CN103693701A - 氨碱法母液全灰粉蒸氨装置及工艺 - Google Patents

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本发明涉及一种蒸氨装置及工艺，特别是一种氨碱法母液全灰粉蒸氨装置及工艺。二闪罐的底端出口连接第二排料管线，第二排料管线直接与废液送料泵连接；按比例调配预热母液与石灰粉将两者送入预灰桶，在预灰桶中搅拌混合、反应，反应形成的氨从预灰桶的顶端送出，经冷却处理后用于其他工序；预灰桶的反应液自流入固定氨蒸馏塔，与下部进入的蒸汽逆流接触换热，蒸出液相中的氨，氨从蒸馏塔顶输出，经冷却处理后用于其他工序。与现有技术相比，取消了灰乳的使用，真正实现全灰粉蒸馏操作，控制过剩灰无需对灰乳流量进行调节，且生石灰消化热利用充分；蒸馏塔能力增加。

Description

氨碱法母液全灰粉蒸氨装置及工艺
 技术领域
本发明涉及一种蒸氨装置及工艺，特别是一种氨碱法母液全灰粉蒸氨装置及工艺。
背景技术
氨碱法是合成法纯碱制造的主要方法之一，生产过程中的母液蒸氨过程，所采用的工艺操作方法分为两类。其一为灰乳蒸氨，即母液经预蒸馏脱除部分游离氨和CO2后与生石灰消化所得的石灰乳进行复分解反应，将母液中的结合氨转化为游离态的氨，经蒸汽加热驱出进行回收。另一为灰粉蒸氨，即母液经预蒸馏脱除部分游离氨和CO2后与生石灰粉磨后所得灰粉进行消化与复分解反应，将母液中的结合氨转化为游离态的氨，经蒸汽加热驱出进行回收。灰粉蒸氨又称干法蒸馏，该法较灰乳蒸氨的优点是可以利用石灰粉消化时放出的大量热能，显著降低蒸氨过程的能量消耗。
常规的干法蒸馏灰粉需磨制到0.4mm的粉粒，再送入预灰桶和预热母液混和反应，因灰粉量不易精确计量，仍需补充部分灰乳，通过调节灰乳流量来控制废液指标。工艺流程分为以下几部分：生石灰粉磨为0.4mm的灰粉；灰粉输送至预灰桶中与预热母液混合进行消化与复分解反应；随着灰粉带入预灰桶的砂粒，经过沉砂、捕砂、洗砂、排砂回收其中夹杂的部分氨后分砂排出。
传统干法蒸馏存在如下缺点：
①仍需使用部分灰乳，不能充分利用生石灰消化反应热；②洗砂过程需有部分废液返混到预灰桶中，相应降低了蒸馏塔的处理能力；③排砂过程易造成塔况波动，还存在高温含氨砂液易喷溅溢出伤人的安全隐患；④流程冗长，设备多且利用率低，操作繁琐，人员占用多等弊端。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流程精简，操作便利的氨碱法母液全灰粉蒸氨装置及工艺。
本发明的氨碱法母液全灰粉蒸氨装置所采用的技术方案是：
它包括石灰仓，预灰桶，热泵，蒸馏塔，一闪罐，二闪罐，其特征在于：二闪罐的底端出口连接第二排料管线，第二排料管线直接与废液送料泵连接；预灰桶通过调和管线与蒸馏塔直接连接；预灰桶上设置有预热母液进口和石灰粉进口。
该蒸氨装置与现有技术相比，具有：生石灰消化热利用充分，避免了废液返混调和液，且蒸馏塔的蒸馏能力增加。
该装置所采用优选方案是：
调和管线上装有PH值在线分析装置。
一闪罐通过热泵与蒸馏塔底部连接；蒸馏塔上设置有低压蒸汽进口和动力汽进口。
废液送料泵与废液去钙工序连接。
石灰仓通过调速出灰绞龙、加灰绞龙与预灰桶连接。
本发明的氨碱法母液全灰粉蒸氨工艺所采用的技术方案是：
将预热母液通过喷淋方式从顶部进入预灰桶，预热母液与石灰粉两者的比例应当保证废液中氢氧化钙的过剩量在0.5～5ti而进行调配，将石灰粉也送入预灰桶，在预灰桶中搅拌混合、反应，反应形成的氨从预灰桶的顶端送出，经冷却处理后用于其他工序；
预灰桶的反应液自流入固定氨蒸馏塔，与下部进入的蒸汽逆流接触换热，蒸出液相中的氨，氨从蒸馏塔顶输出，经冷却处理后用于其他工序，废液从塔底流出；
废液经过二次闪发后用泵送出，一闪蒸汽通过热泵与动力蒸汽混合作为固定氨蒸馏塔底部进入的热源蒸汽，二闪蒸汽回收用于其他工艺处理的热源。
该蒸氨工艺与现有技术相比，取消了灰乳的使用，真正实现全灰粉蒸馏操作，控制过剩灰无需对灰乳流量进行调节，且生石灰消化热利用充分；取消了设置沉砂、捕砂、洗砂、排砂等装置，不存在排砂过程，工艺流程简单，操作方便，不存在高温含氨砂液易喷溅溢出伤人的安全隐患；避免了废液返混调和液，蒸馏塔能力增加。
该蒸氨工艺所采用优选方案是：
石灰粉通过调速出灰螺旋、加灰螺旋进入预灰桶。
固定氨蒸馏塔的塔顶出气温度在85～90℃，底部进入的蒸汽量以确保塔底流出的废液含氨量在20～100mg/l。
