鄭 輝

(天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院 天津 300201)

0 引 言

精制鹽產(chǎn)品在人們的日常生活中不可或缺，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用。它不僅用于烹飪食用，還廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生等各個(gè)行業(yè)。天津長蘆漢沽鹽場有限責(zé)任公司自 20世紀(jì) 50年代開始生產(chǎn)精制鹽產(chǎn)品，在生產(chǎn)工藝上先后經(jīng)歷了平鍋制鹽、二效自然蒸發(fā)罐真空制鹽、三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)罐蒸發(fā)制鹽和四效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)罐制鹽幾個(gè)階段，生產(chǎn)工藝越來越先進(jìn)，產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量越來越高，產(chǎn)品單耗能源越來越低，經(jīng)濟(jì)效益越來越好。

1 工藝流程簡介

真空精制鹽產(chǎn)品原料為淺灘飽和鹵水，通過鹵水蒸發(fā)和氯化鈉結(jié)晶、氯化鈉洗滌和脫水、干燥、包裝等工序?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)。簡單工藝描述為：

淺灘飽和鹵水經(jīng)由鹵泵進(jìn)入到預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱后，進(jìn)入一效蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行加熱蒸發(fā)，加熱源為一效加熱室內(nèi)蒸汽；一效蒸發(fā)器內(nèi)的鹵水達(dá)到排料溫度要求后進(jìn)入到二效蒸發(fā)器內(nèi)加熱蒸發(fā)，加熱源為一效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽；二效蒸發(fā)器內(nèi)鹵水達(dá)到排料溫度后進(jìn)入到三效蒸發(fā)器繼續(xù)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，加熱源為二效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽；三效蒸發(fā)器內(nèi)鹵水達(dá)到排料溫度后進(jìn)入四效蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮形成鹽漿，加熱源為三效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽；鹽漿經(jīng)四效蒸發(fā)器排除經(jīng)過洗鹽器進(jìn)行洗滌；清除鹽漿里雜質(zhì)后進(jìn)入沉鹽器進(jìn)行沉降；沉降后的濃鹽漿進(jìn)入增稠器進(jìn)行增稠后由離心機(jī)進(jìn)行離心脫水；脫水后的鹽經(jīng)過干燥爐干燥后送至包裝車間進(jìn)行包裝。

圖1 工藝簡圖Fig.1 Process diagram

工藝簡圖如圖1所示。

2 提高精制鹽產(chǎn)量的有效方法

2.1 提高原料鹵水質(zhì)量

原料鹵水中含有大量的可溶性雜質(zhì)和不溶性雜質(zhì)?？扇苄噪s質(zhì)包括硫酸鎂、硫酸鈣、氯化鎂、氯化鈣等多種化學(xué)成分；不溶性雜質(zhì)包括泥沙、草末等雜物。這些可溶性雜質(zhì)和不溶性雜質(zhì)的大量存在不僅會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量，還會(huì)使產(chǎn)品的產(chǎn)量受到影響，因此必須在原料鹵水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)前進(jìn)行除雜。

去除可溶性雜質(zhì)需要使用化學(xué)方法。在原料鹵水中加入能與可溶性雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氫氯化鈣和碳酸鈣，產(chǎn)生可沉淀的新化合物，從而達(dá)到除去可溶性雜質(zhì)的目的。氫氯化鈣與鎂離子反應(yīng)生成氫氯化鎂沉淀；碳酸鈉與鈣離子反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀。

去除不溶性雜質(zhì)需要使用物理方法，主要設(shè)備有沉降器、砂濾器等。原料鹵水進(jìn)入沉降器中，在重力作用下大部分泥沙沉降到底部，達(dá)到一定量時(shí)通過集鹽耙收集排除，鹵水得到凈化通過溢流圈流入下一道工序備用；原料鹵水自砂濾器頂部進(jìn)入，通過過濾層除去原料中漂浮性雜質(zhì)，再由底部排出。

提高原料鹵水質(zhì)量，去除原料鹵水中可溶性雜質(zhì)和不溶性雜質(zhì)，使產(chǎn)量得到增加，也為后續(xù)的穩(wěn)定生產(chǎn)操作奠定了基礎(chǔ)，此方法經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

2.2 提高一效蒸發(fā)罐加熱室壓力增加生產(chǎn)強(qiáng)度

精制鹽產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工序就是蒸發(fā)操作。蒸發(fā)器的加熱部分稱為加熱室，它由許多列管組成，相當(dāng)于一個(gè)列管式單程換熱器。管內(nèi)是被加熱的原料鹵水，管間是加熱蒸汽。蒸汽由加熱室上部引入管間形成的冷凝水由底部排除。依靠加熱室大量的蒸汽供給，使原料鹵水中的水分蒸發(fā)出去，形成高濃度的鹽漿。

