贾 超,靳悦淼,孟兴智
(1.河北中盐龙祥盐化有限公司,河北宁晋 055550;2.中盐工程技术研究院有限公司,天津 300450)
浓相气力输送系统以其独特的优势成功应用到了食用盐输送上,但是目前对气力输送系统的理论深入研究还很欠缺[1],输送过程中造成盐品破碎是不可避免的,一般破碎率在2%~3%,如果不对粉盐进行处理,让其从盐品中分离出来,势必给后续摇摆筛造成很大的压力,不仅造成摇摆筛处理能力下降,而且处理不完全的粉盐进到混料系统后,加碘或抗结剂后部分盐品极易形成部分小球,等干燥完全后直接形成结块,造成盐品表观极差。另外,由于粉盐比表面积大,在加碘、抗结剂过程中极易造成加药不均匀,导致盐品质量不合格,如何将盐品中的粉盐进行处理是一个急需解决的问题。
目前盐行业对气力输盐后续粉盐处理通常采用除尘器进行处理,而除尘器又大多选用布袋除尘器和湿式除尘器。
采用布袋除尘器收集粉盐,通常将输送管道、收集仓和除尘器加保温,并且除尘器和收集仓密封完好,不能存在漏风情况[2],布袋采用无褶皱滤袋,表面附着不沾连的涂层[3],预防收集过程中粉盐直接沾到布袋上,另外在布袋上设有反吹系统,通过脉冲反吹系统将附着在布袋上的粉盐除掉,最后将粉盐收集到收集仓,并且保证布袋具有足够的过滤面积,防止粉盐在布袋上越粘越厚,反吹系统如果不将绝大部分的粉盐从布袋上处理掉,长时间运行下极易将布袋堵死[4]。后续处理中,粉盐进入到收集仓内的动力只依靠仓泵的输送压力,不再额外提供动力,节省了投资,具体工艺流程图如图1。
图1 布袋除尘器收集粉盐工艺流程图Fig.1 Process flow chart of collecting powder salt by bag filter
食用盐进入气力输送系统的仓泵中后,通过控制管路阀门进入到1#和3#收集仓中,收集仓中的盐品分到后续料仓中,再逐步进行筛分、加碘和抗结剂、混料,下一步分料工序,最后分装。盐品在输送过程中由于管道和弯头的摩擦、碰撞产生的粉盐,通过控制相应收集仓后端阀门进到2#仓,输送管道中的压缩空气和粉盐混合物通过布袋除尘器,空气直接排到大气中,而粉盐直接附着到布袋上,通过除尘反吹系统,粉盐掉落到2#收集仓,最后将粉盐回收。
采用湿式除尘器也是处理粉盐的一种方法,粉盐和压缩空气的混合物进入湿式除尘器,水雾和粉盐充分接触后直接粘附在粉盐上,从而掉落到湿式除尘器底部溶解,压缩空气在经过水雾清洗后直接排到大气中,避免了空气污染,工艺流程图如图2。
食用盐通过仓泵输送过程中产生的粉盐在收集仓后的阀门控制下直接通入湿式除尘器,粉盐直接被喷淋水溶解,然后返回矿区,注井采卤,循环利用。
图2 湿式除尘器粉盐工艺流程图Fig.2 Process flow chart of powder salt treatment by met dust collector
这两种工艺运行中,要严格控制盐品水分,如果水分太高,一是易造成盐品质量不合格;二是当输送到后续包装工段时,粉盐易附着在布袋除尘上和收集仓的仓壁上[5],届时反吹系统不足以将粉盐吹落,从而憋压造成喷盐,污染环境,而附着在仓壁上的粉盐在收集过程中也会造成很多麻烦。另外,把控盐品水分,要严格控制盐品流化床出口温度,如果温度过高,与环境温度将形成温差[6],即使输送管道和收集仓加了包温材料,在输送过程中,由于温差影响,盐品中仍有部分水汽析出,给布袋除尘器粉盐的收集带来不少麻烦。
(1)采用布袋除尘器收集粉盐工艺可将气力输送过程中产生的粉盐收集到仓内,再通过后续过程将粉盐处理,按浓相气力输送量平均为50 t/h,输送过程中破碎率按2.5%计算,粉盐量在30 t/d左右,粉盐进行收集对于生产来说是相当有利的;而通过湿式除尘器处理粉盐,直接将粉盐溶解,通过离心泵输送到矿区进行采卤循环利用,虽然不会对现场造成二次污染,但是粉盐量直接消耗了,将蒸发卤水生成的盐品直接溶解,就吨盐成本核算、吨盐能耗等方面来说显然是很不经济的。
(2)随着人们生活条件逐步提高,对各种盐产品的需求越来越高,由布袋除尘收集的粉盐可根据当地的需求,销售给洗浴行业做成高档洗浴盐,也可销售餐饮行业制成速溶盐,如果企业有条件的话,可对粉盐进行深一步加工以满足市场的需要,另外小食品加工企业对粉盐的需求量也很大,在化工行业,粉盐可用作开发新型酸性再生剂,用于交换钠离子的再生[7],粉盐市场是具有很大潜力的。由于气候的问题,当天气炎热,并且空气中湿度很大时,盐品的温度和水分难以控制,粉盐收集过程中也会带来不少挑战,但是,粉盐的收集对于节能减耗和绿色环保是一个新的研究方向。
浓相气力输盐系统越来越广泛、越来越成熟地应用在盐行业中,后续产生的粉盐是一个急需处理的问题,目前盐行业后续粉盐处理一般是采用布袋除尘器收集粉盐或湿式除尘器处理粉盐两种工艺,中盐金坛和江苏井神采用湿式除尘系统处理气力输送后续粉盐,取得了一定的效果。
目前采用湿式除尘器处理后续粉盐和布袋除尘器收集粉盐都能达到目的,虽然前者处理简单方便、环保、易操作,但是设备自身和运行维护成本高[8],另外日产粉盐量较大,长时间运行下去不经济,提高了运行成本,对于盐企本身来说是非常不划算的;后者虽然提高了粉盐利用率,对于生产是非常有利的,采用布袋除尘器收集粉盐有很好的除尘效率[9],但是也存在一些难点需要解决,流化床出口盐温直接影响了粉盐的水分,水分跟粉盐结块又是密切相关的[10]。以目前的操作手段控制流化床出口盐温还有一定难度,只能依靠热风机、冷风机和引风机相互调整,但是三台风机相互调整只能定性控制盐温,而冷风机是直接从环境中取的空气在冷床为盐品降温,当室外空气温度较高并且湿度较大时,通过冷风机达不到定量控制盐温的目的,另外粉盐中没有抗结剂,当盐品温度偏高时,在粉盐收集过程中,易造成粉盐结块,因此如何控制盐品的温度和水分是重中之重,目前对于盐企来说也是一个难以彻底解决的问题。
通过对两种处理粉盐的工艺方法进行分析、比较,对其优缺点进行对比,以及将其影响的原因进行分析,怎么将粉盐最大限度地利用,充分发挥其最大价值,利用现有条件或研究新技术、新手段对防止粉盐结块问题积极探索,提出两种对浓相气力输盐后续粉盐的处理工艺,分析了目前存在的问题,对气力输送后续粉盐更好的处理具有一定的指导意义。