月碱液平衡流程改造。

1)轻灰热碱液送普重化碱槽、循环洗涤液槽、地穴式化碱槽。

2)优重高盐母液送普重化碱槽、循环洗涤液槽。

老巴把录音机拿出来，交给阿东。阿里一见，立即抢过来，紧紧抱在怀里。他按下播放键，哀乐轰然一声，震得屋顶颤抖，阿东忙调小音量。阿东说：“天黑了，我们放小点声音。”

3)普重循环洗涤液送化碱槽、优重洗水桶；普重冷凝液塔冷凝水送优重洗水桶，部分循环进入洗涤液槽防止管线冻裂。

4)其中优重高盐母液、轻灰热碱液在化碱槽配制80～95 tt纯碱液送盐水车间，高盐母液根据优重盐分送普重循环洗涤液槽和化碱槽。

5)轻灰热碱液按照热碱液浓度(≤80 tt)控制流量在8～15 m3/h送普重循环洗涤液槽和化碱槽；如果循环洗涤液槽液位高可以部分送优重洗水桶。

图2 碱液平衡示意图

2.2 操作要求

1)轻灰热碱液量要控制在液位50%～60%，热碱液浓度≤85 tt，每班热碱液外送量在160 m3/班，控制流量为13.33 m3/h，及时送普重循环洗涤液槽和化碱槽，根据化碱槽液位控制送液量；

2)优重高盐母液根据母液盐分控制流量在3～9 m3/h送普重工段，其中送循环洗涤液槽流量稳定在3 m3/h，根据化碱槽液位控制高盐母液送液量；

3)循环洗涤液槽根据液位和浓度控制送优重洗水桶量，消化洗涤液；

4)优重洗水根据浓度控制普重洗涤液及补软水量，优重洗水送母液桶；

5)根据化碱槽液位及浓度情况，条件允许的情况下在地穴式配碱槽配落地碱送化碱槽；

6)优质重灰工段出产品粒度≥78%、盐分≤2%、细粉≤2%的优质重灰的情况下普重暂停化碱，高盐母液多送普重化碱槽，保证母液盐分；

7)普重冷凝液送优重洗水桶，禁止直接加入母液桶，部分打循环进循环洗涤液槽防止管线冻裂。

3 改造前后效益对比分析

3.1 碱液浓度

自2013年开车以来，随着原盐质量好转，盐水除钙需求的纯碱液量不断减少，导致轻灰热碱液，优重洗水及普重循环洗涤液在系统循环时间长，碱液浓度升高，有时超过90 tt，严重影响炉气洗涤效果，还会导致炉气水箱、横管、热碱液塔等堵塞。

经工艺技术攻关以后，热碱液大部分引至普重循环洗涤液桶参入固相水合法水合反应的化合水，少部分配置纯碱液；普重冷凝液送优重洗水桶等改造，轻灰热碱液浓度现维持在45 tt左右，普重循环洗涤液浓度维持在75 tt左右，优重洗水浓度维持在75 tt左右，避免了碱液被动外排现象，降低消耗，保证了生产系统稳定运行。

碱液浓度降低后按每班系统生产消耗400 m3碱液，一年可减少6 000多吨纯碱溶解。

3.2 落地碱消化

2016年年底，普重及优重原有布袋除尘器在使用过程中存在各种不足：清理困难、布袋更换费用高等缺陷。尤其冬季尾气水蒸汽冷凝造成布袋结疤。将原有布袋除尘器改型为尾气洗涤塔，洗涤塔内洗水使用普重循环洗涤液及优重洗水，循环洗涤液在塔内与尾气逆流接触洗涤后洗涤液回到循环洗涤槽，优重洗水在塔内与尾气逆流接触洗涤后洗涤液回到洗水桶，除尘碱液全部回收，由于碱液浓度低，煅烧车间、成品车间、仓储部、重碱车间的落地碱可以继续化碱。每月平均可消化落地碱180 t。

3.3 脱盐水消耗

表2 改造前后软水消耗统计表

从上述软水消耗统计表可知，碱液系统改造后软水消耗量呈降低趋势，每班平均软水使用量是原来的一半。

4 结 语

2020年11月开始对碱液系统进行改造，改造后轻灰热碱液、普重循环洗涤液、优重洗水碱液浓度大大降低，碱液浓度过高现象得到有效控制，杜绝了碱液外排，由于碱液浓度低，煅烧车间落地碱、仓储部脏碱、成品车间脏碱、重碱车间黑异物碱可以全部在地穴式配碱槽化碱回收利用，碱液平衡问题得到妥善解决，为企业节能减排增效益做出贡献，保证了生产平稳运行。