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本文作者:曾華明作者單位:湖南省湘衡鹽化有限責(zé)任公司
湖南省湘衡鹽化有限責(zé)任公司是國(guó)家定點(diǎn)生產(chǎn)加碘食鹽的最具競(jìng)爭(zhēng)力和影響力的大型井礦鹽制鹽企業(yè),企業(yè)年生產(chǎn)能力210萬(wàn)噸、芒硝約10萬(wàn)噸,集巖鹽開(kāi)采、發(fā)電供能、真空制鹽、鹽硝聯(lián)產(chǎn)、機(jī)械設(shè)備加工安裝于一體,擁有固定資產(chǎn)7.63億元,凈資產(chǎn)3.29億元。公司Ⅰ組罐2011年節(jié)能異地技術(shù)改造后,并入原Ⅲ組罐,分稱(Ⅲ組罐200鹽系統(tǒng)、300硝系統(tǒng)),則現(xiàn)Ⅲ組罐生產(chǎn)能力為90萬(wàn)噸/年。工業(yè)無(wú)水硫酸鈉產(chǎn)量Ⅲ組罐為6萬(wàn)噸/年、Ⅳ組罐工業(yè)無(wú)水硫酸鈉產(chǎn)量為4萬(wàn)噸/年。
1鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝介紹
在NaCl—Na2SO4—H2O三相體系中,NaCl的溶解度隨溫度的升高而增大,Na2SO4則相反,其溶解度隨溫度的升高而減小。含硝鹵水經(jīng)處理除去鈣、鎂離子后的精制鹵水經(jīng)多級(jí)預(yù)熱后,采用順流進(jìn)料、平流分效排鹽,鹽漿經(jīng)洗滌增稠脫水、干燥、包裝制得精鹽。集中于Ⅳ效的制鹽母液經(jīng)預(yù)熱、升溫送析硝罐,在100℃左右蒸發(fā)結(jié)晶析出無(wú)水芒硝,硝漿經(jīng)洗滌增稠、脫水、干燥包裝制得無(wú)水芒硝產(chǎn)品,高溫的析硝母液經(jīng)閃發(fā)罐閃發(fā)降溫后送回制鹽Ⅳ效罐,在48℃左右蒸發(fā)結(jié)晶析出氯化鈉,析鹽母液再返回析硝罐實(shí)現(xiàn)高溫蒸發(fā)析硝,低溫蒸發(fā)析鹽,達(dá)到鹽、硝分離之目的,有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
2現(xiàn)有Ⅳ組罐鹽硝聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)工藝情況
精鹵經(jīng)過(guò)板式換熱器由冷凝水換熱后進(jìn)入精鹵桶進(jìn)行自發(fā)脫氧,精鹵脫氧后經(jīng)過(guò)板式換熱器及Ⅰ至Ⅳ效的部分二次蒸汽分效預(yù)熱進(jìn)罐鹵水,平流進(jìn)制鹽Ⅰ至Ⅴ效蒸發(fā)罐。Ⅰ、Ⅱ效鹽漿經(jīng)精鹵淘洗順流排鹽,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ鹽漿經(jīng)精鹵淘洗平流排至鹽漿桶。Ⅴ效排出的制鹽母液經(jīng)過(guò)EV-303、EV-302閃發(fā)罐及EV301制硝蒸發(fā)罐二次蒸汽預(yù)熱平流進(jìn)入01制硝,硝漿經(jīng)過(guò)循環(huán)母液淘洗排至硝脫水工序,制硝母液經(jīng)EV-302、EV-303閃發(fā)罐二級(jí)閃發(fā)降溫后循環(huán)至Ⅴ效制鹽蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)制鹽,系統(tǒng)工藝流程圖見(jiàn)圖1。有關(guān)工藝參數(shù)表2。
3鹽硝聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的工藝控制要點(diǎn)淺述
根據(jù)我公司制鹽分廠Ⅳ組罐生產(chǎn)工藝及實(shí)際操作控制情況,結(jié)合鹽、硝產(chǎn)品質(zhì)量,對(duì)鹽硝聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的工藝控制要點(diǎn)作以下淺述。
3.1根據(jù)原料鹵水鹽硝比合理調(diào)節(jié)鹽硝系統(tǒng)間的蒸發(fā)比及循環(huán)液流量
3.1.1蒸發(fā)水量
鹽系統(tǒng)與硝系統(tǒng)之間的蒸發(fā)水量的分配主要由鹽硝比決定,鹽硝系統(tǒng)間蒸發(fā)比隨鹵水鹽硝比的增大而上升,即當(dāng)鹵水中NaCl濃度一定,Na2SO4濃度上升時(shí),鹽系統(tǒng)的蒸發(fā)水量減少而硝系統(tǒng)的蒸發(fā)水量增大。硝系統(tǒng)中,包括V鹽系統(tǒng)效、閃發(fā)器與硝蒸發(fā)器的蒸發(fā)水量比則不受鹵水濃度及鹽硝比的影響而保持恒定。當(dāng)原料濃度增大,鹽硝比降低時(shí),需減小鹽硝系統(tǒng)間的蒸發(fā)比。可保持鹽系統(tǒng)的原操作參數(shù),而增大硝系統(tǒng)的蒸發(fā)量,即通過(guò)補(bǔ)充蒸汽管道向硝蒸發(fā)器加入補(bǔ)充蒸汽。相應(yīng)參數(shù)見(jiàn)表3。(Ⅳ組罐產(chǎn)量按100t/h計(jì)算,鹵水密度取1200Kg/m,鹵水NaCl濃度為300g/l)由表3可知,在NaCl含量一定時(shí),鹵水含硝量對(duì)鹽、硝系統(tǒng)的生蒸汽需求比例影響很大。隨著鹵水含硝量增加,整個(gè)系統(tǒng)生蒸汽需求量因鹵水濃度的升高而降低。但是,當(dāng)鹵水鹽硝比降低(即NaCl含量一定時(shí),Na2SO4含量升高時(shí)),則制硝罐加熱室的生蒸汽進(jìn)汽量必須通過(guò)補(bǔ)充蒸汽管道向硝蒸發(fā)器加入補(bǔ)充蒸汽,以保證硝系統(tǒng)的蒸發(fā)量,從而確保循環(huán)母液中的Na2SO4在制硝系統(tǒng)結(jié)晶析出。