附图说明
图1是现有技术的结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例详述本发明：
图1中：石灰仓1、出灰绞龙2、加灰绞龙3、预灰桶4、沉砂器5、捕砂器6、洗砂器7、砂浆罐8、砂泵9、一闪罐10、热泵11、蒸馏塔12、旋液分离器13、洗砂泵14、废液送料泵15、废液泵16、废液桶17、二闪罐18、废液缓冲桶19。
图2中：石灰仓1、调速出灰绞龙2、加灰绞龙3、预灰桶4、PH值在线分析装置5、热泵6、一闪罐7、蒸馏塔8、二闪罐9、废液送料泵10、调和管线11、第一排料管线12、第二排料管线14。
实施例1：
参见附图2中所示，二闪罐9的底端出口连接第二排料管线14，第二排料管线14直接与废液送料泵15连接；预灰桶4通过调和管线11与蒸馏塔8直接连接；预灰桶4上设置有预热母液进口和石灰粉进口。
调和管线11上装有PH值分析装置5。PH值在线分析装置5和调速出灰绞龙2的使用，能够控制更为细小的石灰粉粒度，达到流程精简，操作便利，可控制性强的目的，具有安全、节能的优点，还可以减小人员占用。
一闪罐7通过热泵6与蒸馏塔8底部连接；蒸馏塔8上设置有低压蒸汽进口和动力汽进口；废液送料泵10与废液去钙工序连接。
石灰仓1通过调速出灰绞龙2、加灰绞龙3与预灰桶4连接。
将200立方米的预热母液通过喷淋方式从顶部进入预灰桶4，根据调和管线上安装的PH值在线分析装置5在线分析数据，通过控制调速出灰绞龙2、加灰绞龙3将35吨的石灰粉送入预灰桶4，在预灰桶4中搅拌混合、反应，反应形成的氨从预灰桶4的顶端送出，经冷却处理后用于其他工序。
预灰桶4的反应液自流入固定氨蒸馏塔8，与下部进入的蒸汽逆流接触换热，出气温度在85至90℃时蒸出液相中的氨，氨从蒸馏塔8顶输出，经冷却处理后用于其他工序，含2.0ti的氢氧化钙和93mg/l废液从塔底流出。
废液经过二次闪发后用废液送料泵10送出，一闪蒸汽通过热泵6与动力蒸汽混合作为固定氨蒸馏塔8底部进入的热源蒸汽，二闪蒸汽回收用于其他工艺处理的热源。
全灰粉蒸氨工艺通过对生石灰粉原料粒度严格控制，使灰粉与预热母液混合所形成的调和液中无大粒径砂粒，无固体颗粒沉积现象，故与传统干法蒸氨工艺相比，无需设置沉砂、捕砂、洗砂、排砂等装置和流程，且无排砂操作，消除了排砂作业的安全隐患。该工艺节约了热力资源及电耗；PH值在线分析装置5和调速出灰绞龙2的使用，使操作更加精准，优化了废液指标，也使蒸馏塔运行更加平稳；没有了灰乳加入和废液返混，蒸馏塔8的母液处理量明显增加；采用全灰粉蒸氨灰粉消化热利用更充分，基于普通母液的全灰粉蒸氨工艺较传统干法蒸氨工艺汽耗降低了0.03t/t碱（具体数据见表一）。
表一  基于普通母液的全灰粉蒸氨工艺与传统干法蒸氨工艺对比表
Figure 717826DEST_PATH_IMAGE002
 实施例2：
与实施例1的不同之处是：
将185立方米的预热母液通过喷淋方式从顶部进入预灰桶4，根据调和管线上安装的PH值在线分析装置5在线分析数据，通过控制调速出灰绞龙2、加灰绞龙3将45吨的石灰粉送入预灰桶4，在预灰桶4中搅拌混合、反应，反应形成的氨从预灰桶4的顶端送出，经冷却处理后用于其他工序。
预灰桶4的反应液自流入固定氨蒸馏塔8，与下部进入的蒸汽逆流接触换热，出气温度在90℃时蒸出液相中的氨，氨从蒸馏塔8顶输出，经冷却处理后用于其他工序，含1.75ti的氢氧化钙和90mg/l废液从塔底流出。
废液经过二次闪发后用废液送料泵10送出，一闪蒸汽通过热泵6与动力蒸汽混合作为固定氨蒸馏塔8底部进入的热源蒸汽，二闪蒸汽回收用于其他工艺处理的热源。
全灰粉蒸氨工艺通过对生石灰粉原料粒度严格控制，使灰粉与预热母液混合所形成的调和液中无大粒径砂粒，无固体颗粒沉积现象，故与传统干法蒸氨工艺相比，无需设置沉砂、捕砂、洗砂、排砂等装置和流程，且无排砂操作，消除了排砂作业的安全隐患。该工艺节约了热力资源及电耗；PH值在线分析装置5和调速出灰绞龙2的使用，使操作更加精准，优化了废液指标，也使蒸馏塔运行更加平稳；没有了灰乳加入和废液返混，蒸馏塔8的母液处理量明显增加；采用全灰粉蒸氨灰粉消化热利用更充分，基于普通母液的全灰粉蒸氨工艺较传统干法蒸氨工艺汽耗降低了0.038t/t碱（具体数据见表二）。
表二  基于增浓预热母液的全灰粉蒸氨工艺与传统干法蒸氨工艺对比表
Figure 540289DEST_PATH_IMAGE004

