純堿生產工藝中降低鹽耗的方法

趙明榮

摘 要：目前，鹽、石灰石和氨在我國廣泛用作純堿生產的原料。鹽俗稱食鹽，其化學式為氯化鈉。純堿生產用鹽總量是指從進入純堿生產原料（目前我國純堿生產原料為鹵水）到純堿生產完成的全過程用鹽總量。目前，我國純堿生產過程中使用的食鹽中的鈉元素還不能完全轉化為碳酸鈉。生產過程中的各種問題都會導致食鹽轉化率的降低。主要原因是設備泄漏造成的浪費。因此，目前我國純堿生產中的食鹽消耗量被認為是一個非常重要的標準。現階段對純堿生產的一系列改進和提高，將有助于降低純堿生產中所用的總鹽耗，大大降低純堿廠的生產成本，對提高純堿廠的經濟效益也具有重要作用。

關鍵詞：純堿生產工藝;降低食鹽消耗;方法

0 引言

低鹽重堿生產加工的相關工藝已逐步應用于生產實踐，并各具特色。為更好地提高重堿產品質量，有必要進一步改進和改造相應的設備、工藝和技術，加強運行操控，穩步延伸設備運行周期，進步產品質量和生產能力，進步經濟效益和社會效益企業的利益。

1 低鹽重堿概述

低鹽重堿是一種非常重要的化工原料。發達國家對該產品的需求量已達到純堿產品總需求量的80%。其晶體顆粒較大，僅含少量氯化物等，首先用于生產制造高級鏡片、眼鏡、顯像管玻璃外殼。現在，純堿工業以產品的重質、低鹽為首要發展方向，研制遠景十分寬廣。其體現在以下三個方面：一是低鹽重堿能防止耐火材料在玻璃熔窯中的腐蝕，延伸其使用壽命;二是低鹽重堿能提高換熱器的工作效率，下降燃料消耗，減少廢氣污染范圍;三是低鹽重堿能增強玻璃爐內物料的自在活動和熔融，提高玻璃制品的透明度和強度。隨著國內外對高級玻璃需求的不斷添加，市場對低鹽重堿的需求也在不斷增長。首要市場空間集中在發展中國家，未來年增長率將超越8%。在俄羅斯、印度、我國等國家，低鹽重堿的生產具有較高的增長率。他們的產品將在歐洲和亞洲面臨越來越劇烈的競賽，而低鹽重堿產品具有較高的性價比優勢。國內低鹽重堿生產企業逐步由中部地區向西部地區轉移，區域商場需求改變將愈加顯著。本項目產品不需要貴重的原材料成本，能耗低，產品質量好，在未來的市場競賽中具有顯著的優勢。

2 鹽耗產生影響因素

2.1 碳化塔的選型

碳化塔的高度在一定的時候，直徑越大，生產能力越大。與同直徑篩板塔和菌帽塔相比，篩板塔的生產能力相對較大，而篩板塔的傳質效率和結晶質量相對較好，可以確保操作的靈活性和穩定性，反應過程指標為二氧化碳利用率，碳化轉化率較高。

2.2 氣體濃度

氣體濃度直接影響反響速度。氨堿法是一種窯煤氣制堿方式。窯氣濃度的改變直接影響其質量和作用，而碳化下段氣則是決定炭化轉化率和結晶質量的重要因素。下部氣體濃度較高，氣流主體部分二氧化碳分壓較大，不僅添加了吸收的驅動力，而且下降了氣體的劇烈拌和程度，提高了結晶質量。

2.3 碳化塔的熱交換作用

碳化反應就是一種放熱反應，換熱質量直接決定晶體的質量。當生產條件波動，進入碳化塔的液體和氣體的量降低或者減少時，要減緩速度，冷卻水量，以防止由于介質溫度低而導致NaHCO3晶體劣化的問題。在中間溫度達到具體指標值前，應操控冷卻水流量，自上而下改善水層，然后下降冷卻水與碳化液的溫差，從而防止了因飽和過高而形成堿疤堵塞塔的問題。

