除鈣塔尾氣分離器改造

宋吉紅 王美剛 李磊明(山東海化股份有限公司純堿廠，山東 濰坊 262737)

1 項(xiàng)目實(shí)施背景

設(shè)備簡述：除鈣塔，規(guī)格ф3500*27273，總重85935kg，最大件重 29282.5kg，設(shè)計(jì)壓力 0.4kgf∕cm2，設(shè)計(jì)風(fēng)壓 70kgf∕cm2，設(shè)計(jì)溫度90°C，腐蝕裕度6mm，碳鋼結(jié)構(gòu)，大修間隔期10年，中修間隔期1年，小修間隔期3-6個(gè)月。分除鈣段和凈氨段，除鈣段內(nèi)設(shè)五層篩板，篩板最上層設(shè)有分液槽，最下層有一個(gè)進(jìn)氣帽，二個(gè)空圈，共九圈；凈氨段內(nèi)設(shè)三個(gè)菌帽，三個(gè)空圈，共六圈。除鈣塔的作用就是使一次鹽水中的鈣離子和碳化尾氣中的CO2充分反應(yīng)生成CaCO3結(jié)晶。

除鈣流程簡述：一次鹽水進(jìn)入除鈣塔第六圈，碳化尾氣進(jìn)入除鈣塔第一圈，在塔內(nèi)氣、液逆流接觸反應(yīng)，鈣離子與碳化尾氣中的二氧化碳充分反應(yīng)生成碳酸鈣（CaCO3）結(jié)晶，進(jìn)入澄清桶內(nèi)澄清分離，清液溢流至精鹽水貯桶，用泵送往重堿，沉淀下來的二次泥排入二次泥罐，經(jīng)泵打至粗鹽水流槽或南北鈣廠。加入凈氨洗水于除鈣塔第九圈，回收尾氣中的氨后，由第七圈流出進(jìn)入一次泥槽，同時(shí)除鈣尾氣放空。碳化帶鹵經(jīng)倒淋自壓至二次澄清桶。

除鈣塔的作用：除鈣塔是利用碳化尾氣中所含的氨和二氧化碳與一次鹽水中的鈣鹽（CaCl2）進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成溶解度較小的碳酸鈣（CaCO3）沉淀，進(jìn)而在二次澄清桶內(nèi)進(jìn)行沉降分離，制得精鹽水；同時(shí)回收碳化尾氣所含的氨和二氧化碳；剩余尾氣則通過氣液分離器再次回收鹵水、氨后排出。

項(xiàng)目實(shí)施背景：因除鈣塔溫度在45 度左右，部分鹽水、氨會(huì)以氣體的形式隨剩余尾氣排放。原先尾氣分離器僅通過旋風(fēng)式折流板進(jìn)行氣液分離，氣液分離效果差，仍有大量鹵水、氨隨剩余尾氣排放到空氣中，致使除鈣塔帶鹵嚴(yán)重，不僅增加消耗同時(shí)對(duì)周圍設(shè)備、構(gòu)建筑物造成極大的腐蝕。原折流板為碳鋼材質(zhì)，在含氯離子、氨高的環(huán)境中極易造成腐蝕，而增加維修費(fèi)用并影響氣液分離效果。

2 項(xiàng)目實(shí)施方案概述

改造后尾氣分離器由氣液分離器和絲網(wǎng)除沫器組成，材質(zhì)均為316L不銹鋼。

氣液分離器由折流板、封頭兩部分組成，當(dāng)帶鹵尾氣通過折流板通道時(shí)不斷發(fā)生急劇變化，液滴由于具有極大的慣性，依舊保持原有運(yùn)動(dòng)方向從尾氣流中脫離，撞擊折流板壁面而被收集，尾氣則順利通過折流板通道排出。被捕集的液滴在壁面聚集成大液滴逐漸形成液膜，最后在重力的在所用下從折流板分離。折流板分離器的多級(jí)曲折流道增加了液滴被捕集的機(jī)會(huì)，未被除去的液滴在下一個(gè)轉(zhuǎn)彎處經(jīng)過相同的作用而被捕集。經(jīng)過折流板脫離后的尾氣上升遇到弧形封頭時(shí)，由于氣液慣性不同原理將再次對(duì)鹽水進(jìn)行收集，同時(shí)經(jīng)過封頭后的尾氣擴(kuò)大了氣體分布面積、降低了流速，便于下一道絲網(wǎng)除沫器工序更好的

絲網(wǎng)除沫器主要是由絲網(wǎng)、絲網(wǎng)格柵組成絲網(wǎng)塊和固定絲網(wǎng)塊的支承裝置構(gòu)成。老線鹽水車間絲網(wǎng)除沫網(wǎng)選用不小于Ф 3 的不銹鋼絲（材質(zhì)316L）、網(wǎng)格尺寸5mm×5mm，確保了絲網(wǎng)在一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)(約30天)不會(huì)因結(jié)垢嚴(yán)重、堵塞網(wǎng)孔等影響除霧效果和正常生產(chǎn)。當(dāng)帶有霧沫的尾氣上升通過絲網(wǎng)時(shí)，由于慣性作用，霧沫與絲網(wǎng)細(xì)絲相碰撞而被附著在細(xì)絲表面上，由于重力沉降原因，使霧沫形成較大的液滴沿著細(xì)絲流至兩根絲的交接點(diǎn)。細(xì)絲的可潤濕性、液體的表面張力及細(xì)絲的毛細(xì)管作用，使得液滴越來越大，直到聚集的液滴大到其自身產(chǎn)生的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時(shí)，液滴就從細(xì)絲上分離下落。尾氣經(jīng)過絲網(wǎng)除沫器時(shí)再次除去剩余的水分后排出，徹底解決了尾氣帶鹵問題。

除鈣塔尾氣分離器配件圖：

絲網(wǎng)除沫器設(shè)計(jì)圖：

3 項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的功能及效果

4臺(tái)除鈣塔尾氣分離器改造完成后，經(jīng)過氣液分離器、絲網(wǎng)除沫器兩層過濾方式，除鈣塔尾氣在經(jīng)過氣液分離器時(shí)將氣、液分離，液體經(jīng)管線流出回收，后尾氣經(jīng)過絲網(wǎng)除沫器時(shí)再次除去剩余的水分后排出，徹底解決了尾氣帶鹵問題。經(jīng)過一年的持續(xù)跟蹤觀測，原設(shè)計(jì)尾氣排放能力為每臺(tái)3.6萬m3∕h，實(shí)際尾氣排放3.0萬m3∕h，按照我廠現(xiàn)在的產(chǎn)量，能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)需要，同時(shí)優(yōu)化了工藝指標(biāo)，帶鹵問題解決后，減少了對(duì)周邊設(shè)備的腐蝕，平均每年能節(jié)約防腐費(fèi)用12萬元，延長了設(shè)備使用壽命同時(shí)減少了大氣污染，保護(hù)了環(huán)境，。

除鈣塔尾氣分離器改造前帶鹵情況

除鈣塔改尾氣分離器改造后情況