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新疆海龍化纖有限公司(阿拉爾)年產(chǎn)五萬噸粘膠纖維生產(chǎn)線，考慮到當(dāng)?shù)貧夂驐l件，資源及運(yùn)輸情況，采用固堿溶解制取液體濃堿溶液為主，輔以外購液體濃堿溶液的方法為粘膠生產(chǎn)線提供濃堿溶液。本文闡述了固堿溶解系統(tǒng)主要工藝流程、主要設(shè)備、試生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的故障、原因及解決的措施。

1 固堿物化特性

固堿主要成分氫氧化鈉，為無色透明晶體，相對(duì)密度2.130，熔點(diǎn)318.4℃，沸點(diǎn)1390℃。市售燒堿有固態(tài)和液態(tài)兩種：純固體燒堿呈白色，有塊狀、片狀、棒狀、粒狀，質(zhì)脆；純液體燒堿為無色透明液體。燒堿溶液的凝固點(diǎn)隨濃度不同，凝固點(diǎn)也不同。例如，30.38%的燒堿，凝固點(diǎn)為+1.6℃；42.28%的燒堿，凝固點(diǎn)為+14℃。

2 系統(tǒng)主要工藝流程

固堿的溶解是一個(gè)劇烈的放熱反應(yīng)，溶解速度比較快，溶解后堿液的溫度可以達(dá)到90℃以上。

3 主要設(shè)備構(gòu)造

(1)固堿溶解罐 此設(shè)備為非標(biāo)設(shè)備，采用旋流器工作原理，外形尺寸φ3000×3500，材質(zhì)304 不銹鋼，中部鋪100 目不銹鋼絲網(wǎng)，上部低質(zhì)水及堿循環(huán)進(jìn)口沿罐體切線進(jìn)入，底部出堿口一直延伸到罐體中部，這樣內(nèi)部堿液旋流運(yùn)動(dòng)加速固堿溶解。

固堿溶解罐簡(jiǎn)圖

(2)堿液儲(chǔ)罐 此設(shè)備為非標(biāo)設(shè)備，考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件及堿液物化特性。內(nèi)部安裝不銹鋼蒸汽加熱管，罐體外部蒸汽伴熱管保溫

4 運(yùn)行中故障分析及解決措施

(1)原計(jì)劃固堿投入溶解罐，循環(huán)30 分鐘后再輸送到外部?jī)?chǔ)罐。實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，隨著固堿投入溶解罐，固堿即快速溶解，釋放出大量熱量，待投料完畢，固堿也已全部溶解完成?？芍苯虞斔偷酵獠?jī)?chǔ)罐，省去循環(huán)溶解時(shí)間。

(2)固堿溶解為放熱反應(yīng)，溶液溫度可達(dá)90 攝氏度以上，因溫度過高，不能滿足生產(chǎn)線使用。需增加換熱器堿液溫度降低到50 攝氏度左右。

(3)液堿儲(chǔ)罐采用Q235B 鋼板焊接制作。在運(yùn)行過程中，焊縫處多次出現(xiàn)滲漏情況，且焊補(bǔ)后又從新發(fā)生滲漏。焊縫金屬發(fā)生晶間腐蝕，變脆。

①原因分析:在常溫下濃堿溶液對(duì)Q235B 鋼板腐蝕速度慢，但在90攝氏度以上濃堿溶液中，Q235B鋼板發(fā)生晶間腐蝕、變脆、且腐蝕速度很快。②解決措施;采用由北京航空材料研究院生產(chǎn)的TNJ 系列涂料，對(duì)罐體內(nèi)壁進(jìn)行噴涂，涂層厚度設(shè)計(jì)為：≥0.45mm，最小厚度不低于0.4mm，驗(yàn)收時(shí)使用5000V直流電火花檢測(cè)無漏點(diǎn)為準(zhǔn)，按照中國航空工業(yè)航空材料研究院要求采用測(cè)厚儀進(jìn)行厚度的檢測(cè)。

(4)原濃堿儲(chǔ)罐中，因考慮到當(dāng)?shù)貧夂驐l件，液堿結(jié)晶問題，設(shè)計(jì)有內(nèi)部蒸汽加熱裝置及外部蒸汽伴熱裝置。在試運(yùn)行過程中，固堿溶解過程中放出大量熱量，濃堿溶液溫度較高，伴熱保溫系統(tǒng)未投入運(yùn)行。

(5)固堿溶解罐內(nèi)部原設(shè)計(jì)有100 目不銹鋼鋼絲網(wǎng)。在運(yùn)行1 月后，進(jìn)罐檢查，發(fā)現(xiàn)鋼絲網(wǎng)腐蝕破損，但沒有影響固堿溶解效果。溶解速度很快，未在托板上產(chǎn)生堆積，就以溶解完畢。故拆掉100 目不銹鋼鋼絲網(wǎng)。

(6)在設(shè)計(jì)初期曾考慮固堿溶解后，堿溶液的結(jié)晶問題。試生產(chǎn)后，經(jīng)檢驗(yàn)可以滿足生產(chǎn)線使用要求，故未增加堿液過濾系統(tǒng)。

5 結(jié)語

目前大規(guī)模使用固堿溶解制備濃堿溶液用于生產(chǎn)線的項(xiàng)目比較少。本文通過固堿溶解制取液體濃堿溶液系統(tǒng)的主要工藝流程、主要設(shè)備、試生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的故障、原因及解決措施的介紹，為其他粘膠廠及其他需用到大量固堿溶解的項(xiàng)目，提供了一定的借鑒。