浅谈氨碱法生产中水溶性物质和废液的综合利用

马玲玉 杨玖亚 / 青海五彩碱业有限公司

浅谈氨碱法生产中水溶性物质和废液的综合利用

马玲玉 杨玖亚 / 青海五彩碱业有限公司

近年来，各行业经济有了较大增长，特别是化工业企业在我国经济发展中起到了很大的作用，其中氨碱法纯碱的制作和生产速度比较快。氨碱法制碱是目前最主要的纯碱生产方法。该方法具有产品质量较高、技术成熟、氨得到充分循环利用等优点,但在生产过程中物料的腐蚀性较强。由于多数设备、管道采用铸铁或碳钢制成,因此氨、二氧化碳、水蒸汽、氯化物对其表面的腐蚀尤为严重,所以采用好的防腐材料、防腐剂及新防腐工艺,在纯碱生产中具有重要意义。

纯碱生产；氨碱法；废液废渣；治理；利用

1.生产过程

把按氨碱法惯例精制的、用氨饱和的、预碳化了的氯化钠溶液,连续的打入碳化塔顶1部,同时混合20%的甲醇。这种混合液通常与CO逆流碳化。重碱悬浮液在碳化塔的底部引出,放到尽量不漏气的真空旋转蜂房式滤过机2上，滤饼用从甲醇蒸馏塔分出来的甲醇一水一混合液洗涤。这样可以避免较大的洗涤损失,并且NaHCO3的水份可以降低到10%。NaHCO3的产率就所用NaCl而言约计85%,比习惯方法提高了15%左右。NaHCO3经过滤之后在蒸汽锻烧炉里缎烧成纯碱,炉气冷却后返回碳化塔i。滤液和洗液经料槽连到预蒸馏塔5,在这里,甲醇, CH4和游离氨被蒸出,蒸馏出来的气体到达冷却器6,目的是把甲醇和水分开。CO2和氨重新用于吸收。甲醇一水一棍合液到甲醇蒸馏塔7,这个蒸馏塔是用从蒸氨塔9来的减压蒸汽来操作的,甲醇在甲醇蒸馏塔7中进行浓缩后重新打到碳化塔1的顶部。在预蒸馏塔5中蒸出甲醇,CO和氨后剩下的母液在调和槽8中用石灰乳混合,并且在蒸氨塔9中蒸馏结合氨。氨经蒸馏气体冷凝器6冷却后去吸收塔,并.巨排掉存留的最终母液。

2.废液的产生

随着我国经济的发展，工业企业在进行纯碱生产时提高了生产质量和技术。在进行纯碱生产的过程中，由于生产技术决定了生产特性，所以，生产量和废弃物的排放量形成了一定的比例。

2.1 氨碱法纯碱生产工艺

生产过程为CO2的制备；盐水制备主要是氨盐水，再通过氨盐水和碳酸进行重碱的制备和过滤；对重碱进行烧制得到纯碱；把氨进行蒸馏并且回收。要保证氨能够进行必要的循环作用，把重碱和石灰乳进行蒸馏并收集氨。

2.2 废液PH值是12，密度在111t/m3。由于各种原料来自于不同的生产厂家，所以，需要根据情况来确定。

3.目前国内废液处理的方法

3.1 废液处理工艺

我国纯碱生产有较大的规模，因此生产排出的废弃物数量规模比较大，并且我国纯碱的生产离海边很近，企业都在沿海一带，选择海边位置的主要原因是方便废液的排放，能够及时的处理，不影响生产环节。对于碱渣，企业需要进行废渣厂的建立。在进行废液的处理时，首先把废液输送到坝内，使废液进行沉淀，再经过碳化和浑浊度指标的检测，检测合格后才能够排放到江湖中。

3.2 废清液利用

纯碱生产排除的废清液有很大的用途，它是生产氯化钙最为主要和最为重要的原料，企业可以把这种原料给其他需要的企业进行氯化钙的生产，因此这种原料没有对外排放，比如，很多集团纯碱厂生产排除的废液不但用于附近厂生产氯化钙之外，而且还和盐场保持必要的合作关系，采用废清液来代替海水进行食盐的晒制，与此同时，还可以生产出钙液。废清液中含有大量海水中的化学元素，所以，它不但可以进行食盐的晒制，而且能够在很大程度上提高盐的质量。

