纯碱工学干法.doc

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1、《纯碱工学》改版——干法部分第二篇氨碱法制碱第十一章母液和淡液蒸馏第二节母液蒸馏工艺流程三、干石灰蒸馏流程1.介绍前苏联设计的回转式反应器工业化试验及结论（略）2.荷兰阿克苏碱业公司干石灰蒸馏流程（略）3.青岛碱业引进荷兰AKZO公司干石灰蒸馏工艺成功应用的范例青岛碱业股份有限公司从荷兰AKZO公司引进了干法加灰蒸馏工艺，该项目于1990年9月建成并于1992年投入正常运行，该工艺与传统的蒸馏相比具有系统阻力降小、节约蒸汽、废液当量低等优点，经过十几年的运行及工艺、设备改造，干法蒸吸工艺更臻完善，比原工艺发挥了更大的节能降耗作用。干法加灰蒸馏工艺已成为青岛碱业具有自主知识产权的生

2、产工艺技术。该公司于2008年又新增一套干法蒸吸系统，目前该技术已在国内纯碱行业推广、应用。3.1反应原理NH3（l）＝NH3(g)NH4HCO3（l）=NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g)(NH4)2CO3（l）＝2NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g)NH4Cl（l）＋NaHCO3（l）＝NaCl（l）＋NH3(g)＋CO2(l)＋H2O(g)(NH4)2S（l）=2NH3(g)＋H2S(g)NH4HS（l）=NH3(g)＋H2S(g)Na2S（l）+2NH4Cl（l）=2NaCl（l）＋2NH3(g)＋H2S(g)Na2S（l）+CO2(l)＋H2O(l)=Na2C

3、O3（l）+H2S(g)预灰桶内反应：CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)+QCa(OH)2(s)=Ca(OH)2(l)+QCO2(l)＋Ca(OH)2(l)=CaCO3(s)＋H2O(l)2NH4Cl（l）＋Ca(OH)2(l)=CaCl2(l)+2NH3(g)＋2H2O(l)3.2干法蒸馏流程3.2.1石灰磨粉及消化石灰窑煅烧的石灰先粗粉成碎块，再由磨机磨成粒度小于0.4mm的细粉，合格的石灰粉风送到石灰粉仓。来自石灰磨磨制的石灰粉，经皮带、刮板机入灰粉仓，粉仓的灰粉经振动格栅入下灰料斗，经加灰绞龙送入预灰桶，与预热母液同时进行消化反应和复分解反应，所得反应液称

4、为调和液，反应将绝大部分的NH4Cl分解为游离氨，并有部分游离氨从液相中解析出来，由出气管进入游离氨蒸馏塔底圈。若灰粉量不足或断灰粉，则通过补充灰乳管线向预灰桶内加灰乳。3.2.2游离氨蒸馏过程泵加压后的温母液进入游离氨塔，经溢流堰均匀分布在整个筛板表面上，与上升蒸汽逆流接触换热，蒸出温母液中大部分游离氨和二氧化碳；液体自塔下流出经预热母液泵送至预灰桶顶部进入预灰桶。3.2.3固定铵蒸馏过程分解后的调和液进入沉砂器分离出较大砂粒后再进入固定铵蒸馏塔，自上而下经笠帽塔板与蒸汽逆流接触换热，几乎将全部氨蒸出，废液自塔底排出，并进入闪发罐回收蒸汽，闪发后的废液大部分经废液泵去生产氯化钙

5、，小部分废液经洗砂泵返回洗砂器，洗涤回收砂子中的少量氨，然后进入捕砂器洗涤分离出的砂液，洗涤后的废液经沉砂器与调和液一道进入固定铵蒸馏塔。0.5MPa蒸汽作为工作蒸汽，经蒸汽喷射器汇同废液闪发汽及补充汽一并进入固定铵蒸馏塔底圈，经分汽帽自下而上，经塔板同调和液逆流接触，进行热质交换，被蒸出的氨气汇同预灰桶出气一并进入游离氨塔底部。图11-13干法蒸馏工艺流程示意图3.3主要设备介绍3.3.1固定氨蒸馏塔φ3400×23700的桶体结构，全容积215m3，12个大泡罩，外溢流，泡罩型式为长椭圆形，用于加热预灰桶来之调和液。3.3.2游离氨蒸馏塔Φ3400×27959的塔圈组合体。筛

6、板塔，共有19块筛板。用于加热温母液，使其成为预热母液从塔底流出。3.3.3予灰桶φ6000×9808，由上、下封头及桶体组成，为圆柱直立式，有效容积160m3，内置开启折叶涡轮式搅拌器；用于使石灰粉在桶内消化并和以喷淋形式进入预灰桶内的预热母液充分反应。3.3.4沉淀罐Φ3500×4678，由上封头、圆桶体及下锥体组成，用于分离调和液中所含砂子，内置刮耙和轴流浆式搅拌器，以更好地收集砂子，防止砂子沉积。3.3.5吸收塔Φ2600/Φ2000×15360，吸收塔由上、下两段组成，内装8块筛板，上段4块，下段4块；塔径的缩小适应了吸收塔气体缩减的特点，用于吸收蒸馏来气中的氨和CO2

7、。五、工艺技术评述1.压力与真空蒸馏（略）2.干法蒸馏青岛碱业二十多年干法蒸馏运行的经验证明：干法蒸馏和湿法蒸馏（传统蒸馏）相比，由于直接将生石灰粉加入预灰桶，可直接回收氧化钙的水合反应热；可节省化灰用水；干法蒸馏不加或少加石灰乳和减少蒸汽用量，蒸馏废液当量小，用作生产氯化钙的原料比传统蒸馏的废液节汽。主要优点有：①预灰桶容积大石灰粉直接加入预灰桶，生石灰的水合消化在预灰桶内进行，以回收CaO的水合热。为此采用了大容积的预灰桶和搅拌强度大的搅拌器，以增加物料在预灰桶内的停留时间，