淺談降低煅燒車間洗滌液含氨的途徑與措施

項自根

（青海堿業有限公司，青海 德令哈 817000）

青海堿業有限公司煅燒車間一期生產逐步進入穩產階段，由90萬t／a的設計能力，已經達到120萬t／a的生產規模。根據公司積極開展節能降耗，優化工藝指標的要求，煅燒車間將輕灰洗滌液含氨指標作為攻克目標，由于洗滌液含氨多年超標，最高達到28tt，平均在19tt左右，導致煅燒車間輕灰工段三樓小皮帶環境差，氨味大。既造成游離氨的暴空損失，又污染現場作業環境。

煅燒車間輕灰工段爐氣系統采用的是5座爐氣洗滌冷凝塔，2座爐氣洗滌塔，來控制爐氣的母液溫度、冷凝段出氣溫度、洗滌塔洗滌液含氨指標，以及爐氣的溫度。爐氣洗滌冷凝塔5座，每座塔分上段、下段，上段是母液洗滌段，φ2600×13130，鮑爾環填料采用φ76×76×2.8；下段是爐氣冷凝段，冷凝段φ2800×17990，9個冷卻水箱，冷卻面積1 717m2。洗滌段由重堿車間來的冷母液與煅燒車間的爐氣進行氣液洗滌換熱，提高冷母液溫度，洗滌爐氣中的堿塵作用。冷凝段采用循環水管間接換熱降溫的方法。

通過2013年～2014年公司循序漸進的改造，將失控多年的輕灰洗滌液含氨指標作為攻關方向，并取得顯著效果。實踐證明輕灰洗滌液含氨指標受以下幾個方面的影響：

1 補充水源對洗滌液含氨的影響

煅燒車間每小時需要向重堿車間濾過工序提供洗滌液100m3，供重堿濾堿機使用。針對煅燒車間輕灰洗滌液含氨高的問題，車間進行技術排查，發現重堿車間外送來的高、低真空廢淡液、碳化洗水含氨波動大，包括水氣車間爐氣管線下段氣回水含氨超標，超過正常控制范圍，均在4～10tt之間，平均在8tt左右，有時更高。

由于外來水源的含氨超標，加劇煅燒車間輕灰洗滌液含氨指標持續數年偏高，車間與生產部共同協調解決，將重堿含氨較高的高真空洗水截斷，重新回收到重堿車間，在重堿車間淡液蒸餾塔進行蒸氨回收利用，不再送至煅燒車間，從外圍減少影響洗滌液含氨指標的影響，從根源排除超標的問題，促使煅燒車間使用軟化水補充因外來補充水源不足的問題，由于每小時減少20m3的含氨高的高真空洗水，改為軟化水補充20m3，洗滌液含氨降低2～3tt，由于繼續回收壓縮車間下段氣回水，每小時在20m3左右，下段氣回收水含氨基本在17～19tt，依然處于較高的控制狀態。

2 塔內阻留時間對洗滌液含氨的影響

車間從內部排查，考慮到氣體與液體接觸時，氣體溶解在液體中，在氣液兩相經過相當長時間的接觸后，溶解度逐漸趨于一極限，這時氣液兩相達到平衡，氣體溶解過程終止的這一規律，車間決定提高熱母液洗滌段鮑爾環的填充量，每座塔增加塑料鮑爾環8m3，高度約2m。通過增加塑料鮑爾環來延長氣液交換時間，促使熱母液溫度提高2～3℃，由原來的68～69℃提高至71℃。而輕灰洗滌液含氨指標下降3tt，平均達到13～14tt，在相同條件下實現氨氣在母液中的較高溶解量，同時提高熱母液溫度、提高蒸吸工序的蒸氨能力，減少蒸汽消耗，取得了既降低洗滌液含氨濃度又降低蒸汽消耗損失的雙重效果。

由于母液洗滌段內鮑爾環填料的增加，爐氣過氣阻力有所提高，平均提高0.6kPa，但是在1160t／班的條件下，爐氣總管負壓基本控制在6.3kPa左右，不會影響生產。

3 鮑爾環面積對洗滌液含氨的影響

由于母液塔內鮑爾環填料的增加，相應的增大了爐氣與母液的接觸面積，使爐氣中的氨氣很容易接觸母液，在相同的操作條件下，氨氣的相對溶解量增大，爐氣中的游離氨下降，促使洗滌液在系統中含氨濃度下降。

4 冷凝段溫度對洗滌液含氨的影響

爐氣洗滌冷凝塔出氣溫度控制也有部分影響，冷凝段將經過冷母液洗滌的爐氣急劇降溫，將爐氣中的水分及游離氨形成冷凝液進行回收，車間將此項指標基本控制在38℃，冬季控制在40℃，根據氣體溶解度的影響因素，降低溫度增大氨氣的溶解度，在相同條件下促使降低了洗滌液含氨的濃度。但是，通過幾年的實踐證明，冷凝段溫度低于此溫度，爐氣洗滌冷凝塔及管線內出現碳酸氫銨結晶，爐氣抽氣困難，爐頭冒堿等問題，而且影響正常生產，為避免爐氣洗滌冷凝塔及爐氣管線出現碳酸氫銨結晶和爐氣負壓的控制或出現爐頭正壓冒堿的現象發生，冷凝段溫度不予過低控制。因此，通過降低冷凝段溫度實現降低洗滌液含氨濃度受到了極大的限制。

5 冷凝液濃度對洗滌液含氨的影響

由于青海堿業煅燒車間輕灰冷凝液含氨指標數年一直控制較高，受填平補齊及母液當量高的影響，車間的冷凝液外送始終受限，造成冷凝液液位高，外送困難，持續循環的影響，包括重堿水分出現結晶差的狀態，重堿水分上升就會造成冷凝液產生量大幅提高的現象。冷凝液含氨指標一直控制在較高的范圍，一般控制在130tt左右，高的時候達到155tt，由于冷凝液含氨較高，爐氣中的氨氣濃度也高，經過爐氣洗滌塔的再次洗滌，爐氣中的氨氣被軟化水吸收在洗滌液中，造成洗滌液含氨指標受到影響，只要冷凝液含氨控制在90～100tt之間，輕灰洗滌液含氨均在8tt左右。

通過實踐證明煅燒車間洗滌液含氨指標與上述幾個環節有著直接的相互影響的關系。通過車間分步驟逐項落實，專項治理，煅燒車間洗滌液含氨指標呈現持續下降的態勢，減少了重堿皮帶游離氨的曝空損失，降低重堿氨耗，同時改善了重堿車間的濾過崗位、煅燒車間的下堿崗位的工作環境。

［1］ 中國純堿工業協會.純堿工學［M］.北京：化學工業出版社，1990