CN206126866U - 联合制碱法新型环保循环工艺系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种联合制碱法新型环保循环工艺系统，包括母液Ⅱ桶、吸氨器Ⅱ、氨母液Ⅱ桶、碳化塔系统、压缩装置、出碱槽、过滤机、轻灰煅烧炉、轻灰凉碱系统、水合机、重灰煅烧炉、凉碱器、母液Ⅰ桶、吸氨器Ⅰ、换热器、半母液Ⅱ桶、集合槽、冷析结晶器、盐析结晶器、2#堰式流量计、盐析稠厚器、1#堰式流量计、冷析稠厚器、离心滤铵机、农铵包装系统、干铵炉、干铵包装系统，本系统对于产生的“废杂水”完全自身循环消化；对于废气经处理后达标排放；对于AII泥废渣经处理后作为锅炉的脱硫剂循环利用。且本系统生产效率高，氯化铵的产量达65万吨/年，纯碱的产量达60万吨/年(其中重质纯碱为40万吨/年)。

Description

联合制碱法新型环保循环工艺系统

技术领域

本实用新型涉及联合制碱法纯碱生产系统，具体涉及一种联合制碱法新型环保循环工艺系统。

背景技术

我国纯碱生产主要采用“氨碱法”和“联碱法”两种生产工艺，少量以天然碱为原料加工制作。由于联碱具有原盐利用率高、污染少、能耗低等优点，近年来联碱工艺得到了较快的发展，我国联碱装置总产能已经超过氨碱。

联碱法纯碱生产采用母液循环方式，制碱母液去制取氯化铵，制铵母液再循环回来制碱，使得母液当量较氨碱法高出50％以上，而且碳化取出液固含量低、游离氨含量高，传统的工艺和设备，效率较低，难于生产出高品质的产品。本实用新型在传统的工艺和设备基础上，对系统循环工艺作了完善与发展。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种联合制碱法新型环保循环工艺系统，既可以解决现有的联碱工艺循环系统生产效率低、产品质量不高的技术问题，更为重要的是利用循环工艺彻底解决原系统面临的环保问题。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种联合制碱法新型环保循环工艺系统，包括母液Ⅱ桶、母液Ⅱ吸氨器、氨母液Ⅱ桶、碳化塔系统、压缩装置、出碱槽、过滤机、轻灰煅烧炉、轻灰凉碱系统、水合机、重灰煅烧炉、凉碱器、母液Ⅰ桶、母液Ⅰ吸氨器、换热器、半母液Ⅱ桶、集合槽、冷析结晶器、盐析结晶器、2#堰式流量计、盐析稠厚器、1#堰式流量计、冷析稠厚器、离心滤铵机、农铵包装系统、干铵炉、干铵包装系统，所述母液Ⅱ吸氨器分别与母液Ⅱ桶和氨母液Ⅱ桶连接，所述碳化塔系统分别与所述压缩装置、氨母液Ⅱ桶以及出碱槽连接，所述过滤机分别与出碱槽、母液I桶和轻灰煅烧炉连接，所述轻灰煅烧炉分别与轻灰凉碱系统和水合机连接，所述重灰煅烧炉分别与水合机和凉碱器连接，所述母液I吸氨器分别与母液I桶和换热器连接，所述集合槽分别与换热器和冷析结晶器连接，所述冷析结晶器分别与半母液Ⅱ桶、盐析结晶器和1#堰式流量计连接，所述2#堰式流量计分别与盐析结晶器和盐析稠厚器连接，所述盐析稠厚器分别与所述母液Ⅱ桶和冷析结晶器连接，所述冷析稠厚器分别与1#堰式流量计和离心滤铵机连接，所述离心滤铵机分别与农铵包装系统和干铵炉连接，所述干铵炉与所述干铵包装系统连接。