3.1.2母液流量
V效與硝蒸發(fā)器之間的循環(huán)母液流量由原料鹵水中的Na2SO4濃度確定。一般來(lái)說(shuō),原料中Na2SO4濃度越高,循環(huán)液流量就越大。母液循環(huán)量不足的后果:首先,硝罐在共飽點(diǎn)下蒸發(fā)析出鹽;而后V效母液含硝濃度超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致循環(huán)母液中的Na2SO4在300系統(tǒng)預(yù)熱器中析出,300系統(tǒng)預(yù)熱器預(yù)熱溫度有較明顯的下降。說(shuō)明300系統(tǒng)預(yù)熱器加熱管結(jié)垢比較嚴(yán)重,導(dǎo)致傳熱系數(shù)下降,從而影響對(duì)硝系統(tǒng)二次蒸汽的吸收,進(jìn)一步導(dǎo)致蒸發(fā)量不足;到一定程度時(shí)V效將提前析出硝,導(dǎo)致鹽質(zhì)下降。因此,為保證分離質(zhì)量,生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)鹵水Na2SO4含量合理調(diào)節(jié)循環(huán)母液流量,并根據(jù)預(yù)熱器效果,及時(shí)安排水洗,確保母液預(yù)熱溫升。
3.2合理控制EV-303閃發(fā)罐固液比
在鹵水Na2SO4含量為25g/l時(shí),EV-303參數(shù)見(jiàn)表4。由表4可見(jiàn),EV-303鹽硝析出比約為10:1,當(dāng)EV-303固液比過(guò)高時(shí),其轉(zhuǎn)料排鹽帶入EV-205的Na2SO4將與固液比成正比關(guān)系,一旦帶入量超過(guò)EV-205回溶極限,勢(shì)必造成鹽質(zhì)不合格。例如,我公司因EV-303固液比高,操作中未引起高度重視,含硝結(jié)晶大量隨鹽腿轉(zhuǎn)料至EV205,使得鹽質(zhì)下降,造成不合格品的情況發(fā)生過(guò),均通過(guò)采取降低EV303閃發(fā)罐固液比、控制排鹽等方法,使鹽樣迅速恢復(fù)正常,避免了造成經(jīng)濟(jì)損失。現(xiàn)工藝規(guī)定對(duì)EV-303閃發(fā)罐固液比控制在10%以下(通常在7%左右)并及時(shí)測(cè)量固液比,該規(guī)定使得因EV-303固液比過(guò)高引起的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題得到有效控制。
3.3合理控制各效轉(zhuǎn)料量
鹽系統(tǒng)各效母液所含Na2SO4主要有兩種排出途徑,一是通過(guò)母液轉(zhuǎn)料排入下一效,二是通過(guò)排鹽系統(tǒng)隨鹽漿排出。而各效排鹽量的控制需根據(jù)各效固液比、離心脫水及干燥系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)節(jié),母液排放量則需根據(jù)各效液位合理調(diào)節(jié)。生產(chǎn)中需定期對(duì)各效母液含量進(jìn)行檢測(cè),確保各效母液含硝量低于其飽和點(diǎn),不至于在本效提前結(jié)晶析硝而影響鹽質(zhì)。
3.4盡量避免高溫差排鹽
比如生產(chǎn)中僅SL-201、SL-205鹽腳排鹽,若未調(diào)節(jié)好SL-201排鹽溫度,因排鹽比熱均在0.5kcal/kg.℃左右,以上兩種鹽漿在排入鹽漿桶進(jìn)行混合后,若生產(chǎn)過(guò)程中未控制好罐內(nèi)母液Na2SO4含量,受溫度變化及鹽析的雙重作用,極易超過(guò)混合鹽漿中Na2SO4含量飽和點(diǎn)而導(dǎo)致Na2SO4在鹽漿桶內(nèi)結(jié)晶析出造成產(chǎn)品質(zhì)量下降。
4結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)上述分析并作相應(yīng)的操作調(diào)整,目前鹽、硝系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量日趨平穩(wěn),基本達(dá)到鹽產(chǎn)品NaCl含量99.45%以上,工業(yè)無(wú)水硫酸鈉Na2SO4含量98.52%以上。可見(jiàn),生產(chǎn)中既要注重對(duì)鹽、硝系統(tǒng)的溫度控制,又要注重對(duì)母液循環(huán)量的調(diào)節(jié),且不能忽視鹽系統(tǒng)轉(zhuǎn)料量、各效固液比、排鹽控制等因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。