Claims (8)

1.一种氨碱法母液全灰粉蒸氨装置，包括石灰仓，预灰桶，热泵，蒸馏塔，一闪罐，二闪罐，其特征在于：二闪罐的底端出口连接第二排料管线，第二排料管线直接与废液送料泵连接；预灰桶通过调和管线与蒸馏塔直接连接；预灰桶上设置有预热母液进口和石灰粉进口。
2.根据权利要求1所述的氨碱法母液全灰粉蒸氨装置，其特征在于：调和管线上装有PH值在线分析装置。
3.根据权利要求1所述的氨碱法母液全灰粉蒸氨装置，其特征在于：一闪罐通过热泵与蒸馏塔底部连接；蒸馏塔上设置有低压蒸汽进口和动力汽进口。
4.根据权利要求1所述的氨碱法母液全灰粉蒸氨装置，其特征在于：废液送料泵与废液去钙工序连接。
5.根据权利要求1所述的氨碱法母液全灰粉蒸氨装置，其特征在于：石灰仓通过调速出灰绞龙、加灰绞龙与预灰桶连接。
6.一种基于权利要求1所述的蒸氨装置的蒸氨工艺，按如下步骤进行：
将预热母液通过喷淋方式从顶部进入预灰桶，预热母液与石灰粉两者的比例应当保证废液中氢氧化钙的过剩量在0.5～5ti而进行调配，将石灰粉也送入预灰桶，在预灰桶中搅拌混合、反应，反应形成的氨从预灰桶的顶端送出，经冷却处理后用于其他工序；
预灰桶的反应液自流入固定氨蒸馏塔，与下部进入的蒸汽逆流接触换热，蒸出液相中的氨，氨从蒸馏塔顶输出，经冷却处理后用于其他工序，废液从塔底流出；
废液经过二次闪发后用泵送出，一闪蒸汽通过热泵与动力蒸汽混合作为固定氨蒸馏塔底部进入的热源蒸汽，二闪蒸汽回收用于其他工艺处理的热源。
7.根据权利要求6所述的蒸氨工艺，其特征在于：石灰粉通过调速出灰螺旋、加灰螺旋进入预灰桶。
8.根据权利要求6所述的蒸氨工艺，其特征在于：固定氨蒸馏塔的塔顶出气温度在85～90℃，底部进入的蒸汽量以确保塔底流出的废液含氨量在50～100mg/l。
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