防止小蘇打結(jié)塊的措施

防止小蘇打結(jié)塊的措施范海榮;韓洋【摘要】總結(jié)了解決小蘇打結(jié)塊的技術(shù)措施及取得的效果，即通過提高結(jié)晶質(zhì)量、增加冷卻裝置來控制包裝溫度，同時采用隔天倒垛的措施來預(yù)防小蘇打產(chǎn)品結(jié)塊.【期刊名稱】《純堿工業(yè)》【年(卷)，期】2010(000)004【總頁數(shù)】3頁(P19-21)【關(guān)鍵詞】小蘇打;結(jié)晶質(zhì)量;包裝溫度;倒垛【作者】范海榮;韓洋【作者單位】青島堿業(yè)股份有限公司仙東清島,266043清島堿業(yè)股份有限公司仙東清島,266043【正文語種】中文【中圖分類】TQ114.1小蘇打結(jié)塊問題一直是行業(yè)的難題，尤其在高溫潮濕的夏季，結(jié)塊問題尤為嚴重，最嚴重時整包小蘇打會板結(jié)為一整塊，摔打后則分裂為無數(shù)大小不一的結(jié)塊,給用戶使用帶來很大不便，公司多次接到客戶投訴結(jié)塊問題，但徹底解決這一問題則受限較多。目前公認的影響小蘇打結(jié)塊的原因主要有三個方面:一是結(jié)晶質(zhì)量;二是包裝溫度;三是包裝后碼垛壓實。我公司在5萬t/a擴建時充分考慮了這些因素,采用優(yōu)化小蘇打生產(chǎn)設(shè)備及工藝，增加了小蘇打冷卻裝置，基本解決了小蘇打結(jié)塊問題。5萬t/a擴建前，車間一直使用碳鋼笠帽塔,塔下部設(shè)冷卻夾套。這種碳化塔傳質(zhì)效率低、作業(yè)周期短、窯氣消耗高，每作業(yè)8h需蒸汽煮塔1次，生產(chǎn)的小蘇打鐵含量高甚至因色澤差影響產(chǎn)品質(zhì)量。擴建時，選用了新型不銹鋼無冷卻篩板碳化塔，這種塔型窯氣在上升時通過篩孔分散成細小的流股，在篩板上層液中鼓泡而出，氣液間密切接觸進行傳質(zhì)，加大了氣液兩相的接觸面積，使堿液充分吸收CO2氣體，有利于結(jié)晶的形成，提高了碳化塔的效率，其作業(yè)周期延長至16~32h,尾氣CO2濃度可降至15%,產(chǎn)品鐵含量極低,結(jié)晶質(zhì)量相對較好。多年來，我公司一直采用熱堿回收法生產(chǎn)小蘇打，利用小蘇打母液洗滌回收煅燒爐尾氣中的堿塵，并利用母液化廢堿來補充堿液量。受生產(chǎn)工藝影響，堿液濃度偏低且波動大，一直是困擾小蘇打產(chǎn)量及結(jié)晶質(zhì)量的主要原因。擴建時，增加了輕灰化堿工藝,即將煅燒爐尾氣經(jīng)旋風分離器分離的細顆粒碳酸鈉截取一部分，利用小蘇打母液加蒸汽溶解后制成NaCO3溶液與熱堿液一起回送小蘇打。相對與以前，堿液濃度可以比較穩(wěn)定地控制在80~85tt。為保證水洗塔噴淋量，熱堿液必須先經(jīng)水洗塔經(jīng)干燥尾氣降溫,堿液的溫度可以基本穩(wěn)定地控制在70~80°C左右。指標的穩(wěn)定，保證了碳化操作的平穩(wěn)，非常有利于結(jié)晶質(zhì)量的提高。在碳化操作指標上,車間也不斷進行優(yōu)化。制堿塔進行了憋壓操作，尾氣壓力控制在30-60kPa相當于提高了塔壓增加了吸收推動力，加快了反應(yīng)速度。DCS集中控制系統(tǒng)的投用，方便了碳化操作控制,非常有利于平穩(wěn)生產(chǎn)。各塔進氣、進出堿實現(xiàn)了自動控制，出堿流量逐漸壓縮并得以精確控制在13~15m3/h,有利于結(jié)晶質(zhì)量的提高。各塔安裝了遠傳液面監(jiān)視儀。所有這些,都有利于結(jié)晶質(zhì)量的提高。擴建前，使用的是虹吸式刮刀離心機,這種離心機是刮刀卸料，對結(jié)晶破碎較嚴重，同時間歇作業(yè)不利于連續(xù)化生產(chǎn)。目前使用的是兩級推料式離心機，大大降低了對小蘇打結(jié)晶的破碎,同時實現(xiàn)了連續(xù)進出料啟動化程度明顯提高。相應(yīng)的稠厚器不斷改進后選用了直徑3m的大稠厚器，增加了沉降面積，提高了緩沖能力，延長了使用周期。針對離心母液帶細晶問題，增設(shè)了細晶回收裝置，將離心母液（含固相2%）打回稠厚器進行重結(jié)晶，可以提高小蘇打產(chǎn)量。