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工艺流程
卤水经矿区由输卤泵输至净化工序。
(1)一级反应
原卤连续泵入原卤桶。通过原卤泵,卤水批量进入一级反应反应罐。注入原卤后,在搅拌前加入石灰。搅拌结束前,加入絮凝剂。关闭搅拌,使盐泥沉降。沉降时间结束,卤水泵入二级反应罐。最后剩余的盐泥通过相应的盐泥泵泵入盐泥收集桶。如此,反应罐完成一个循环,并准备下一个循环。
(2)二级反应
通过卤水转料泵卤水批量泵入二级反应罐。进卤水时,从反应罐底部加入烟道气。注入一级澄清液后,在搅拌前加入纯碱溶液。搅拌结束前,泵入絮凝剂。关闭搅拌,使盐泥沉降。沉降时间结束,卤水转入精卤罐。最后剩余的盐泥泵入盐泥收集桶。如此,反应罐完成一个循环,并准备下一个循环。二级反应罐精卤由泵经过管式过滤器过滤后供制盐车间使用。
(3)盐泥分离和处理
反应罐产生的盐泥转入盐泥收集罐,通过盐泥泵将盐泥不间断的转入增稠器,将残留的卤水分离。从盐泥中分离的卤水溢流入卤水反应罐。盐泥从增稠器泵入真空过滤转鼓,分离后的卤水用滤出液泵打进卤水反应罐。滤饼从转鼓中刮出注井。
现象
(1)制盐车间生产的无水硫酸钠溶解于蒸馏水中,有时会出现稍有浑浊的现象,加盐酸后,浑浊现象消失。该定性分析是从2011-12开始检测,从30d的记录看,在2011-12-12和2012-12-142d出现该情况。
(2)精卤通过肉眼观察,其溶液的清澈度不是很清澈,只能看到上层1/3高度的卤水是清澈的,下面的卤水和盐泥的分层不清,透明度很差。
(3)精卤中钙镁含量及过碱量的变化(见图2~图7)。由图可知:2011-09、2011-10钙镁含量较2011-02波动较大;两碱过碱量与原来的NaOH过碱量为0.1g/L~0.3g/L,Na2CO3过碱量在0.3g/L~0.5g/L有很大区别。2011-09和2011-10烧碱和纯碱的过碱量基本相当,波动很大,且烧碱的过碱0.10g/L~0.45g/L,提高了,而纯碱的过碱量却相应的降低至0.1g/L~0.5g/L,说明现场运行出现了某种负面影响。
1卤水反应、澄清时间是否充分
一级反应:Na2SO4+Ca(OH)22NaOH+CaSO4MgSO4+2NaOHMg(OH)2+Na2SO4絮凝剂:反应结束前约30min加入絮凝剂沉降(4h后未澄清,再次加入絮凝剂);转料:浊度为5NTU时转料。二级反应:2NaOH+CO2(烟道气)Na2CO3+H2OCaSO4+Na2CO3Na2SO4+CaCO3反应结束前大约30min加入絮凝剂。沉降:如果2h后未澄清,再次加入絮凝剂,澄清液转入精卤桶(浊度为5NTU时转料);从原卤到精卤运行时间:16.0h。从现有的运行情况分析,运行时间都已有相应的缩短。分析其原因:(1)一期二级搅拌轴断,平均每根修复的时间在10d左右。为了不影响生产,反应周期缩短,一期的生产能力下降了1/3。针对上述情况,对搅拌进行了改造,对烟道气的盘管和搅拌的电机底座由原来的硬连接改为软连接,现运行情况良好,视使用情况,对其他两个搅拌进行改造。(2)根据操作手册,排泥时不需要启动搅拌,一期6台搅拌都是悬挂式的较节能。通过长期运行发现,若无搅拌将泥浆搅动,泥排不清。现对之进行加长改造,在改造期间,会影响一期净化的1/3的使用效率。因为搅拌不好用于排泥,现在将排泥次数增加了,由原来的1次排泥改为3次。该法较正常排泥增加1h。
2清卤的浊度