在一定范圍內(nèi)，進(jìn)入一效加熱室蒸汽壓力越高，通過加熱室加熱管外壁傳給原料鹵水的熱量越多，原料鹵水中的水分蒸發(fā)量越大。一效加熱室供給二效加熱室的二次蒸汽壓力越高，蒸發(fā)量越大，依次下傳。整個(gè)蒸發(fā)單元的生產(chǎn)強(qiáng)度越高，產(chǎn)品產(chǎn)量越高，產(chǎn)能越大。

提高一效蒸發(fā)罐加熱室壓力有助于增加生產(chǎn)強(qiáng)度，減少原料鹵水在蒸發(fā)罐內(nèi)的停留時(shí)間，提高了班產(chǎn)效率。

2.3 提高末效蒸發(fā)罐蒸發(fā)室真空度，增大有效溫差

在精制鹽產(chǎn)品生產(chǎn)中，采取二效以上多效蒸發(fā)器進(jìn)行生產(chǎn)，末效蒸發(fā)罐蒸發(fā)必須是負(fù)壓操作。負(fù)壓數(shù)值越高，料液的沸點(diǎn)越低，在提高一效蒸發(fā)罐加熱室蒸汽壓力的條件下，整個(gè)蒸發(fā)系統(tǒng)形成的有效溫差越大，從而提高整個(gè)蒸發(fā)單元操作的生產(chǎn)強(qiáng)度，增加產(chǎn)品產(chǎn)量。

提高末效蒸發(fā)罐蒸發(fā)室真空度增大有效溫差有多種方法：

①增大吸收末效蒸發(fā)罐加熱室產(chǎn)生的二次蒸汽所使用的冷卻水用量，一般為尾氣量的 60～80倍，80倍最好。只有足夠的冷卻水和較低的水溫，才能將末效蒸發(fā)罐加熱室中所產(chǎn)生二次蒸汽吸收徹底，形成很高的真空度；②增加真空泵，使用真空泵可以提高末效蒸發(fā)罐二次蒸汽的抽取能力，提高真空度；③保證相關(guān)設(shè)備如二次蒸汽管道、混合冷凝器、蒸發(fā)室器壁上沒有漏點(diǎn)；冷卻器布水管路和淋水孔不堵塞，否則空氣會(huì)進(jìn)入到真空系統(tǒng)，破壞末效蒸發(fā)罐的真空度，影響末效溫差，降低產(chǎn)量。

2.4 穩(wěn)定控制原料鹵水進(jìn)料量和鹽漿排出量

精制鹽產(chǎn)品的蒸發(fā)工序要求做到穩(wěn)定操作，正常生產(chǎn)時(shí)原料鹵水的進(jìn)料量和鹽漿的排出量都要穩(wěn)定，這樣才能使生產(chǎn)持續(xù)有效的進(jìn)行。大進(jìn)大排會(huì)造成高溫料液流失，料液的溫度忽高忽低，使鹽漿的生成量降低，料液的固液比不穩(wěn)，影響產(chǎn)量。

2.5 防止管內(nèi)結(jié)垢

原料鹵水中含有的鈣離子、鎂離子硫酸根離子等成分，在生產(chǎn)過程中會(huì)形成垢層附著在管內(nèi)，垢層厚度達(dá)到 0.2,mm時(shí)，傳熱系數(shù)將從每平方米 3,000千卡小時(shí)度下降至每平方米1,700千卡小時(shí)度，僅為原來的 57%左右，傳熱系數(shù)降低，直接影響生產(chǎn)能力，產(chǎn)量下降。

提高精制鹽產(chǎn)品產(chǎn)能，必須防止管內(nèi)結(jié)垢?，F(xiàn)有方法有：①原料鹵水預(yù)先凈化處理，去除雜質(zhì)；②生產(chǎn)操作控制穩(wěn)定；③嚴(yán)格控制蒸發(fā)罐液面高度；④定期排放老鹵；⑤選擇適宜的循環(huán)速度。

2.6 及時(shí)排除加熱室中的冷凝水和不凝氣

提高精制鹽產(chǎn)量，必須將加熱室中的冷凝水和不凝氣及時(shí)排除。加熱室中的冷凝水和不凝氣不及時(shí)排除，會(huì)造成加熱室中傳熱空間減小，傳熱效果下降，降低產(chǎn)量。

3 結(jié) 語

綜上所述，生產(chǎn)工藝的每一道工序都關(guān)系著精制鹽產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，隨著生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，精制鹽產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量將進(jìn)一步提高，在為企業(yè)創(chuàng)造利潤的同時(shí)，也對(duì)我國鹽業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展起到很好的輔助作用。

［1］ 李禎祥. 提高淺灘飽和鹵的質(zhì)量降低精制鹽的生產(chǎn)成本[J]. 鹽業(yè)與化工，2007(8)：53-54.

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［3］ 劉晶晶，劉云環(huán). 12萬t/a真空制鹽項(xiàng)目自動(dòng)控制技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 鹽業(yè)與化工，2010(5)：30-34.