更重要的是避免了細晶進入系統(tǒng)，造成結(jié)晶變壞的惡性循環(huán)。由表1可見，擴建后小蘇打的堆積密度、平均粒徑、結(jié)晶中較大顆粒含量都有較明顯的提高。目前車間生產(chǎn)的C型大顆粒，隨結(jié)晶質(zhì)量不斷提高，收率已由最初的10%提高至目前的40%左右。由此可見，通過選用新型的生產(chǎn)設(shè)備，不斷優(yōu)化工藝操作指標，結(jié)晶質(zhì)量明顯提高，為預(yù)防小蘇打產(chǎn)品結(jié)塊打好了基礎(chǔ)。包裝溫度較高是導(dǎo)致小蘇打結(jié)塊的主要原因。為避免產(chǎn)品結(jié)塊，生產(chǎn)控制中要盡量降低干燥尾氣溫度。小蘇打結(jié)晶質(zhì)量提高了，相應(yīng)的離心濕料水分會下降，在保證干燥完全的前提下，尾氣溫度可以降得更低。按照目前的結(jié)晶質(zhì)量，尾氣溫度甚至可以控制在50~55°C。由于降低了干燥尾氣溫度，進而降低了包裝溫度可以有效預(yù)防產(chǎn)品結(jié)塊。但要注意:必須在保證干燥完全的前提下降低尾氣溫度，否則將導(dǎo)致更為嚴重的結(jié)塊現(xiàn)象，而且結(jié)塊較硬。擴建時，新增了小蘇打冷卻裝置——流化床。流化床采用微負壓操作，鼓風機將過濾后的空氣鼓入流化床對進倉前的小蘇打降溫，流化床尾氣經(jīng)布袋除塵后由引風機排空。產(chǎn)量在100t/d時，流化床的出料溫度夏季可以控制在＜45C,冬季可控制在＜20C。產(chǎn)量＞160t時夏季出料溫度可以控制在＜50C相應(yīng)的包裝溫度＜45C。為彌補流化床能力的不足并解決夏季空氣濕度大的問題，車間正進行新增冷水機組的試驗，即空氣在進流化床前先經(jīng)冷水機組降溫除濕，以提高流化床的降溫效果。因為冷卻設(shè)備能力問題,目前夏季的包裝溫度約36~40C,但也不能完全避免產(chǎn)品結(jié)塊，在碼垛壓實的時間超過1周后,仍然會出現(xiàn)小蘇打輕度結(jié)塊現(xiàn)象。為保證降溫效果，流化床在設(shè)計時要足夠大，以增加小蘇打在其中的停留時間，達到較好的降溫效果，使包裝溫度控制在＜30C,可有效避免小蘇打結(jié)塊。作為流化床的尾氣除塵裝置，布袋除塵器的正常運行對流化床的正常運行及降溫效果非常關(guān)鍵。只有布袋保持足夠的通透性,引風量盡量大，負壓操作的流化床才能保證足夠大的鼓風量，帶走更多的熱量,達到最大的降溫效果。以前車間只有1臺布袋除塵器，其自清理的反吹功能會隨使用時間延長越來越差，布袋的透氣性越來越差。陰雨天，位于室外的負壓操作除塵器因密封不好會吸進濕度極大的空氣，造成布袋被結(jié)晶細微的小蘇打糊住，除塵效果大打折扣，因引風能力不足，鼓風量相應(yīng)減小,流化床的降溫效果被削弱。有必要加強布袋除塵器的密封檢查檢修，以確保室外除塵器的正常使用。第二套除塵器投用后，每周倒換1次，保證了除塵器的良好運行。有條件的話,布袋除塵器盡可能位于室內(nèi)，有利于雨季的平穩(wěn)運行。包裝后碼垛壓實是造成小蘇打結(jié)塊的另一主要原因，包裝后的袋裝小蘇打一般都是碼垛存放,垛內(nèi)的小蘇打熱量散得很慢，如果包裝溫度較高則易產(chǎn)生緩慢分解,分解產(chǎn)生的水分子會殘留在小蘇打結(jié)晶顆粒之間，在擠壓力的作用下導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)塊。根據(jù)經(jīng)驗,位于垛位上面的一包因不受擠壓而不結(jié)塊，位于最下面一包因散熱較快也基本不結(jié)塊。碼垛的小蘇打在存放1天之后開始結(jié)塊，時間越長結(jié)塊越嚴重。比較好的辦法是在夏季設(shè)立周轉(zhuǎn)貨位，包裝好的小蘇打臨時存放在周轉(zhuǎn)區(qū)，必要時可將每排貨位間留出10cm左右的縫隙，便于通風降溫，第二天在小蘇打未結(jié)塊之前倒垛存放至正式貨位。由于倒垛過程中要進行搬移裝卸，小蘇打結(jié)晶顆粒間水分子的凝結(jié)力被破壞，而且由于小蘇打的溫度已經(jīng)下降，不會產(chǎn)生再次分解，所以重新碼垛后基本不會二次結(jié)塊，防結(jié)塊