石灰_烟道气法卤水净化工艺

发布时间：2024-10-29

盐业与化工

JournalofSaltandChemicalIndustry

第39卷　第2期2010年3月

石灰-烟道气法卤水净化工艺

万建军,刘东红,靳志玲

(1.中国盐业总公司,北京　100055;2.中盐制盐工程技术研究院,天津　300450)　　摘　要:　介绍了石灰-烟道气法卤水净化工艺原理和工艺路线,分析了在制盐行业应

用的优缺点,从节约能源,减少烟道气排放,降低卤水净化成本等方面阐述该工艺是制盐行业节能减排的有效措施。

关键词:　石灰;烟道气;卤水净化;节能减排

中图分类号:TS312　文献标识码:A　文章编号:1673-6850(2010)02-1

LimeandFlueGasTechnolPrWANJ,L,Zhiling

(1.ChinaNati100055,China;2.SaltResearch

SaltIndustryCorp.,Tianjin300450,China)

　introducedlimeandfluegastechnologyofbrinepurificationprocessprinciprocessroute,andanalyzedtheadvantagesanddisadvantagesofitsapplicationinsaltmakingindustry.Itdescribedthatthistechnologyisthevaluedmethodofenergy-savingandejec2tion-decreasinginsaltmakingindustryfromtheaspectsofsavingenergy,reducingpollutionandloweringbrinepureficationcost.

Keywords:　lime;fluegas;brinepurification;energy-savinigandejection-decreasing

　　卤水净化工艺是制盐行业提高精制盐产品纯

度,降低盐中杂质含量,提高盐产品白度的一个关键过程,是提高制盐企业有效工作时间,延长设备使用寿命,降低能源消耗的一个重要工序;是提高资源综合利用率,利用于盐化工生产的重要措施之一;是制盐行业降低生产成本的重要途径之一。自2002年始,国内大部分井矿盐企业采用了卤水净化工艺技术,一经采用,在生产中就发挥了巨大的效用,特别是有些企业采用了石灰-芒硝-烟道气法卤水净化工艺技术后,企业各种消耗指标显著降低,且利用烟道气作为原料,减少了大气中CO2和SO2的排放量,回收了一部分制盐母液,在资源的利用和环境保护上具有重要意义,成为制盐行业降低生产成本、节能减排的一个重要措施之一。1　石灰-烟道气法卤水净化工艺原理

此法是利用石灰(Ca(OH)2)将卤水中的Mg

收稿日期:2009-11-23基金项目:“十一五”国家科技支撑计划项目(2008BAC41B03)

作者简介:万建军(1967-),男,高级工程师,从事制盐生产和管理工作。

以Mg(OH)2沉淀除去,回收制盐母液,通入锅炉烟道气将卤水中的Ca以CaCO3沉淀形式除去,该工艺用于芒硝型卤水净化工序中,分两步完成反应。

第一步反应:石灰水与卤水中的Mg反应生成氢氧化镁沉淀,同时石灰乳液(Ca(OH)2)与卤水中的硫酸钠(Na2SO4)反应生成硫酸钙(CaSO4),沉淀部分石灰乳液添加到卤水中的钙离子,同时生成氢氧化钠(NaOH),即第一步是苛化反应。

第二步反应;利用锅炉排出的烟道气与第一步反应完成后的卤水继续反应,生成碳酸钙沉淀,以除去卤水中的钙离子。烟道气中含有的CO2与卤水中的Ca反应生成CaCO3沉淀,达到除去卤水中含有的Ca,Mg离子的目的,SO4在盐硝联产生产工艺中以芒硝形式分离。化学反应式如下:

Ca(OH)2+MgSO4 Mg(OH)2ψ+CaSO4

2-2+

2010年3月万建军等:石灰-烟道气法卤水净化工艺节能减排35

Ca(OH)2+Na2SO4 2NaOH+CaSO42NaOH+CO2 Na2CO3+H2OCaSO4+Na2CO3 CaCO3ψ+Na2SO4

第二步,来自第一步的卤水通入净化后的烟道气,搅拌反应,加入絮凝剂,澄清后,清液打入清卤桶中,泥浆打入泥浆桶中。

烟道气输送系统:来自锅炉的烟道气经过静电除尘后,由引风机引入烟囱中,从引风机至烟囱中间安装管路,引出部分烟道气,引出的烟道气经过洗气塔进行净化处理,进入压缩机压缩输送到反应桶2。

