馮啟剛

摘 要：純堿廠是化工行業(yè)的組成部分之一，對(duì)于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要作用。本文結(jié)合純堿廠的蒸吸流程，闡述純堿廠蒸氨的具體過程以及特點(diǎn)、蒸氨的工藝條件等，重點(diǎn)研究純堿廠蒸吸設(shè)備以及優(yōu)化的方法，旨在提高蒸氨的效率，降低能耗，促進(jìn)純堿廠的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：純堿廠；蒸吸；設(shè)備布置；工藝條件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.046

0 前言

蒸氨就是指在制堿的過程中，直到生成母液為止，收回其中的二氧化碳與氨的成分，使氨回到吸氨的系統(tǒng)之中，使用鹽水獲得氨鹽水。如果在壓力下開展蒸氨工作，由于塔內(nèi)的溫度較高，就會(huì)降低水、二氧化碳與氨相對(duì)揮發(fā)度，因此需要增加塔板的數(shù)量，但是可能會(huì)增加廢液的數(shù)量。因此，需要優(yōu)化純堿廠蒸吸的化工過程以及設(shè)備應(yīng)用。

1 純堿廠蒸吸的化工過程

1.1 蒸氨過程以及特點(diǎn)

其蒸氨過程具體如下：（1）將濾液以及含有氨氣的雜水、蒸汽輸入蒸氨塔之中；（2）將蒸氨過程產(chǎn)生的廢液排除；（3）將經(jīng)過蒸氨塔的濾液傳入冷凝器之中，使之與蒸氨塔相互作用，然后在去到吸氨塔；（4）將石灰乳置入預(yù)灰桶中，開始蒸氨工作。

蒸氨的過程具有以下特點(diǎn)：（1）保障二氧化碳與液相氨提取至最大程度，蒸氨塔發(fā)揮提餾的效用；（2）無需高要求蒸發(fā)的氣體成分，因此會(huì)降低精餾的相關(guān)要求，甚至部分蒸餾塔沒有安裝精餾塔板。但是上升氣體間、管間的冷凝液、塔頂?shù)乃渚哂信c精餾塔板相近的作用，因此可以將水箱之間的塔板看做理論塔板；（3）加熱蒸汽進(jìn)入塔內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙乃魵?，從而將氨的分壓降低，加快氨的蒸出；?）在蒸氨塔中，液量與氣量的變化較大；（5）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，在蒸氨的過程中，會(huì)將碳化鈣與硫化鈣析出并形成結(jié)疤。

1.2 蒸氨的工藝條件

在蒸氨的工藝條件之中，需要從經(jīng)濟(jì)角度對(duì)過氧化鈣、廢液含氨的量進(jìn)行確定，例如：每升的廢液中需要含有三十毫克的氨，按照每噸純堿含有十立方米的廢液，就會(huì)在廢液中損失0.3千克的氨，按照規(guī)定，每噸純堿能夠耗損百分十至百分之二十的氨，廢液中所含剩余的氧化鈣通常是0.8滴度，如果將氧化鈣安照石灰石計(jì)算，每噸的純堿就會(huì)浪費(fèi)二十五公斤左右的氧化鈣[1]。

2 純堿廠蒸吸設(shè)備及優(yōu)化方法

2.1 純堿廠蒸吸設(shè)備

同樣溫度下，設(shè)備中各個(gè)組分的蒸汽壓不同，因此蒸餾及吸收情況也會(huì)有所差異。純堿廠蒸餾及吸收設(shè)備以填料塔為主，由塔體以及氣體分布器等構(gòu)成。液體經(jīng)由分布器進(jìn)入，隨之下行，使氣體設(shè)備內(nèi)氣體上升，逆流至功氣囪區(qū)域，形成泡沫體。蒸餾后，氣體可由蒸餾塔內(nèi)排出，進(jìn)入氨氣冷凝冷卻器中冷凝，使氣液得以分離，進(jìn)入吸氨塔內(nèi)正式開始吸氨。除此之外，石灰乳管道、預(yù)灰桶、砂液管線等，同樣屬于整吸設(shè)備的重要組成部分。

