熔盐法固碱装置生产运行考核总结

王文生，王忠和，杨　青，邬永胜，杨晨光

（内蒙古晨宏力化工集团有限责任公司，内蒙古 阿拉善盟750336）

内蒙古晨宏力化工集团有限责任公司（以下简称“晨宏力化工集团）3万t/a熔盐法固碱装置，是重庆博张机械设备有限公司消化吸收瑞士Bertrams公司熔盐加热、降膜蒸发生产固碱的技术。该装置是采用50%的液碱双效降膜蒸发生产99%以上片状固碱。装置经过实际运行，对工艺、设备中存在的问题进行了改进和优化，通过了装置性能考核，提高了装置运行效率。

1　装置基本情况介绍

1.1　装置总述

该装置是由50%碱通过降膜蒸发器浓缩到65%左右的液碱，再由并列7根的最终蒸发器浓缩到99%以上的液碱，经片碱机冷却结晶成片状固碱，该装置由如下几部分组成。

（1）双效降膜蒸发系统；（2）燃煤熔盐加热系统；（3）片碱机装置系统；（4）包装系统；（5）仪表和 DCS系统。

2　工艺流程

2.1　熔盐法固碱装置工艺流程示意图（见图1）

图1　工艺流程示意图

2.2　流程简述

（1）碱系统。来自界区外的50%的原料碱通过降膜蒸发器将浓度提高到65%，再经浓碱泵将65%碱输送到最终浓缩器顶部，经分配，均匀进入7根降膜浓缩管（单元）中，液膜在下降过程中与高温熔盐进行热交换，沸腾、脱水成熔融碱。然后在成品分离器中与二次蒸汽进行分离，经碱液分布器分配后进入片碱机，制成片碱，包装入库，即为99%片碱。

（2）蔗糖系统。固体蔗糖按比例加入蔗糖溶液贮槽，用冷凝水溶解后配制成10%左右的溶液，送往降膜蒸发器中除去碱液中的氯酸钠，对镍材设备及管道形成保护。

（3）蒸汽系统。界区外送来的蒸汽进入降膜蒸发器，其中蒸汽液化后的冷凝水用于原料碱预热，并收集到冷凝水贮槽用冷凝水泵输送到余热锅炉作为锅炉给水。降膜蒸发器产生的二次蒸汽通过表面冷凝器冷却，冷却后的冷凝水排到回收水池。

（4）真空水系统。界区来水送往大气冷凝器、表面冷凝器对过热蒸汽进行冷却形成真空，真空下水用回收泵送往界区外。

（5）冷却水系统。界区外的循环水送往片碱机对熔融碱进行冷却后进入冷却回水池，通过回收水泵送界区外。

3　质量指标（GB/11199-2006）（见表1）

表1　固碱质量标准　%

4　考核数据

4.1　考核时间

考核时间为72 h。

4.2　考核数据采集方式

（1）考核开始时对DCS上的蒸汽累积流量进行清零，以蒸汽累积流量读数为蒸汽消耗考核依据；

（2）电量考核以配电室内电量表累积读数作考核依据；

（3）煤消耗量以上煤机上煤的斗数作计量，每煤斗装2小车，每班随机抽取2车次的煤重，上煤的斗数以DCS系统上的上煤机正反转趋势查取；

（4）片碱的产量在开始考核时对包装机的包装袋数清零，并结合实际堆码的片碱垛数作为产量考核依据，同时在码垛时使用电子称复核片碱包重，片碱包重合格范围为24.98～25.48 kg，对重量合格的和不合格的分开码垛，作为计算包装机重量合格率的依据；

（5）片碱浓度以每班的综合质检样为准。

5　装置考核具体情况

5.1　装置能力情况

装置在运行考核期间以3万t/a的设计负荷运行，即90 t/d，考核期间平均日产片碱95.731 t，72 h共产片碱279.215 t，达到了设计要求。

5.2　装置系统质量情况

装置考核期间，运行平稳，无因装置原因造成的停车和降负荷等情况发生。设备方面，除包装机出现称量不准和熔盐炉出口压力显示不准情况外，其余各机泵、设备、仪表、电气均运行正常。产品质量稳定，在考核期间的片碱主含量NaOH为99.05%～99.49%，平均99.25%，达到了预期效果，质量分析数据见图2。

5.3　系统运行消耗情况（见表2）

实际运行中，折百吨碱实际消耗均在指标单耗范围内，达到了预期的效果。

图2　片碱质量分析数据

表2　系统运行消耗情况

5.4　重点设备、设施运行情况（见表3）

表3　关键重点设备、设施运行情况

6　熔盐法与锅熬法生产固碱的对比（见表4）

从技术角度看，锅法是旧工艺，投资少，手工操作，技术成熟，质量要求不高，属淘汰工艺；熔盐法技术进步，操作环境好，能源利用合理，产品质量稳定性好，符合国家政策要求，但对设备选材要求高，绝大多数装置均引进国外技术。

表4　熔盐法与锅熬法生产固碱的对比

此技术是国内改良的熔盐法固碱生产技术，在生产成本上较引进技术和传统锅法均有优势，更适合企业技术发展方向。

7　存在问题及处理方法

虽然较引进技术和传统锅法均有优势但尚有需进一步改进的地方。

（1）熔盐炉烟气处理方面。需进一步详细设计，因烟气排放指标环保要求较高，除尘和脱硫、脱硝方案需进一步优化。

（2）煤燃料熔盐法生产固碱，目前只有宜宾天原等几家企业在用，其设备选材和运行稳定性等项细节需进一步核实。

（3）包装系统存在的问题。由于片状烧碱易吸潮且形状不规则，包装过程有粉尘，包装机的单包重量时有偏差，皮带输送机的链条易损。建议包装机岗位设专职人员进行调节，保证出厂的产品重量合格，同时输送机材质需作进一步优化。

8　结语

从生产运行及考核情况看，该固碱装置具有能耗低、质量优、安全环保卫生、运行平稳等显著特点。