片堿生產(chǎn)裝置節(jié)能改造

王曉鋒，趙海

(新疆中泰化學(xué)(集團(tuán))股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830009)

【蒸發(fā)與固堿】

片堿生產(chǎn)裝置節(jié)能改造

王曉鋒*，趙海

(新疆中泰化學(xué)(集團(tuán))股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830009)

片狀燒堿；廢堿；廢水；轉(zhuǎn)鼓；節(jié)能改造

根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)片堿生產(chǎn)裝置進(jìn)行了改造(廢堿回收改造，廢水回收改造，轉(zhuǎn)鼓的改造)，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

1 片堿生產(chǎn)工藝流程

來(lái)自電解工序的32%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)堿液通過(guò)泵依次進(jìn)入Ⅰ效、Ⅱ效和Ⅲ效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)。來(lái)自熱電鍋爐的熱源中壓蒸汽先進(jìn)入Ⅲ效蒸發(fā)器作為熱源，產(chǎn)生的二次蒸汽為Ⅱ效供熱，Ⅱ效產(chǎn)生的二次蒸汽為Ⅰ效供熱，整個(gè)蒸發(fā)系統(tǒng)的熱量充分循環(huán)利用。最終對(duì)二次蒸汽進(jìn)行冷凝回收利用。Ⅲ效蒸發(fā)器的48%堿液送入固堿裝置繼續(xù)濃縮。在固堿裝置中，第一次濃縮是48%堿液進(jìn)入預(yù)濃縮器，從預(yù)濃縮器出來(lái)后，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在62%左右，然后利用泵送至終濃縮器；進(jìn)行第二次濃縮后，利用重力的作用自上而下進(jìn)入閃蒸罐進(jìn)行閃蒸，最后冷卻制得98.5%的片堿。固堿裝置中的熱載體為熔鹽(硝酸鉀、硝酸鈉、亞硝酸鈉的混合物)，天然氣將熔鹽加熱到420 ℃以上，利用熔鹽泵把熔鹽送到終濃縮器進(jìn)行加熱，終濃縮器產(chǎn)生的二次蒸汽送至預(yù)濃縮器再次利用。在蒸發(fā)、固堿裝置中，堿和熱量是逆向流動(dòng)換熱，這樣有利于更充分地利用熱量，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的[1]。蒸發(fā)、固堿裝置堿液流向示意圖如圖1所示。

圖1片堿生產(chǎn)中堿流程示意圖

Fig.1Diagramofcausticsodaflowinflakecausticsodaproduction

2 節(jié)能降耗改造

2.1 廢堿回收改造

廢堿是裝置異常時(shí)的不合格堿，分別為停車時(shí)片堿機(jī)弧形鍋和U形彎的熔融堿，片堿機(jī)每次投運(yùn)時(shí)開始產(chǎn)出的片堿。此部分堿達(dá)不到產(chǎn)品質(zhì)量要求，回收后集中存放。堿暴露在空氣中容易吸收水分而溶解，并與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉而失效。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，新疆中泰化學(xué)(集團(tuán))股份有限公司阜康能源有限公司(以下簡(jiǎn)稱“阜康能源”)2015年1—3月乙炔工序和污水站每月消耗堿液約94 t(折100%)。該工序?qū)A液雜質(zhì)含量要求不高，但對(duì)濃度有要求；而堆放的廢堿正好符合要求。因此，將回收后的廢堿重新溶解，生產(chǎn)滿足乙炔和污水站使用條件的堿液，達(dá)到廢物利用的目的。

改造方法：在一期蒸發(fā)32%堿罐西側(cè)新增一個(gè)罐(規(guī)格2 800×3 000)，作為化堿罐，在罐周圍做平臺(tái)和護(hù)欄；新增1臺(tái)堿泵(利舊)，將濃度合格的堿液引至去乙炔和污水站的管線，并加裝閥門控制。化堿的水采用固堿工序的二次蒸汽冷凝水，同時(shí)增加一根DN25的蒸汽管線，接入池內(nèi)用于攪拌，加速?gòu)U堿的溶解。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，乙炔、污水站每月平均用32%成品堿液94 t(折100%)左右。如果這部分使用量用回收的廢堿代替，廢堿按成本價(jià)計(jì)算，則節(jié)約費(fèi)用：94 t/月×820 元/t×12月/a≈92.5萬(wàn)元/a。

2.2 廢水、冷凝水系統(tǒng)改造

裝置所有污水集中分類收集，做到分級(jí)管控，分類使用。

(1)廢水系統(tǒng)。

固堿、蒸發(fā)工序廢水來(lái)自各蒸汽導(dǎo)淋，或沖洗設(shè)備用水，這部分水雜質(zhì)含量較高，凈化成本較高，重新回收利用不經(jīng)濟(jì)。而乙快生產(chǎn)工序在化渣漿時(shí)需要大量的水，大部分是乙炔工序產(chǎn)生的廢水，不能滿足化渣漿所需要的量，同時(shí)化渣漿用水對(duì)指標(biāo)沒(méi)有強(qiáng)制要求。因此，將蒸發(fā)、固堿工序產(chǎn)生的廢水送至乙炔工序可以補(bǔ)充化渣漿用水，避免了排污。當(dāng)乙炔降負(fù)荷時(shí)，產(chǎn)生的渣漿量相應(yīng)減少，與此同時(shí)，需要的化渣漿廢水也相應(yīng)減少，這時(shí)，打開增設(shè)的廢水收集罐T-8105A，進(jìn)行暫時(shí)存儲(chǔ)；待乙炔工序化渣漿需要水時(shí)，再送至該工序。

