鹽泥回收裝置改造

何國(guó)慶,祁世英，邱進(jìn)勝

(中鹽內(nèi)蒙古化工股份有限公司鹽堿分公司，內(nèi)蒙古阿拉善盟 750333)

1 改造背景

制堿車間鹽水精制產(chǎn)生的鹽泥主要采用壓濾設(shè)備進(jìn)行固液分離，清液回收利用，產(chǎn)生的固廢通過(guò)車輛堆積在廠區(qū)東側(cè)1.5 km處。制堿車間每年產(chǎn)生固體鹽泥高達(dá)兩萬(wàn)噸，占用場(chǎng)地面積達(dá)四萬(wàn)平方米，固廢渣集中堆放，環(huán)保要求不達(dá)標(biāo)。每年鹽泥外送運(yùn)輸費(fèi)十多萬(wàn)元，場(chǎng)地維修費(fèi)用30萬(wàn)元左右，2014年以后環(huán)保要求更加嚴(yán)格，每年場(chǎng)地維修費(fèi)用高達(dá)50萬(wàn)元左右。

鹽堿分公司動(dòng)力車間安裝3臺(tái)75 t/h煤粉鍋爐，試驗(yàn)階段自2019年10月至2020年1月由半干法脫硫改造為爐外濕法脫硫工藝，脫硫劑選擇消石灰乳。消石灰乳來(lái)自重堿蒸氨工序的灰乳分流，配制輸送管線，經(jīng)過(guò)石灰灰乳桶頂安裝的旋液分離器分離后，清液進(jìn)石灰工序的鹽水灰乳桶φ3000×4600(脫硫灰乳專用)，通過(guò)脫硫灰乳泵送入動(dòng)力車間灰乳桶。

鍋爐脫硫工藝原理：

Ca(OH)2+SO2=CaSO3(沉淀)+H2O(氫氧化鈣過(guò)量)

Ca(OH)2+2SO2=Ca(HSO3)2(二氧化硫過(guò)量)

煤粉鍋爐脫硫使用石灰窯煅燒后的熟石灰，用灰倉(cāng)儲(chǔ)存，通過(guò)破碎機(jī)磨成粉末，輸送脫硫塔內(nèi)干法脫硫。輸送中粉塵飛揚(yáng)，動(dòng)力石灰制粉過(guò)程本身又是一次對(duì)環(huán)境的污染。

為了減少脫硫用灰，降低石灰石消耗，鹽堿分公司計(jì)劃對(duì)三鍋爐煙氣采用石灰乳、鹽泥混合脫硫法脫硫。把鹽泥作為脫硫劑使用，可結(jié)束濾餅外排局面，同時(shí)降低石灰消耗。鹽泥漿成分：碳酸鈣含量為51.71%，氫氧化鎂為0.12%，氯化鈉為10.80%，水分13.18%。數(shù)據(jù)顯示，鹽泥中碳酸鈣含量高，能夠作為脫硫劑使用。

2 鹽泥輸送方案

方案一：鹽泥漿液的前期制備。壓濾機(jī)產(chǎn)生的鹽泥，全部進(jìn)入攪拌罐，用洗滌濁水化解鹽泥，利用鹽水工序立式雜水泵送至石灰工序鹽水灰乳桶(脫硫?qū)Ｓ没胰橥?，再通過(guò)脫硫灰乳泵送至動(dòng)力車間灰乳桶貯備。

方案二：通過(guò)灰乳泵(蒸氨灰乳泵)送至動(dòng)力車間灰乳桶與鹽泥漿液按比例混合制備脫硫劑。

方案三：用立式渣漿泵送鹽泥到動(dòng)力車間灰乳桶內(nèi)，由于立式渣漿泵揚(yáng)程、流量不足，達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。

經(jīng)過(guò)評(píng)審，采用第一種方案可行，用單獨(dú)安裝的脫硫灰乳泵輸送儲(chǔ)存到動(dòng)力車間灰乳桶內(nèi)，再送入吸收塔，與煙氣逆流接觸，做脫硫劑使用，實(shí)現(xiàn)廢物再利用，節(jié)約部分灰乳。

3 鹽泥回收裝置改進(jìn)

3.1 鹽泥溶解過(guò)程改進(jìn)

首次改進(jìn)：將濾餅裝載機(jī)鏟運(yùn)倒入3000×3000 mm的方槽內(nèi)用消防水溶解，通過(guò)人工方法直接用鍬攪動(dòng)，因?yàn)V餅大塊溶解不了，未達(dá)到預(yù)期目的。

繼續(xù)技改：利用破碎機(jī)進(jìn)行第二次試驗(yàn)，將車間淘汰的錘式破碎機(jī)改造使用，制作箱體一臺(tái)件，箱體上安裝30 kW電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，加工配套聯(lián)軸器安裝到破碎機(jī)輸出軸上，并且對(duì)破碎機(jī)內(nèi)錘塊進(jìn)行改進(jìn)，割除原來(lái)磨損的錘塊，破碎刀片采用16 mm厚鋼板，加工成方形100×200 mm的30個(gè)，安裝在軸上旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生剪切力，改造后對(duì)大塊鹽泥進(jìn)行破碎，再將破碎的濾餅利用廢水沖入廢液池。由于濾餅在破碎機(jī)內(nèi)無(wú)足夠的破碎時(shí)間不能實(shí)現(xiàn)完全破碎，效果沒(méi)有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