进一步地，还包括氨母液Ⅱ澄清桶，所述氨母液Ⅱ澄清桶分别与母液Ⅱ吸氨器和氨母液Ⅱ桶连接。

进一步地，所述碳化塔系统包括清洗碳化塔、中和水桶和制碱碳化塔。

进一步地，所述过滤机为水平带式过滤机。

进一步地，所述轻灰煅烧炉包括头部和星形出料器。

进一步地，所述冷析结晶器包括三台轴流泵、中心管和冷析结晶器晶床；所述盐析结晶器包括中心管、一台轴流泵和盐析结晶器晶床。

进一步地，所述压缩装置包括缓冲罐、压缩机、冷却器和气离器。

进一步地，还包括冷冻系统，所述冷冻系统包括依次连接的制冷压缩机组、蒸发式氨冷凝器、辅助缓冲罐、油冷却器和液氨缓冲罐。

进一步地，所述冷冻系统还包括紧急泄氨器。

本实用新型的有益效果是：

1、过滤尾气的处理：利用淡液蒸馏塔的塔底残液在滤过尾气塔中吸收过滤尾气的NH3和CO2，尾气达标排放。过滤尾气洗水去综合回收塔处理碳化尾气；

2、碳化尾气的处理：碳化尾气中的NH3和CO2先经母液Ⅰ吸收，再用来自滤过尾气塔洗水吸收，最后通过软水吸收，净氨后的碳化尾气达标排至大气，吸收后的洗水在其他工序循环利用；

3、重灰炉尾气的处理：重灰炉产生的尾气经重灰炉气洗涤塔洗涤其中的碱粉后，尾气达标排放，洗涤液作为制取重灰的原料循环使用；

4、干铵尾气的处理：利用淡液蒸馏塔的塔底残液在干铵尾气塔中吸收NH3和NH4Cl颗粒，尾气达标排放。吸收后的洗水去其他工序循环使用；

5、AII泥的处理：澄清桶底部的AII泥液，经板框压滤机处理后，滤液经母液回收泵送回氨母液Ⅱ澄清桶。氨Ⅱ泥滤饼用车送至排渣场，再运送到锅炉作为脱硫剂使用；

6、本系统生产效率高，氯化铵的产量达65万吨/年，纯碱的产量达60万吨/年(其中重质纯碱为40万吨/年)。

附图说明

图1为本实用新型中循环工艺系统的设备连接框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1所示，一种联合制碱法新型环保循环工艺系统，包括母液Ⅱ桶、母液Ⅱ吸氨器、氨母液Ⅱ桶、碳化塔系统、压缩装置、出碱槽、过滤机、轻灰煅烧炉、轻灰凉碱系统、水合机、重灰煅烧炉、凉碱器、母液Ⅰ桶、母液Ⅰ吸氨器、换热器、半母液Ⅱ桶、集合槽、冷析结晶器、盐析结晶器、2#堰式流量计、盐析稠厚器、1#堰式流量计、冷析稠厚器、离心滤铵机、农铵包装系统、干铵炉、干铵包装系统，所述母液Ⅱ吸氨器分别与母液Ⅱ桶和氨母液Ⅱ桶连接，所述碳化塔系统分别与所述压缩装置、氨母液Ⅱ桶以及出碱槽连接，所述过滤机分别与出碱槽、母液I桶和轻灰煅烧炉连接，所述轻灰煅烧炉分别与轻灰凉碱系统和水合机连接，所述重灰煅烧炉分别与水合机和凉碱器连接，所述母液I吸氨器分别与母液I桶和换热器连接，所述集合槽分别与换热器和冷析结晶器连接，所述冷析结晶器分别与半母液Ⅱ桶、盐析结晶器和1#堰式流量计连接，所述2#堰式流量计分别与盐析结晶器和盐析稠厚器连接，所述盐析稠厚器分别与所述母液Ⅱ桶和冷析结晶器连接，所述冷析稠厚器分别与1#堰式流量计和离心滤铵机连接，所述离心滤铵机分别与农铵包装系统和干铵炉连接，所述干铵炉与所述干铵包装系统连接。本系统中由过滤机分离的碳化尾气进入碳化尾气分离器，气液分离后的分离液自流入氨母液II桶，碳化尾气进入综合回收塔母液洗涤段和水洗段用母液Ⅰ和滤过尾气洗水洗涤吸收尾气中的NH₃和CO₂，净氨后的碳化尾气排至大气，水合机的出气和重灰煅烧炉的炉气一起进入重灰炉气洗涤塔，经水洗涤后的炉气通过排风机送经尾气排气槽排入大气，氨母液Ⅱ澄清桶排出的氨Ⅱ泥自压入氨II泥桶，与小苏打装置送来的废泥再经氨II泥泵送入氨Ⅱ泥压滤机。压滤后的滤液排入母液回收桶，经母液回收泵送回氨母液Ⅱ澄清桶；氨Ⅱ泥滤饼用车送至排渣场，本系统还设置洗水桶，各设备洗水均可送入其中，以回收水资源。因此本系统对于产生的“废杂水”完全自身循环消化；对于废气经处理后达标排放；对于AII泥废渣经处理后作为锅炉的脱硫剂循环利用，且本系统生产效率高，氯化铵的产量达65万吨/年，纯碱的产量达60万吨/年(其中重质纯碱为40万吨/年)。