4.氨碱法纯碱生产中废渣的综合利用

废渣我们在生产中简称为白泥，是由于在蒸馏回收氨工序中精致的过程中，废渣的危害较大，对于生产过程中有较大的腐蚀性，由于PH的值较高，因此国内对于废渣的堆积不仅会导致土壤的碱化，而且随着自然生态的循环，破坏海洋的生态平衡，对于陆地交通运输业会造成非常大的影响。因此在生产纯碱的过程中，必读对废渣进行有效和合理的利用。

4.1 超细碳酸钙生产建筑材料

水泥的主要原料是钙质原料（如石灰石）、硅质原料（如硅石）及铝、铁质原料，由于在废渣中碳化钙的含量非常高，并且还有其他一些常见的金属化合物，因此在生产过程中完全可以作为硅酸盐水泥的材料。国内进行了以碱渣和煤矸石、粉煤灰为原料生产矿渣水泥和粉煤灰水泥，强度基本上可以达到国际水准。

4.2 化工方面的运用

由于在废渣中含有主要成为为钙和镁的化合物，因此可以对废渣进行回收和提炼，从而得到一些深度的钙、镁化工产品。此外，由于碱渣中含有碳酸钙和碳酸镁，因此可以作为制砖的材料，目前我国内已经有了这项技术，碱渣在环保领域中也有非常大的作用，例如煤燃烧产生的烟气中含有一定量二氧化硫，在排放大气环境之前必须进行脱硫处理，目前国内一般采用石灰石（石灰）一石膏湿法烟气脱硫工艺，即将石灰石或石灰做脱硫吸收剂，在吸收塔内，烟气中的SO2与浆液中的CaCO3进行化学中和反应生成石膏，SO2被脱除。碱渣在农业方面也有所用途。

5.目前采用的防腐措施及其局限性

5.1 防腐蚀涂料纯碱生产中,在设备内表面、贮桶桶壁等刷以环氧树脂的涂料,能收到一定的防腐效果。但是,此材料的耐腐蚀性能或附着力不够理想,所以它的使用时间和使用范围还有一定的局限。

5.2 防腐工艺该工艺是向蒸吸系统加人含梦一溶液进行防腐的。向蒸氨母液中加人的硫化物Na2S被蒸馏而分解蒸出,从而氨气中含有少量S被氨盐水所吸收。晶体形成了阻隔介质与器壁的薄而致密的防腐膜,从而减缓了对吸氨及碳化设备的腐蚀。因此正常生产时要均匀地、连续地向母液内加人适当Na2S,用以补充设备表面由于原保护膜的破坏和脱落而要重新“挂膜”所需之一。当氯盐水中矛一长期过多时,部分硫化物会在碳化塔中上部高温段与随CO气带人的O反应而析出单体硫,导致产品被污染。

5.3 采用钦材料

德令哈纯碱厂在蒸吸碳化工段,将容易腐蚀的所有换热设备均改成钦板换热器,泵使用钦泵后,防腐效果良好。减少了换热设备的滴漏损失,使用5年完好率10%。

6.结束语

本文对氨碱法纯碱生产过程和生产中废液废渣的性质进行了详细的分析，根据纯碱生产中废液废渣性质，针对工业，环保业以及农业中的需要，将废液和废渣进行处理后直接运用到其他行业， 不仅能够降低排放对于环境的污染， 还能够起到资源节约和再利用，有利于我国环保型社会的发展。

[1]关云山.氨碱法纯碱生产中废液废渣的治理和综合利用[J].青海大学学报.2003（04）.

[2]茅爱新.氨碱法纯碱生产中废液及碱渣的综合利用[J].化学工业与工程技术.2001（02）.

[3]王全.氨碱法碳酸化重碱结晶过程研究[J].纯碱工业.2014（02）.