60万吨盐系统蒸发罐壁结挂巴块分析(1)

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1、硝盐联产生产装置盐工序设计理念的误区孙成龙刘芳（江苏井神盐化股份公司热电分厂江苏淮安223200）摘要：60万吨硝盐联产装置的盐工序蒸发组罐的挂巴结垢现象严重。本文从设计理念的层面，对这一异常现象的成因进行了分析。关键词：硝盐联产加热循环量挂巴结块TheProblemsundertheDesignConceptInSaltProductionprocessoftheProductionFacilityinCo-productionofSaltandSodiumSulfateSunchenglongLiufang

2、(JiangsuJingshenSaltCompanyLimitedthermalpowerplang..HuaiAnJiangsu223200)Abstrct:Inthesaltproductionoftheproductionfacilityin600000tonsco-productionofsaltandsodiumsulfate,there’saseriousphenomenonofsaltcrystalsinevaporationtanks.Thispaperanalyzesthereasonsof

3、thephenomenonfromthelevelofdesignconcept.Keywords:co-productionofsaltandsodiumsulfate;heatingcirculation;saltcrystallization引言：现有的硝盐联产生产装置盐工序采用大蒸发罐、小加热循环量的设计理念。目的是用大容量操作料液，小循环加热料液量，使结晶有充分的生长时间，满足其生产大颗粒产品要求。这种设计理念经实际生产的验证，并没达到设计的运行效果，产品颗粒度并不理想，且生产运行首尾不平衡。这里就盐

4、工序蒸发罐出现挂巴结块的异常现象给予简述并分析成因。一、案例：2013年9月5日中盐淮化根据计划对60万吨硝盐联产装置进行停车检修。这次检修主要针对硝、盐两工序传热效率下降，产能降低的原因进行排查。打开并检查硝、盐两工序（制硝母液回收系统）的组罐及换热器。打开两工序蒸发组罐入孔大盖，发现硝系统各加热室除Ⅰ效轻微表层结有可溶性垢外，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ蒸发组罐基本正常，堵管极少。盐系统入孔打开后，制盐组罐蒸发室罐壁严重挂巴结块。取样分析NaCl含量97.8％。加热室堵列管达96根。制盐加热室换热面积500m2，加热列管

5、779根，而堵管达96根，减少了换热面积，缩小了原流道容积，改变了原管间流速及流量。母液回收系统从生产至今，蒸发罐壁结挂盐巴的问题一直影响着生产的正常进行。盐工序在试生产期间，由于制盐组罐巴块脱落，大块盐巴被格栅阻隔，停留在格栅上的巴块，影响循环料液量，导致循环泵工作效率下降，循环料液量不足。大块盐巴脱落，致使撑托格栅20cm宽的工字钢变形，被迫停系统检修，重新布置加固格栅支撑。为了控制盐工序结巴现象，生产技术人员采取稀释料液粘稠度及假涮罐等手段来抑制罐体结巴，但收效甚微，生产一段时间罐体里的巴块依旧形成。二、

6、巴块成因分析2.1制盐控制原理盐工序在生产过程中，利用其两钠的溶解特性进行控制生产。在低温区域间，当NaCl过饱和析出结晶时，Na2SO4得到浓缩含量上升接近饱和，此时把Na2SO4接近饱和的制盐母液，转入高温度区域进行蒸发析出Na2SO4晶体取出；料液析出Na2SO4结晶后，Na2SO4含量降低，达到制盐指标要求后，循环到制盐蒸发组罐生产NaCl产品。由于母液中两钠含量固相单组分在蒸发饱和区域间的局限性，蒸发过程中若控制不当，会造成Na2SO4、NaCl偏离单组分饱和区，转移至共饱和区域，导致两钠共析。为了避

7、免这种情况的发生，根据Na2SO4、NaCl变化状况，控制料液中Na2SO4、NaCl的含量，采取补充生产料液和转出制盐母液进行循环调节。2.2巴块的成因2.3.1液相转变年产60万吨硝盐联产盐工序生产装置其系统料液循环量达1000m3/h左右，高温料液进入盐系统次效闪发后料液温度下降，料液中的Na2SO4溶解度增大，悬浮在料液中的Na2SO4微晶粒开始回溶，此时溶液中的溶质Na2SO4回溶后，循环料液形成浓度差；由于同离子效应，NaCl的溶解度降低，达到过饱和，此时Na2SO4偏离饱和区域。而NaCl在过饱和

8、度的推动下，料液中NaCl析出，析出NaCl结晶后料液中的浓度差消除，使料液中的溶质与溶液处于平衡状态。而料液小循环加热量，它产生的浓度差未能满足闪发析出的结晶生长，造成制盐组罐里料液悬浮晶粒密度高，高密度悬浮颗粒料液在滞留层随温度变化形成聚合巴块。2.3.2吸附结晶由于闪发罐内含有一定的操作料液，这些料液对罐体产生应力作用，这种应力导致部分微晶粒吸附在罐壁上。随着高温料液不断的后溢循