其中，还包括氨母液Ⅱ澄清桶，所述氨母液Ⅱ澄清桶分别与母液Ⅱ吸氨器和氨母液Ⅱ桶连接。氨母液Ⅱ在氨母液Ⅱ澄清桶中沉降，分离其中的钙、镁、不溶物等杂质后，溢流入氨母液Ⅱ桶，经氨母液Ⅱ泵送入各清洗作业的碳化塔。

其中，所述碳化塔系统包括清洗碳化塔、中和水桶和制碱碳化塔。在清洗碳化塔内，以氮气为清洗介质进行搅动，利用热氨母液Ⅱ溶解清洗碳化塔内壁的结疤。清洗完后的碳氨母液II自流入中和水桶，用碳氨母液II泵经碳氨母液II冷却器送入制碱碳化塔内，分别与压缩装置送来的合成气和炉气逆流接触吸收其中的二氧化碳，生成碳酸氢钠的悬浮液，出碱液靠液位差自压至出碱槽。

其中，所述过滤机为水平带式过滤机。出碱槽中的悬浮液经水平带式过滤机系统进行固液分离、洗涤。分离出来的湿重碱经1#带式输送机送至煅烧工序，滤过母液进入母液I桶，滤过尾气送综合回收塔。

其中，所述轻灰煅烧炉包括头部和星形出料器。来自重碱工序的重碱被送入轻灰煅烧炉头部，由头部的重碱螺旋输送机送入轻灰煅烧炉内，被蒸汽加热分解成为轻质纯碱(即轻灰)。轻灰从煅烧炉的头部取出，通过煅烧炉的星形出料器卸出，一部分被送往重灰系统；另一部分被送至轻灰凉碱系统。

其中，所述冷析结晶器包括三台轴流泵、中心管和冷析结晶器晶床；所述盐析结晶器包括中心管、一台轴流泵和盐析结晶器晶床。自重碱工序来的氨母液Ⅰ自流到氨母液Ⅰ桶，再由氨母液Ⅰ泵经氨母液Ⅰ冷却器和母液换热器，先后与水和母液Ⅱ换热降温后，进入集合槽，与液氨蒸发外冷器来的循环半母液Ⅱ混合后一起进入冷析结晶器的中心管，然后自下而上地通过氯化铵晶床，氯化铵过饱和度逐渐消失，结晶逐渐长大。每套冷析结晶器上有三台轴流泵，开二台以使半Ⅱ循环，在液氨蒸发外冷器中产生过饱和度。再通过结晶器晶床消失过饱和度，使晶床中的氯化铵结晶长大。从冷析结晶器顶部溢流的半Ⅱ去盐析结晶器，而取出的晶浆则经1#堰式流量计计量后，自流入冷析稠厚器。每套盐析结晶器由一台轴流泵使母液循环，在中心管内与加入的固体原盐混合后自下而上通过晶床，原盐不断溶解，籍同离子效应产生氯化铵过饱和度，同时过饱和度不断消失使晶床中的氯化铵结晶逐渐长大，盐析结晶器取出晶浆经2#堰式流量计计量后，自流入盐析稠厚器，其溢流母液Ⅱ去母液Ⅱ桶。

