废碱焚烧锅炉生产工艺浅谈

林宝山

福建省东鑫石油化工有限公司

废碱焚烧锅炉生产工艺浅谈

林宝山

福建省东鑫石油化工有限公司

皂化废碱液是环己酮生产的主要污染源。目前国内对皂化废碱液的处理有中和焚烧两种方法，各有其利弊，为了减少环境污染，达标排放，相对而言，焚烧是行之有效的处理方法。该法不但可以回收化工原料(Na2CO3)和副产蒸汽，而且可以消除二次污染，具有良好的经济效益和社会效益。

皂化废碱液；有机酸钠盐；碳酸钠；并汽

1 反应原理

皂化液是环己烷氧化后经碱皂化中和分离排出的废液，其化学组分是含有复杂的有机酸钠盐，外观呈棕褐色液体，固形物含量40%左右。雾化后喷入炉内，液滴在下降过程中与燃烧形成的上升气流换热并蒸发、干燥后，一部分在空气中悬浮燃烧，一部分落入炉底燃烧，在高温下使皂化液中的有机酸钠盐转化成Na2CO3，其反应式为：

RCOONa+O2→Na2CO3+CO2+H2O

皂化液在干燥过程中，烟气中的二氧化碳与皂化废碱液中的活性碱发生反应，生成碳酸钠，其反应式为：

2NaOH+CO2→Na2CO3+CO2+H2O

皂化液在炉内悬浮燃烧生成的碳酸钠，一部分随烟气带出，并经静电除尘器捕集，呈粉状碳酸钠予以回收，一部分落入炉底呈熔融状态从溜子口流入导流筒溶解成Na2CO3水溶液。皂化废碱液中有机物燃烧时产生的热量，经余热锅炉回收产生1.3-1.47MPa的饱和蒸汽。

2 工艺流程简述

从环己酮装置排出的浓度为大于40%左右的皂化液送入本装置皂化液贮槽，利用入炉碱液泵加压至2.0MPa左右，并用伴热蒸汽加热至80-120℃送到炉前，经皂化液喷枪雾化后喷入炉膛，经蒸汽加热到150℃的热空气由环形风道送入炉膛，与由皂化液喷枪喷入炉膛的皂化液一起燃烧产生高温烟气，大部分雾化后的颗粒在炉内边干燥边燃烧，燃烧后的细微灰分随烟气逐级经过炉膛、水冷屏、蒸发管屏、上省煤器、空气预热器、下省煤器后把烟气冷却至约170℃，从锅炉尾部排出，经过桥沉淀一部分灰后直接进入静电除尘器，被电除尘器捕集，经埋1、2号刮机后到包装机，回收Na2CO3纯度在99%以上；较大的颗粒落到炉底形成垫层并燃烧，高温下呈熔融状经溜子槽初步冷却后经导流筒至3号刮板机，回收粗碱。

3 正常开车程序

3.1 开引风机、鼓风机，调炉膛负压，保持在-20Pa左右，并记下风量。

3.2 缓慢开启分汽缸至空气加热器的加热蒸汽，保证空气出口温度≥120℃。

3.3 通知外操人员给锅炉上除氧水。检查各部件正常以后，向锅炉慢慢上水(上水时间夏季≥2小时，冬季≥3小时)，上水时应巡检汽包的人孔盖、阀门、法兰等部位，若发现漏水应及时处理。待汽包液位上升至50%时，开定排排污阀，控制汽包液位在50%左右。上水完毕，投用仪表。

3.4 锅炉排污。定排：正常情况下，每班接班后一小时内进行一次排污。排污时要密切注意汽包水位，发现水位不正常，应立即停止排污。应注意排污时人不可离开，若有急事必须离开先停止排污。连排：锅炉连续进水以后，要打开连排排污阀，排污量应控制在产汽量的0.5%。

3.5 锅炉点火。点火前，先在炉膛中燃气枪喷嘴附近取样分析合格(即可燃气体含量＜0.5%，氧含量＞20%)天然气快开阀打开，(并注意天然气是否泄漏)，调整燃烧器风量的大小，将一支燃稳的火源从靠近气枪口的观火孔缓慢伸入炉膛内，并慢慢靠近上部燃气枪口，同时引天然气入炉，先点一支气枪烘炉，(若点火失败，在重新点火之前必须先取气样分析，并且合格。)以后再逐支点燃其它气枪，每增加一支气枪要注意风量的调整和锅炉蒸发量的变化，并控制好汽包水位与锅炉升压速度，力求气枪燃烧火焰平稳。注意升温速度不宜太快，(锅炉升温速度控制在1.5-2℃/min)，否则会引起各部分受热不均匀而损坏设备。若炉膛下部炉衬修补或重新更换后，必须进行热风烘炉后才能点火。锅炉进水到汽包液位达40-70%时，通知司水人员启动加药泵给锅炉慢慢加药，控制炉水磷酸根浓度控制在10-30mg/L。

3.6 关闭汽包排污阀，开始升压。锅炉点火后汽包压力从0到1.40MPa一般控制升压时间为2～3小时。保证各受热面积的温升均匀，升压过程中应调节火候并保持炉水温度均匀上升，密切注意各部位的膨胀情况和水位变化，若发现异常，立即停止升压，待查明原因和消除故障后继续升压，若水位升高，应及时调整给水量或采取放水的办法来保证水位正常。汽包压力升至0.05～0.1MPa时，开始冲洗汽包水位计，同时关闭汽包各排气阀。汽包压力升至0.15～0.20MPa时，检查安全阀是否泄漏，如泄漏尽快使其复位，必要时联系检修处理。压力升至0.30～0.40MPa时，再加强定排排污一次(方法同上)。压力升至0.60MPa时，冲洗一次水位计，升压完毕将全面检查，并做好记录。当汽包压力升至0.75MPa时，关闭再循环门。

3.7 锅炉并汽。当汽包压力升至0.80MPa左右时，先缓慢开启蒸汽手动总阀，同时打开调节阀的前阀和疏水阀，疏水完成关闭，并通知调度作好外供汽准备。缓慢打开汽包压力调节阀的旁通阀，(开启前必须先进行5-10分钟的暖管)并开始往分汽缸供汽，此时，系统开始使用自产蒸汽。当产汽压力高于外管蒸汽压力且产汽量较大，缓慢打开气动阀向分汽缸送蒸汽，通过分汽缸向装置内各蒸汽点及外界供汽，供汽锅炉改为连续进水，控制汽包液位50%左右。

3.8 通知电除尘人员投电除尘器，开始对烟气除尘。同时启动碱液泵打循环，中间水槽循环泵(如果非第一次开车，应提前到点火时就启动)，并投用1、2、3号埋刮机及其他动设备等。

3.9 喷碱。投碱前，水冷屏温度应≥330℃，投碱时，喷液量由小慢慢调大，并随时调节燃料喷入量，调节鼓风机、引风机的风门开度，密切注意汽包的水位、压力和产汽量，注意溜子槽的流量、导流筒的液位和温度，尤其是炉膛负压变化，并及时作出调整。

3.10 调整一次风量，以促使垫层的形成，然后慢慢增加一次风量以避免风嘴的堵住，保证有适量的熔融物由溜子口流出，若发现溜子槽被堵应立即处理(注：熔融物流量不宜过大，否则会引起爆震)。

[1]黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整.北京：中国电力出版社，2003.

[2]容銮恩.燃煤锅炉机组.北京：中国电力出版社1998