2.2 純堿廠蒸吸設(shè)備的優(yōu)化布置

2.2.1 設(shè)備的垂直布置

設(shè)備垂直方向的布置效果，是決定液體流動(dòng)阻力大小的關(guān)鍵因素：（1）蒸餾塔與吸氨塔屬于蒸吸系統(tǒng)的重要組成設(shè)備。兩者的高度，決定著整各蒸吸系統(tǒng)的框架高度。優(yōu)化設(shè)備垂直布置方法的目的在確保蒸吸設(shè)備能夠與純堿廠的廠房條件相適應(yīng)，使蒸吸過程能夠有效完成。（2）使蒸餾塔高度高于預(yù)灰桶，將預(yù)灰桶安裝在EL+17.000m樓板上。（3）將石灰乳分配頭安裝至EL+23.000的樓板上。（4）將吸氨塔進(jìn)氣溫度控制在60--65℃之間，出氣溫度控制在65--80℃之間；壓力控制在60mmHg以下；冷凝器阻力5.0kPa。采用上述方法布置，能夠有效減小管道阻力，提高蒸吸效率。（5）優(yōu)化控制整個(gè)吸氨系統(tǒng)的流體阻力，公式如下：

公式中，i代表管線長(zhǎng)度、d代表管道直徑、λ代表摩擦系數(shù)、W代表流體在管道中流動(dòng)的速度、g代表重力加速度（9.81m/s）。

2.2.2 管道布置

（1）將蒸餾塔與吸氨塔控制在主框架內(nèi)，根據(jù)工藝要求，確定管道方向。（2）填料裝卸口布置需確保填料便利。（3）預(yù)灰桶管口與物料進(jìn)出口對(duì)應(yīng)，避免短路問題發(fā)生。（4）氨鹽水澄清桶采用側(cè)向進(jìn)口，避免出現(xiàn)“液袋”問題，確保氨鹽水能夠于設(shè)備內(nèi)自行流動(dòng)。（5）石灰乳管道需保持一定的坡度（i≥0.005），確保物料的回流能夠有效實(shí)現(xiàn)。（6）封液高度控制在3.34m的標(biāo)準(zhǔn)上，封汽高度為5.35m。（6）石灰乳及砂礫等物質(zhì)，在流經(jīng)預(yù)灰桶時(shí)，容易沉積在桶低，需經(jīng)砂液管線進(jìn)入到加熱蒸餾段。為避免砂液管線發(fā)生堵塞，應(yīng)將拆卸法蘭設(shè)置在管線中，調(diào)整管道彎曲度，確保管道暢通無阻[2]。

2.3 優(yōu)化布置效果

設(shè)備優(yōu)化布置后，對(duì)蒸吸系統(tǒng)的阻力進(jìn)行了測(cè)定，得出結(jié)果如下：（1）砂液管線積垢：≤1mm。（2）定性溫度：45℃。（3）粘度：1.1。（4）管徑范圍：0.15--0.25m。（5）流速范圍0.57--1.29m/s。（6）位差：5m。（7）運(yùn)行情況：優(yōu)化布置后1年內(nèi)，觀察系統(tǒng)的運(yùn)行情況，未發(fā)現(xiàn)故障；管線暢通性良好，未發(fā)生堵塞。可見，管線的優(yōu)化布置取得了良好的效果。

3 結(jié)語

綜上所述，純堿廠的蒸吸過程具有自身的過程、特點(diǎn)以及工藝條件，需要以此為前提，優(yōu)化純堿廠蒸氨設(shè)備與布置、管道與布置。以此為基礎(chǔ)，能夠有效的提高蒸氨設(shè)備的性能，確保管道能夠暢通去租，避免發(fā)生阻塞現(xiàn)象。所以，可以將優(yōu)化蒸氨的方式廣泛的運(yùn)用在純堿廠的工作中，提高蒸氨的工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]范祥.堿廠化工精細(xì)化管理的重要性及實(shí)踐[J].化工管理，2014（06）：10.

[2]董艷春，鄭鐵英，柳維成.氟碳涂料在純堿廠防腐涂裝中的應(yīng)用[J].中國(guó)涂料，2012（04）：49-52.endprint