再次技改：再次安裝一臺(tái)攪拌機(jī)進(jìn)行改進(jìn)試驗(yàn)。將濾餅利用攪拌機(jī)進(jìn)行破碎，再將破碎的濾餅利用廢水沖入廢液池，由于攪拌機(jī)破碎溶解后需反轉(zhuǎn)才能出液，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，導(dǎo)致第三次失敗；轉(zhuǎn)變思路，進(jìn)一步改進(jìn)：安裝攪拌罐，化解成鹽泥漿。

在壓濾廠房一樓安裝一臺(tái)φ2000×2500鹽泥攪拌罐，利用罐內(nèi)攪拌框架將鹽泥破碎，與石灰濁水逆流混合成漿液，鹽泥漿液溢流排至精制雜水槽，通過(guò)原有的雜水泵打到重堿廢液池，實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行，達(dá)到了預(yù)期目的。其次，對(duì)下料溜槽及過(guò)濾后的鹽泥罐進(jìn)行改進(jìn)。安裝能夠推拉的溜槽一件，當(dāng)攪拌罐出現(xiàn)故障，清理時(shí)把溜槽推出去，翻斗車?yán)^續(xù)外排固廢渣，待罐清理后利用溜槽繼續(xù)下料，進(jìn)入攪拌罐內(nèi)，溜槽全封閉，里面加格柵板，起到破碎作用，正式投用后我們又安裝一臺(tái)材質(zhì)不銹鋼的攪拌罐，體積增大，解決了泄漏腐蝕問(wèn)題。

3.2 更新整套壓濾機(jī)裝置

由于生產(chǎn)能力逐年增加，鹵水量增加為200 m3，鹽泥排泥量為380 m3以上。現(xiàn)有的壓濾機(jī)能力過(guò)小，設(shè)備陳舊落后，因此對(duì)壓濾機(jī)進(jìn)行更新。

制堿車間壓濾機(jī)是鹽泥回收的主要設(shè)備之一，原有設(shè)備型號(hào)：XAZ240，外形尺寸 8490×2530×1695 mm ，安裝68塊濾板，每小時(shí)壓濾近300 m3的鹽泥。更新型號(hào)為XAZ340/1500，濾板塊數(shù)量由66塊增加到87塊，過(guò)濾面積由過(guò)去的240 m2增大為340 m2，增加過(guò)濾面積100 m2，處理量設(shè)計(jì)為500 m3，外形尺寸為9800×2580×1750 mm,主機(jī)重量為19 t。重新對(duì)主體梁進(jìn)行加固。

過(guò)去舊機(jī)型拉板機(jī)構(gòu)故障率高，小車?yán)逖b置使用滑動(dòng)摩擦，阻力大，新壓濾機(jī)濾板吊耳底部采用滾動(dòng)體，減少了摩擦阻力；舊機(jī)型小車鏈條采用液壓馬達(dá)拉板，故障頻繁，電器系統(tǒng)元件老化，改進(jìn)后，拉板鏈條傳動(dòng)采用變頻調(diào)速，操作控制更加快捷，故障率低。由于入料泵使用多年設(shè)備陳舊，在更新壓濾機(jī)之后，選型安裝雙吸入渣漿泵與新壓濾機(jī)配套使用。

3.3 攪拌罐的安裝投用

目前制堿車間鹽水工序的粗鹽水來(lái)自湖下鹵水，泥沙量大，鹽泥卸料量增加，過(guò)去試驗(yàn)用的攪拌罐體積小，能力不足，更新壓濾機(jī)的同時(shí)將攪拌罐容積增大，φ3500×3000體積為28 m3，材質(zhì)用不銹鋼，耐腐蝕性增強(qiáng)，這樣攪拌罐緩沖性更好。原有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減速機(jī)老化，為了增加扭矩，擺線針輪減速機(jī)功率由4 kW增大到5.5 kW，速比1/187，為了方便員工操作巡檢，在桶壁外改造爬梯為旋轉(zhuǎn)鋼梯。

3.4 反洗裝置

為了實(shí)現(xiàn)鹽泥再利用，增加反洗裝置，利用石灰工序洗滌塔的濁水進(jìn)行溶解鹽泥，并且重新改進(jìn)管線、閥門的位置，進(jìn)口管線對(duì)接到新攪拌罐底部，沖洗后的鹽泥水自桶上部溢流口流到雜水池，用立式渣漿泵送到鹽水灰乳桶內(nèi)攪拌。

4 改造后效益

改造一年來(lái)，鹽泥送往動(dòng)力車間作為脫硫劑使用，關(guān)閉了原來(lái)的鹽泥堆場(chǎng)，達(dá)到環(huán)保要求，解決了企業(yè)生存發(fā)展的難題。動(dòng)力脫硫每天使用灰乳用量為140 m3/d,鹽泥日均用量為30 m3/h，可以有效地減少純堿石灰石消耗約4.5 kg/t，回收水25.2萬(wàn)m3，降低制造成本約6.7元/t，達(dá)到降低能耗的目的。