因现场在线检测的pH计和浊度仪长期不用,现无相关的基础数据可供参考。根据眼观,发现其澄清不是很好,特别是石灰烟道气二级清卤。根据此现象,联系了多个厂家对絮凝剂进行小试,寻找澄清效果更好的絮凝剂,并对絮凝剂的配料、输送和沉降等过程进行深入判断。
絮凝剂配制及使用中需要注意以下几项。(1)配料桶最好不使用铁制的储桶[4],因为铁离子会与絮凝剂反应;(2)配制的水要使用淡水,水温低于40℃;最高不超过50℃,水温太高会热降解;(3)配料时,搅拌时间不宜过长,搅拌的转速小于75r/min,絮凝剂溶解好后就应停止搅拌;(4)配制好的絮凝剂最长必须在72h内用完;一般需在24h之内用完;(5)絮凝剂泵最好使用隔膜式或容积式计量泵;(6)絮凝剂加入反应桶后,应该停止反应桶搅拌,搅拌不超过5min~10min;(7)沉降时间建议不低于4h。
需要进行改造。由4.2.1与现场情况比较,其中(1)、(2)、(5)、(7)是达不到要求的,需要进行相应的改造:①针对(1),需要对碳钢桶进行防腐措施,以防铁离子对其影响,在原来防腐油漆的基础上再做一层。②针对(2),配制水需要增加淡水管道,现有的配制冷凝水的温度在50℃左右,温度过高,而且有时会含有盐份。于2011-12-21安装好淡水管道,水温在29℃~35℃,电导率为50μS/cm~100μS/cm,属于水质较好的,符合配料要求。③针对(5),现使用的絮凝剂输送泵,是离心式的,转速较快,离心泵产生的强烈的机械剪切力,会使絮凝剂长链状分子结构大量断裂,形成乳浊液,影响絮凝剂的使用效率,需重新选泵。④针对(7),现在沉降时间一般在2.5h~3.0h,时间较短,对沉降效果会有一定的影响。根据现在运行情况进行适度调整。搅拌改造已经完成,已完全可以满足4h的沉降时间。
絮凝剂小试结果。主要选用了北京、杭州和常州三家不同品种的絮凝剂进行了实验。由小试结果表明,我们现在使用的絮凝剂还不是最佳方案,还是可以摸索和寻找更好的絮凝剂。已于2011-12-22开始使用杭州的絮凝剂产品进行大生产试用。从运行情况看,还是比较好的,清卤清晰度较之前已有好转。
3盐泥厚度太高,影响到转料
对一期悬挂式搅拌,距反应桶底部3.5m,反应桶排泥时,只能排清排泥管吸口处的泥,死角较多。若长期排不清,会影响反应桶的实际使用容积,而且转料时会带入部分盐泥进入到后续系统中。且每次停车刷罐,靠人工清泥时间长,工作量大,影响环境。根据此情况,若改造成二期采用底轴的搅拌,桨叶在下面,完全可以解决此问题,但改造时间长,影响生产;且原有的搅拌无可用之处,需要更换。根据与厂家联系及现场情况,现采用的是在原有的搅拌上改造,将原有的轴加长2m。改造后除电流略有增加外,其它都比较好。泥易排尽,且不用分三次排泥,节约了反应周期,又减少了盐泥转入下一工序。
4过滤器
在2011-11-25~29二期刷罐和2011-12-10~11一期刷罐期间,对一期、二期过滤器进行了检查。一期过滤器均正常,二期过滤器布袋破。二期过滤器破了9%的布袋。其布袋破会对后续制盐车间有一定的影响,但因尚无检测装置,不便判断。2011-12-12开始,每班都取精卤测试、判断,随时跟踪,严格防止破袋对后序制盐的影响由图可知,精制卤水中的钙镁和过碱量基本稳定,较图3、图4和图6、图7有了很大的改观。通过初步摸索跟踪及改造,卤水清澈度有所好转,取得了一定的效果。
总之,卤水净化工艺掌握还不是很透彻,对其特性和运行条件等还需要进一步跟踪和摸索,可能考虑得不是较全面,还需要深入研究,希望大家一起探讨。(本文作者:赵营峰、李伟、郝剑波 单位:)