2.4 清洗塔

具有溶堿、除疤、預碳化等作用。在清洗過程中，應注意以下幾點：

首先，要控制凈化氣量和碳化氨水中CO2的濃度，保證濃度的穩定性，避免CO2濃度過高降低疤痕溶解速率。二是控制溶液進出塔的溫度，如果溫度過高，塔頂液體的平衡分壓會比較大，會造成大量損失;如果氣體溫度過低，會影響清洗效果，這將導致結晶不良等問題。再次，要保證清洗液的數量和清洗時間的充分性，以提高清洗效果，縮短換塔時間，避免設備維修時間對氨水鹵堿生產效果的影響。

2.5 氨水中氯化鈉和游離氨的濃度

在碳化反應中，塔頂尾氣帶走氨水中約10%～13.5%的氨。因此，氨水鹵水中必須含有一定量的氨，以彌補塔頂損失的氨量。如果游離氨濃度較高，會導致碳化塔、冷卻水段、堵帽等問題。

3 降低鹽耗的措施

3.1 適當增加碳化塔進氣量， 優化結晶效果

通過添加碳化塔的進氣量，能夠提高反應速度，然后提高結晶作用。壓縮機可在重堿車間進行全負荷實驗處理，了解其各種信息值，了解碳化塔進氣量平均值、最大進氣量等信息，相對而言，平均單塔進氣量數值，了解下段進水量平均值、最大進水量等信息，了解詳細作用。實踐中，通過這種方法，最大進水量高于一般單塔進水量，堿液沉淀量平均值為48，高于原來的5%，從根本上提高了整體生產能力。其碳化轉化率、碳化塔系數等相關工藝指標均有明顯進步。

3.2 有效操控爐頭壓力

爐頭壓力最好保持在-100-0pa的壓力范圍內。在壓力操控的前提下，提高爐內空氣壓力濃度，以確保爐膛下部氣體濃度。該處理辦法可有效削減換熱器和洗滌器氣側結晶量，并能有效防止爐膛主氣管真空壓力過高。

3.3 增加強生產過程中過量灰分的分析研究，并進行實時監測

提高蒸發吸收崗位工作人員的專業技術水平，有效避免生產過程中因過度運用乳流量用量而導致CO2用量的增加。

3.4 規劃效應

長期運用會使碳化塔水箱產生水垢，嚴重阻礙碳化塔的熱回收作用，然后降低結晶質量。因此，定時對碳化塔水箱進行清洗，及時維護循環冷卻水體系，能夠有效地削減碳化塔水箱外層的水垢。

3.5 減少效率吸收所耗費的時間也是減少鹽耗費的常用辦法

適當添加碳化尾氣的壓力，有助于加速效率吸收，然后減少效率吸收所耗費的時間。為提高碳化塔尾氣壓力，采用（4+4）運轉方法，保持塔數不變。并且，根據進風方法的不同，直徑為Φ2500的鑄鐵管分別與碳化塔尾氣旁通管銜接，兩端由閥門操控。在相同生產負荷下，碳化塔尾氣壓力由30-35kPa提高到41-45kPa，塔壓提高0.015-0.02MPa，進步了CO2的利用率和轉化率。

3.6 碳化塔操控體系優化

根據碳化塔的實踐工藝特色和要求，建立了符合實踐工況的操控體系。在滿足工藝生產條件和操作要求的基礎上，優化操控體系，在確保設備安穩運轉的基礎上提高碳化轉化率，達到節能減排、提高效率的目的。

4 結論

經過長期的提高和發展，現代純堿生產工藝得到了改進和提高。純堿制備過程中的總耗鹽量是目前我國評價純堿生產過程質量的重要標準。為了進一步提高堿工業的經濟效益，從事堿工業的專業人員找到了一些降低生產成本、提高經濟效益的方法。制備純堿的主要原料是鹽。為了降低成本，有必要在生產中減少鹽的使用。

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