钙镁泥处理:泥浆打入泥浆桶后,经泵打回到矿山去压井。

3　石灰-3.1　,工艺中烟道气来自于制盐企业的自备电站,其

燃烧锅炉排放的烟道气含二氧化碳一般为8%～18%,经过水膜式除尘器或静电除尘器除尘、脱硫后,进入工艺系统,在工艺系统再进一步的洗涤以除去少量灰尘和SO2,经过压缩机压缩后通入卤水中。2　石灰-烟道气法卤水净化工艺流程

文章以中盐东兴盐化股份有限公司实施石灰-烟道气法卤水净化工艺为例,介绍其工艺流程。表1为原始卤水成分与制盐母液成分表,图1为工艺流程。

表1　中盐东兴盐化股份有限公司原始卤水及制盐母液成分表

项目

Ca2+/(g L-1)Mg2+/(g L-1)Cl/(g L)

--1)SO24/(g L

HCO3-/(mg L-1)

--1)CO

23/(mg L--1

,卤水净,使卤水、微生物等彻底沉降除去,使卤水从,从胶体状溶液变为澄清溶液,提高了盐的质量。2002年-2006年中盐东兴盐化股份有限公司未实施卤水净化工艺,2006年以后实施了卤水净化工艺,表2为产品能耗表,表3为精制盐平均组分。

表2　中盐东兴盐化股份有限公司产品能耗表项目原卤/(m t)

蒸汽/(t t-1)电耗/(kWh t-1)煤耗/(t t-1)

-1

原始卤水

0.0.200.05000.010

)

Ⅰ线制盐Ⅱ母液178.47433.265121.910239.790831

0.0.053181.19329.0462.120121.610397

207023490.3300.0100.003160.75339.604

K+/(mg L-1)OH

2002年4.551.5279.690.247

2008年3.4460.99525.2190.162

/(mg L

-1

表3　中盐东兴盐化股份有限公司精制盐平均组分项目

NaCl%≥

2002年98.70

2008年99.150.040.0187

国标GB5461—2000指标

优级一级

99.10.30.0580

98.50.50.1075

水份%≤0.07

水不溶物%≤微白度≥88

粒度%≥7590

全部通过0.

84mm筛;0.15mm筛余物≥85%全部通过0.84mm筛;0.15mm筛余物≥80%

　　从表2和表3可以看出,通过卤水净化工艺后,单位产品煤耗降低85kg/t,节约能源30%以上,产

图1　石灰-烟道气法卤水净化工艺流程简图

　　该工艺采用两步法分别处理钙、镁离子,回收一

线、二线、三线的制盐母液,反应沉降桶进行轮班间歇操作。

第一步:乳化后的石灰水泵入反应桶1中,搅拌反应,加入絮凝剂,澄清后,清液打入反应桶2中,泥浆打入泥浆桶中。

品质量提高0.45%;若年产80万t真空制盐,则节约标煤6.8万t,节能效果非常显著。3.2　采用烟道气做原料,减少大气污染

该工艺采用烟道气做卤水净化的原料,既节约了原料成本,又降低了大气污染,保护了环境。在反应桶2中,卤水总量为2700m,通入烟道气时间平均为3.5h,两台压缩机额定通量为4000m/h,烟

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销售价格为400元/t,则多创造产值800万元,多创造利用约为80万元。3.6　工艺流程复杂,投资较高

道气总通入量为14000m,单位卤水体积需要烟道

气量为5.19m,年需要烟道气量为80万t×4.1m/t×5.19=1702万m,烟道气消耗指标为21.3m/t盐,减少纯CO2排放1900t,同时由于烟道气

中含有少量的SO2,经过烟道气洗气塔洗后,年减少SO2排放量28t。3.3　回收制盐母液,节约资源,增加了硝系统的生产能力

正常生产情况下,中盐东兴一线和二线总母液

排放量为40m/h,三线母液排放量为15m/h,这些制盐母液中含有氯化钠102900t,含有硫酸钠15000t。这些母液在未实施该工艺前,一、二线母液用于生产无水硝,一线硝系统处于生产亏损状态;三即一半时间停开,大;,,随着开采量的增加,,若将一线硝系统停开,,同时回收三线排放的制盐母液,这样既增加了卤水中硫

2+2+

酸根的含量,同时也带入了大量的Ca,Mg杂质;三线硝系统产量将进一步提高,相对降低了硝的生产成本。根据中盐东兴盐化股份有限公司统计,一

年回收制盐母液11.7万m。将制盐母液回收,返回到卤水净化系统中,既提高了卤水的各种有效成分的含量,又降低原卤的开采量,节约资源,达到循环利用的目的。

3.4　降低了卤水处理成本

相比两碱法卤水净化工艺,对同等规模的卤水

净化系统,石灰-烟道气法卤水净化工艺所用设备台套多,比两碱法投资高30%;若改造两碱法卤水净化工艺,则在两碱法投资基础上增加30%,但是由于石灰-烟道气法卤水净化工艺一年可节约生产成本达千万元以上,一年就能收回多投入的资金。3.7　产生的盐泥量大,石灰-,,相比两碱法卤盐泥量。若不及时将这些,现在企业一般将这,洗涤处理后排放到废矿井中。4　结论