(2)冷凝水系統(tǒng)。

固堿裝置冷凝水約為80 m3/h，pH值為8～10.5，基本能夠滿足純水站原水使用要求；廢水約為11 m3/h，可用于乙炔化渣漿使用。增加1臺(tái)廢水回收水罐T-8105A和1臺(tái)固堿工序冷凝水的收集罐T-8105B，體積為均為220 m3，每個(gè)罐配備2個(gè)輸送泵。將一、二期蒸發(fā)、固堿工序的廢水和不合格冷凝水全部回收至T-8105A，再送至乙炔工序化渣漿。把一、二期固堿工序的冷凝水全部回收至T-8105B，再用泵送至純水站冷凝水罐和原水罐，作為純水站用水。在T-8105B上連接自來(lái)水管，當(dāng)pH值超過(guò)10.5時(shí)，打開自來(lái)水閥門，將罐內(nèi)超標(biāo)冷凝水稀釋至pH值小于10.5，再進(jìn)行外送。pH值由安裝在總管上的pH在線檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)冷凝水pH值大于10.5且加入自來(lái)水無(wú)法調(diào)節(jié)pH值時(shí)，將其送至T-8105A。T-8105B罐的泵出口管線上安裝液位調(diào)節(jié)閥，進(jìn)行T-8105B液位、pH值連鎖控制。該調(diào)節(jié)閥與總管上的pH值進(jìn)行連鎖，當(dāng)pH值超標(biāo)時(shí)閥門自動(dòng)關(guān)閉，以避免影響純水站的正常運(yùn)行。

通過(guò)此次改造，固堿冷凝水在pH值超標(biāo)時(shí)，可以進(jìn)行稀釋，也可以切罐操作送至乙炔工序利用，避免了影響下游用戶用水的情況。

(3)純水系統(tǒng)。

在裝置運(yùn)行過(guò)程中，堿泵機(jī)封泄漏較多，不論軸封水內(nèi)漏還是外漏，純水的消耗都很大。蒸發(fā)工序熱源中壓蒸汽產(chǎn)生的冷凝水可達(dá)到純水的標(biāo)準(zhǔn)。因此將降溫后的中壓蒸汽冷凝水與純水系統(tǒng)連接，作為機(jī)封水使用，取得良好的效果。

2.3 片堿機(jī)轉(zhuǎn)鼓的改造

裝置初次設(shè)計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)鼓表面開槽較密，而且有一定的凹陷，是為了將98%以上的熔融堿更好地粘在轉(zhuǎn)鼓表面，進(jìn)而能夠?qū)⑵淅鋮s制片。但在使用過(guò)程中存在如下問(wèn)題：雖然熔融堿能很好地粘在轉(zhuǎn)鼓表面，但是在冷卻后不易脫離，而且在刮離過(guò)程中產(chǎn)生較多的粉末，粉末容易潮解，致使片堿結(jié)塊。經(jīng)過(guò)多次改造發(fā)現(xiàn)：轉(zhuǎn)鼓表面的槽越淺，片堿反而成型越好，而且不影響冷卻效果。因此，阜康能源進(jìn)行了大膽改造，去掉凹槽，使用表面光滑的轉(zhuǎn)鼓。改造后，片堿成型更好，冷卻效果也有很大程度的提升，同時(shí)也解決了片堿結(jié)塊的問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

多次改造后，片堿生產(chǎn)裝置運(yùn)行更加平穩(wěn)，而且達(dá)到了節(jié)能降耗、安全環(huán)保的目的。

[1] 王躍蘭.進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)三效逆流蒸發(fā)裝置對(duì)比[J].氯堿工業(yè)，2013，49(1)：27-30，45.

Energy-savingmodificationofflakecausticsodaproductionplant

WANGXiaofeng,ZHAOHai

(Xinjiang Zhongtai Chemical (Group) Co., Ltd., Urumqi 830009, China)

flake caustic soda; waste caustic soda; waste water; drum; energy-saving modification

According to the actual operation situation of flake caustic soda production plant, the plant was transformed, including transformation on waste caustic soda recycling, transformation on water waste recycling, and modification of drum. Thus, energy-saving and consumption reducing purpose was achieved.

王曉鋒(1988—)，男，現(xiàn)于新疆中泰化學(xué)(集團(tuán))股份有限公司阜康能源有限公司燒堿車間從事片堿生產(chǎn)工作。

2017-07-01

TQ114.268

B

1008-133X(2017)09-0024-02

[編輯：董紅果]