其中，所述压缩装置包括缓冲罐、压缩机、冷却器和气离器。CO₂合成气经合成气缓冲罐进入合成气压缩机组入口，经压缩后送至合成气冷却器，而后进入合成气离器，经冷却、分离后的的合成气送重碱工序供制碱用。各缓冲罐、冷却器及分离器收集的冷凝水统一排放入回收水池，由回收水泵输送，经油过滤器后，送至洗水桶，回收利用。还包括冷冻系统，所述冷冻系统包括依次连接的制冷压缩机组、蒸发式氨冷凝器、辅助缓冲罐、油冷却器和液氨缓冲罐。来自联碱装置氯化铵工序的气氨，进入氨制冷压缩机组，气氨压缩后然后进入蒸发式氨冷凝器，与冷却水换热后冷却的饱和液氨进入辅助缓冲罐，而后一部分从辅助缓冲罐底部进入氨制冷压缩机组的油冷却器，在冷凝温度下蒸发为气氨再经辅助缓冲罐分离后，从罐顶部出来的气氨返回到氨冷凝器前重新被冷凝；另一部分溢流出来的液氨进入液氨缓冲罐，出液氨缓冲罐的液氨送往联碱装置氯化铵工序。在生产过程中，辅助缓冲罐和液氨缓冲罐底部会积存油，需要定期排放，排放出来的油进入集油器，为回收油中的氨，在集油器中通入蒸汽，将氨蒸发出来，剩下的油排放至容器中。所述冷冻系统还包括紧急泄氨器。为使得事故时能够及时处理，设置了紧急泄氨器，事故时，液氨进入紧急泄氨器，用生产上水稀释后排入全厂事故池。

本实用新型的操作过程为：

步骤一：母液Ⅱ进入母液Ⅱ吸氨器吸收氨气，制备成氨母液Ⅱ，氨母液Ⅱ在氨母液Ⅱ澄清桶中沉降，经加入分散剂后，其中的钙镁离子复盐、水不溶物、泥沙等杂质形成AII泥，溢流液入氨母液Ⅱ桶；

步骤二：氨母液Ⅱ经氨母液Ⅱ泵送入碳化塔，在碳化塔内吸收其中的二氧化碳，生成碳酸氢钠的悬浮液，出碱液靠液位差自压至出碱槽；出碱槽中的悬浮液经水平带式过滤机系统进行固液分离、洗涤，分离出来的湿重碱进入步骤三；滤过母液进入母液I桶进入步骤六；

步骤三：湿重碱经3#重碱带式输送机运输，经卸料器分别送入轻灰煅烧炉头部，由头部的重碱螺旋输送机送入轻灰煅烧炉内，被蒸汽加热分解成为轻质纯碱；轻质纯碱从煅烧炉的头部取出，通过煅烧炉的星形出料器卸至1#轻灰埋刮板输送机，再经轻灰提升机、2#轻灰埋刮板输送机送至4#轻灰埋刮板输送机后，一部分经粉料器送往水合机；另一部分经轻灰碱筛、和粉碎机筛分、破碎后送至轻灰凉碱系统处理后得轻质纯碱成品；

步骤四：轻质纯碱在水合机内与化合水进行水合反应，生成一水碳酸钠，一水碳酸钠进入重灰煅烧炉；

步骤五：送至重灰煅烧炉的一水碳酸钠送入重灰煅烧炉内，用蒸汽间接加热，除去水份，形成重质纯碱，将重质纯碱送入凉碱器进行冷却热碱得重质纯碱成品；

步骤六：将母液I桶中的母液I送至母液I吸氨器，形成氨母液Ⅰ自流到氨母液Ⅰ桶，再由氨母液Ⅰ泵经氨母液Ⅰ冷却器和母液换热器，先后与水和母液Ⅱ换热降温后，进入集合槽，与液氨蒸发外冷器来的循环半母液Ⅱ混合后一起进入冷析结晶器；

