一種改進(jìn)型自動(dòng)間歇式苛化泥點(diǎn)噴加料裝置

辛嬌杰，劉 煥

(唐山三友化工股份有限公司純堿分公司，河北 唐山 063305)

1 背景介紹

純堿公司鹽水車間精制系統(tǒng)采用海水兩步化鹽、三次精制的精鹽水制備方式，一次精制工序主要生產(chǎn)任務(wù)是去除一次粗鹽水中的鈣、鎂以及雜質(zhì)，生產(chǎn)的一次精鹽水輸送至二次精制工序進(jìn)行除鈣作業(yè)，制備二次精鹽水以及副產(chǎn)品碳酸鈣。在一次精制澄清桶內(nèi)，引入二次精制苛化后廢泥減少物料外排的同時(shí)部分除鈣。現(xiàn)有苛化泥加入流程采用自壓加料方式，由于苛化泥加入不均勻，造成苛化泥管線堵塞、管道結(jié)疤增速快。其次，單桶苛化泥加料量瞬時(shí)增大，造成苛化泥顆粒隨一次鹽水溢流，造成一次鹽水濁度異常，存在二次泥碳酸鈣產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

2 苛化泥加料系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)介

苛化泥由二次鹽水與苛化澄清后的二次苛化泥以3∶1的比例配置而成，返回一次精制澄清系統(tǒng)的苛化泥量約20 m3/h，通過(guò)二次苛化泥泵經(jīng)DN80總管輸送至一次澄清系統(tǒng)，并平均分配至8臺(tái)澄清桶頂面分水槽，經(jīng)15°、75°、135°、195°、255°、315°六個(gè)方向分別鋪設(shè)的DN50管線進(jìn)入澄清桶清液區(qū)?？粱嘁宰粤鞣绞接煞炙圻M(jìn)入澄清桶內(nèi)參與反應(yīng)，以降低一次精鹽水鈣含量。

3 苛化泥投用初期運(yùn)行情況及問(wèn)題分析

苛化泥輸送裝置在初期使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)如下問(wèn)題：

1)澄清桶分水槽外接DN50自流管，流量約2.5 m3/h，由于流速過(guò)低且苛化泥含有泥砂，導(dǎo)致管線結(jié)疤嚴(yán)重，尤其底部結(jié)疤嚴(yán)重，平均結(jié)疤厚度21 mm。同時(shí)，管線彎頭、閥門等設(shè)備部件雜物、泥砂堵塞頻次高。根據(jù)一次精制澄清桶分布情況，對(duì)輸送距離較遠(yuǎn)的1#、3#、7#一次澄清桶單桶苛化泥管線內(nèi)壁結(jié)疤厚度、含量進(jìn)行分析，見(jiàn)表1。

表1 苛化泥管線結(jié)疤數(shù)據(jù)表

2)依靠自壓形式輸送苛化泥具有不穩(wěn)定性，且不能做到各苛化泥管線運(yùn)行情況實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。一旦管線發(fā)生堵塞，單桶苛化泥量波動(dòng)，操作人員無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)并調(diào)整，進(jìn)而造成一次澄清桶清液區(qū)渾濁，一次鹽水濁度異常，嚴(yán)重時(shí)可影響二次精制碳酸鈣產(chǎn)品質(zhì)量。

3)經(jīng)統(tǒng)計(jì)苛化泥管線堵塞平均2次/日，單純依靠人力進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)以及疏通管線，造成極大的人力、物力浪費(fèi)。

4 設(shè)備升級(jí)改造

改進(jìn)型自動(dòng)間歇式苛化泥點(diǎn)噴加料裝置，改變?cè)锌粱嗉恿夏Ｊ?，由流槽自壓多點(diǎn)共同加入方式變?yōu)閱吸c(diǎn)多頻次依次加入方式，保證一次澄清系統(tǒng)苛化泥能夠滿足低流量高頻次均勻輸送要求。

項(xiàng)目具體實(shí)施方案如下：取消上述每臺(tái)澄清桶頂面分水槽以及分支管線，在原有總管上方100 mm處重新鋪設(shè)DN32單桶進(jìn)料管線，并安裝流量計(jì)及氣動(dòng)閥門各一臺(tái)，流量數(shù)據(jù)、閥位調(diào)節(jié)引入DCS以及生產(chǎn)網(wǎng)，通過(guò)氣動(dòng)閥門調(diào)節(jié)單桶苛化泥流量，做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單桶流量，避免由于突發(fā)原因造成管道堵塞而無(wú)法發(fā)現(xiàn)造成的后續(xù)影響。沿途于DN32管線的15°、75°、135°、195°、255°、315°六個(gè)方向分別鋪設(shè)DN25管線，6條分支管線上各安裝一臺(tái)電磁閥門，閥門內(nèi)部襯有耐磨陶瓷，能夠有效緩解因苛化泥雜質(zhì)沖刷造成的閥門使用壽命及使用效果折損等問(wèn)題，電磁閥控制開關(guān)閥位引入DCS，根據(jù)控制程序自動(dòng)設(shè)置苛化泥循環(huán)點(diǎn)噴操作，苛化泥通過(guò)均布的6個(gè)加料管線以每10 s為一個(gè)頻次分段進(jìn)行加料。每分鐘完成一次完整噴料動(dòng)作。每個(gè)頻次動(dòng)作內(nèi)，單桶2.5 m3/h苛化泥全部通過(guò)其中一根加料管進(jìn)入澄清桶4 m處，單管流體流速達(dá)到1.5 m/s，能夠避免物料由于重力影響造成的沉積現(xiàn)象。

為了增強(qiáng)新系統(tǒng)裝置的防堵性及研判性，對(duì)其增加儀表監(jiān)測(cè)功能。噴料過(guò)程中總管流量設(shè)置聯(lián)鎖報(bào)警裝置，流量低于0.5 m3/h持續(xù)10 s以上時(shí)程序自動(dòng)判定加料支管出現(xiàn)堵塞，持續(xù)低于該流量值60 s以上程序自動(dòng)判定加料總管堵塞，操作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)主管或分支管線堵塞，管線堵塞時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)氣動(dòng)閥門的開度，增加總管及分支管線內(nèi)流體靜壓能，對(duì)管線進(jìn)行疏通。

5 改造后效果

苛化泥改造后經(jīng)過(guò)前后試驗(yàn)對(duì)比，得到以下數(shù)據(jù)分析：

表2 改造前后數(shù)據(jù)

與原有技術(shù)相比，減輕了由于單桶加料量波動(dòng)造成的苛化泥管線內(nèi)部碳酸鈣結(jié)疤附著現(xiàn)象，管線改造后，自3月份檢測(cè)結(jié)疤厚度18 mm，并對(duì)其監(jiān)測(cè)結(jié)果得出，改造前3～6月份，苛化泥管線內(nèi)壁結(jié)疤單月平均增長(zhǎng)速度為19.63%，改造后結(jié)疤增速較改造前單月平均降低17.59%，大大緩解了管線結(jié)疤問(wèn)題。

再次，本裝置采用全自動(dòng)監(jiān)測(cè)循環(huán)點(diǎn)噴加料裝置，苛化泥加入方式完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)節(jié)，加料形式更為合理便捷，能夠有效避免管線堵塞，裝置使用期間無(wú)一例管線堵塞事故發(fā)生，極大降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度及人工成本。