史金凱,趙東良,奎明海
(青海堿業有限公司,青海德令哈 817000)
“三廢”在純堿生產中的再利用
史金凱,趙東良,奎明海
(青海堿業有限公司,青海德令哈 817000)
介紹我公司純堿生產中的廢水、廢氣、廢渣的回收利用情況,不僅可以減少污染而且可以增產降耗,效果明顯,是推進循環經濟的具體體現,值得推廣。
純堿生產;廢水;廢氣;廢渣;再利用
為節能減排政策的進一步落實,減少污染,降低生產成本,本公司采取一系列措施,減少廢氣、廢水、廢渣排放并回收利用,下面就青海堿業投產以來治理三廢技術改造措施中主要幾項作以下總結:
生產排放的污水量較大,一方面浪費水資源,另一方面排放污水需占用一條廢液管線,并且輸送到42km以外的渣場,消耗電能較大。因此,降低污水排放量及對污水回收利用具有重大意義。

表1 生產系統主要的污水排放情況
脫鹽水濃水水質清潔,可優先回收一部分用于化鹽,替代調節水溫的一次水,此部分水量夏季約80m3/h,冬季約30m3/h;剩余部分用于石灰窯氣洗滌塔作洗滌水,水量100~150m3/h。窯氣洗滌塔水源是生產循環水,為防止生產循環水濃縮倍率過高,循環水系統每小時需外排水量60m3/h,回收濃水后可保持其平衡。
因脫鹽水濃水是間斷排水,每次間隔在1~1.5 h,因此利用石灰廠房東側建的廢液池做廢水貯水池,其長×寬×高為22×16×5m,有效容積1400 m3,將12臺多介質過濾器排水匯至一條總管,利用其排水壓力送入廢水池(反洗水泵流量200m3/h、揚程20m),再經2臺泵(一開一備)分別送到鹽水雜水桶和石灰窯氣洗滌塔進水總管。通過安裝閥門,多介質過濾器排水可回收也可外排。
脫鹽水濃水Ca2+、Mg2+等雜質含量約為一次水的4倍,可能造成石灰窯氣洗滌塔篩板結疤速度加快,投入使用后需增加清理次數。另外,濃水雜質含量高,略增加鹽水精制耗堿耗灰量。
石灰二次水排空水水質同一次水,水溫60±5℃,對現有管道進行改造后控制排水量由80m3/h降到20m3/h以下,并回收至化灰雜水罐內用于化灰。
壓縮機中段、清洗機排水水溫40~45℃,水中含有少量窯氣中帶來的雜質,排水量約30m3/h,可用于化鹽。將6#至11#臺壓縮機排水接一條總管,利用其壓力送至鹽水雜水桶中,將壓縮機排水全部回收。
石灰窯氣洗滌塔和電除塵沖洗水排水溫度38℃左右,其中懸浮物含量約300mg/L,必須經過處理后方可再利用。初步與水處理的有關廠家聯系,采用旋液分離器分離或自然沉降后,再經處理能力為150m3/h的疊片過濾技術進行過濾,出水懸浮物含量在50mg/L以下。因其水溫較高,量較大,不適于再次用于窯氣洗滌降溫,因此,過濾后的水送到石灰雜水桶中用于化灰,回收后降低化灰水溫度約4℃,對灰乳溫度不會造成實質性影響。
該項目預計總投資約50萬元,該項目每年可節約水419 040m3,節約資金約83萬元。
原流程為淡液經鈦板冷卻后送至高低真空凈氨器和濾過尾氣凈氨器,洗完尾氣后送至爐氣洗滌塔洗滌爐氣,但在經兩年的使用過程中發現很多問題,如經常出現因廢液二閃器帶液將廢液帶入洗水系統,造成洗水鹽分高,成品鹽分高,不得不將廢淡液外排,這樣每小時浪費60m3。所以公司決定將廢淡液回收至鹽水雜水桶,不僅回收了水解決了洗水鹽分高的問題,而且回收了大量廢熱。
蒸餾、吸收系統是一個封閉的系統,吸收尾氣排出氣體主要成份為CO2,其次為NH3。對吸收尾氣進行分析,CO2平均濃度為93.4%,NH3濃度為0.15%,其排放量按低真空泵能力估算在2 300m3/h以上,如此高濃度的CO2氣對氨堿來說回收是非常有價值,即可提高產量,又可提高碳化轉化率。
另外可減少CO2排放量:
2 300m3/h×93.4%=2 148.2m3/h,每年減少CO2排放約18 558 720m3。
減少NH3排放量:
2 300m3/h×0.15%=345m3/h,每年減少2 980 800m3。
將低真空吸收尾氣回收到窯氣中或爐氣中。高真空吸收尾氣因接入了熱母液桶呼吸管,有空氣漏入,經取樣分析,濃度在60%左右,因此,暫未考慮回收。
將流程設計為從低真空泵出口接到8#壓縮機入口窯氣管線,也可回收至下段氣總管。
2.2.1 提高中段氣濃度
回收的吸收尾氣全部進入中段氣中而不進入清洗氣,對中段氣和清洗氣分析對比就可計算出提高數值。從生產中的分析結果對比數據可得平均提高中段氣濃度2.2%。
2.2.2 提高轉化率
回收尾氣后提高碳化轉化率1.68%,保守計算,提高轉化率1.5%。每噸堿節鹽34.6kg(91%實物量),按月產量9.5萬t計,每月節約原鹽3 287 t,原鹽價格50元/t,每月可節約成本16.44萬元。
2.2.3 提高產量
吸收尾氣回收后,用于制堿。將所排放的CO2換算為產量:
在標況下CO2的體積=(70.8-20)×2 300× 93.4%÷101.325×273×(273+45)=990m3/h
式中,當地大氣壓為70.8kPa,尾氣溫度為45℃。
換算為產量=990÷210=4.7t/h,年增加產量約40 608t。按噸堿利潤400元計算,年增加效益1 624萬元。兩項改造總計增加效益約1 733萬元。
對生產產生的廢棄物、碎石、廢砂、爐渣、爐灰變廢為寶,作為建筑材料,廢液生產氯化鈣,粉煤灰和廢石生產水泥,年回收粉煤灰1萬t,爐渣1 200t,碎石5萬t。
通過對廢水、廢氣、廢渣的回收,不僅節約了資源,減少了環境污染 項目回收對生產帶來的效益明顯,其中NH3回收對生產舉足輕重,不僅節約成本,而且大大降低了氨耗,實現清潔生產,廢水、廢氣、廢渣的重復利用率大大提高。
TQ 114.1
B
1005-8370(2012)05-17-02
2012-07-20