步骤七：从冷析结晶器顶部溢流的半母液Ⅱ去盐析结晶器，进入步骤八；而取出的晶浆则经1#堰式流量计计量后，自流入冷析稠厚器，进入步骤九；

步骤八：盐析结晶器取出晶浆经2#堰式流量计计量后，自流入盐析稠厚器，其溢流母液Ⅱ去母液Ⅱ桶，去步骤一；稠厚的晶浆用逆料泵送至冷析结晶器；

步骤九：冷析稠厚器的溢流液去滤铵液桶，稠厚后的晶浆去离心滤铵机，经分离后的湿氯化铵，一部分由3#湿氨带式输送机直接输送至农铵包装系统，一部分由1#湿氨带式输送机送至干铵炉后送至干铵包装系统得成品氯化铵。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种联合制碱法新型环保循环工艺系统，其特征在于：包括母液Ⅱ桶、母液Ⅱ吸氨器、氨母液Ⅱ桶、碳化塔系统、压缩装置、出碱槽、过滤机、轻灰煅烧炉、轻灰凉碱系统、水合机、重灰煅烧炉、凉碱器、母液Ⅰ桶、母液Ⅰ吸氨器、换热器、半母液Ⅱ桶、集合槽、冷析结晶器、盐析结晶器、2#堰式流量计、盐析稠厚器、1#堰式流量计、冷析稠厚器、离心滤铵机、农铵包装系统、干铵炉、干铵包装系统，所述母液Ⅱ吸氨器分别与母液Ⅱ桶和氨母液Ⅱ桶连接，所述碳化塔系统分别与所述压缩装置、氨母液Ⅱ桶以及出碱槽连接，所述过滤机分别与出碱槽、母液I桶和轻灰煅烧炉连接，所述轻灰煅烧炉分别与轻灰凉碱系统和水合机连接，所述重灰煅烧炉分别与水合机和凉碱器连接，所述母液I吸氨器分别与母液I桶和换热器连接，所述集合槽分别与换热器和冷析结晶器连接，所述冷析结晶器分别与半母液Ⅱ桶、盐析结晶器和1#堰式流量计连接，所述2#堰式流量计分别与盐析结晶器和盐析稠厚器连接，所述盐析稠厚器分别与所述母液Ⅱ桶和冷析结晶器连接，所述冷析稠厚器分别与1#堰式流量计和离心滤铵机连接，所述离心滤铵机分别与农铵包装系统和干铵炉连接，所述干铵炉与所述干铵包装系统连接。

2.根据权利要求1所述的联合制碱法新型环保循环工艺系统，其特征在于：还包括氨母液Ⅱ澄清桶，所述氨母液Ⅱ澄清桶分别与母液Ⅱ吸氨器和氨母液Ⅱ桶连接。

3.根据权利要求1所述的联合制碱法新型环保循环工艺系统，其特征在于：所述碳化塔系统包括清洗碳化塔、中和水桶和制碱碳化塔。

4.根据权利要求1所述的联合制碱法新型环保循环工艺系统，其特征在于：所述过滤机为水平带式过滤机。

5.根据权利要求1所述的联合制碱法新型环保循环工艺系统，其特征在于：所述轻灰煅烧炉包括头部和星形出料器。

6.根据权利要求1所述的联合制碱法新型环保循环工艺系统，其特征在于：所述冷析结晶器包括三台轴流泵、中心管和冷析结晶器晶床；所述盐析结晶器包括中心管、一台轴流泵和盐析结晶器晶床。

7.根据权利要求1所述的联合制碱法新型环保循环工艺系统，其特征在于：所述压缩装置包括缓冲罐、压缩机、冷却器和气离器。

8.根据权利要求1所述的联合制碱法新型环保循环工艺系统，其特征在于：还包括冷冻系统，所述冷冻系统包括依次连接的制冷压缩机组、蒸发式氨冷凝器、辅助缓冲罐、油冷却器和液氨缓冲罐。

9.根据权利要求8所述的联合制碱法新型环保循环工艺系统，其特征在于：所述冷冻系统还包括紧急泄氨器。