1)以石灰和烟道气为净化卤水原料,卤水净化成本能够控制在15元/t盐以下,相比两碱法卤水净化工艺,节约成本20%以上。

2)以净化处理后的烟道气作为卤水净化原料,既变废为宝,又促进了资源的高效利用。

3)回收制盐母液,减少废液排放。因此,石灰-烟道气法卤水净化工艺是制盐行业节能减排的有效措施,值得在盐行业推广应用,能够促进制盐行业持续健康发展,利国利民,对于建设节约型社会,实施可持续发展具有重要意义。

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针对中盐东兴盐化有限公司的原卤,采用烧碱、纯碱法工艺,实际生产其处理成本为18元/t(原料成本,不含人工成本等);而石灰-芒硝-烟道气法工艺理论计算处理成本为12.86元/t,年处理成本为1028.88万元,根据目前中盐东兴生产情况,由于工艺参数控制较好,处理成本仅为6.4元/t,相比两碱法实际节约11.6元/t,年节约成本928万元。3.5　减少了其他制造费用

经过石灰-烟道气法卤水净化工艺净化后的卤水,其净化后的卤水成分含有NaCl≥287g/L,Ca

≤7.7mg/L,Mg≤1.6mg/L(一个月平均统计数据),卤水净化效果较好,运行一年多,没有刷罐,节约刷罐费用50万元/a;减少制盐废液排放可多生产盐3万t、芒硝5000t,盐销售价格为200元/t,芒硝

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盐业与化工

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计算机控制技术在芒硝法生产硫酸钾中的应用

李文乐

(山西钾肥有限责任公司,山西运城　044000)

　　摘　要:　计算机控制技术在10万t芒硝法生产硫酸钾中的运用,使所有配料、操作等

工序集中于控制室完全实现了生产的自动化,降低了原料消耗,提高了产品质量,使芒硝法生产硫酸钾工艺有了新发展。

关键词:　计算机;自动配料;工艺控制;芒硝法生产硫酸钾;

中图分类号:TQ171　文献标识码:A　文章编号:1673-6850(2010)02--ComputeControlTechnologyMethodofPr(Shanxi,.,Shangxi044000,China)

Abstract:iscompletelybyconcentratingthewholeprocessessuchintoacontrolroomthroughtheapplicationofcomputerintheproductionofpotassiumsulfatesbyglauber’ssaltmethod.Thereforethetechnologyofpotassiumsulfatesproducedbyglauber’ssaltmethodisimprovedbythedecreaseofconsumptionofrawmate2rialsandbytheincreaseofprodutquality.

Keywords:　computer;automaticbatching;processcontrol;potassiumsulfatesproducedbyglauber’ssaltmethod

　　芒硝法生产的硫酸钾因其不含游离酸,广泛用

于水果、烟草等忌氯喜钾经济作物,备受市场的欢迎。但繁重的体力劳动、居高不下的消耗、较低的优级品率却制约着生产的运行。而计算机控制技术在芒硝法生产硫酸钾中的应用,基本解决了这些问题,使芒硝法生产硫酸钾工艺迈上了一个新的台阶,更是改变了人们化工生产不能用计算机控制的看法。1　1万t,5万t芒硝法生产硫酸钾的生产状况在1万t,5万t的生产中,转化工序以手工计算为基础,以车、铲、袋计量芒硝量和氯化钾量,配料以罐为基础,根据料层厚度进行,配料具有很大的盲目性,原料消耗高,优级品率低,且生产多以体力劳动为主,控制难度大、生产效率低。生产情况见表1。

表1　生产情况表

钾优级品率/%氯化钾原料消耗/(t t-1)盐优级品率/%

1万t5万t

32.849.6

1.0230.982

41.558.9

2　芒硝法生产硫酸钾的工艺流程

芒硝法生产硫酸钾工艺主要是:两段转化,一次蒸发

一转化:芒硝+氯化钾+钾母液+盐母液钾

芒硝+钾芒硝母液

二转化:钾芒硝+氯化钾+水硫酸钾+钾母液

蒸发:钾芒硝母液盐+盐母液示意图如图1。