宋吉紅 王美剛 李磊明(山東海化股份有限公司純堿廠,山東 濰坊 262737)
設(shè)備簡(jiǎn)述:除鈣塔,規(guī)格ф3500*27273,總重85935kg,最大件重 29282.5kg,設(shè)計(jì)壓力 0.4kgf∕cm2,設(shè)計(jì)風(fēng)壓 70kgf∕cm2,設(shè)計(jì)溫度90°C,腐蝕裕度6mm,碳鋼結(jié)構(gòu),大修間隔期10年,中修間隔期1年,小修間隔期3-6個(gè)月。分除鈣段和凈氨段,除鈣段內(nèi)設(shè)五層篩板,篩板最上層設(shè)有分液槽,最下層有一個(gè)進(jìn)氣帽,二個(gè)空圈,共九圈;凈氨段內(nèi)設(shè)三個(gè)菌帽,三個(gè)空圈,共六圈。除鈣塔的作用就是使一次鹽水中的鈣離子和碳化尾氣中的CO2充分反應(yīng)生成CaCO3結(jié)晶。
除鈣流程簡(jiǎn)述:一次鹽水進(jìn)入除鈣塔第六圈,碳化尾氣進(jìn)入除鈣塔第一圈,在塔內(nèi)氣、液逆流接觸反應(yīng),鈣離子與碳化尾氣中的二氧化碳充分反應(yīng)生成碳酸鈣(CaCO3)結(jié)晶,進(jìn)入澄清桶內(nèi)澄清分離,清液溢流至精鹽水貯桶,用泵送往重堿,沉淀下來的二次泥排入二次泥罐,經(jīng)泵打至粗鹽水流槽或南北鈣廠。加入凈氨洗水于除鈣塔第九圈,回收尾氣中的氨后,由第七圈流出進(jìn)入一次泥槽,同時(shí)除鈣尾氣放空。碳化帶鹵經(jīng)倒淋自壓至二次澄清桶。
除鈣塔的作用:除鈣塔是利用碳化尾氣中所含的氨和二氧化碳與一次鹽水中的鈣鹽(CaCl2)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成溶解度較小的碳酸鈣(CaCO3)沉淀,進(jìn)而在二次澄清桶內(nèi)進(jìn)行沉降分離,制得精鹽水;同時(shí)回收碳化尾氣所含的氨和二氧化碳;剩余尾氣則通過氣液分離器再次回收鹵水、氨后排出。
項(xiàng)目實(shí)施背景:因除鈣塔溫度在45 度左右,部分鹽水、氨會(huì)以氣體的形式隨剩余尾氣排放。原先尾氣分離器僅通過旋風(fēng)式折流板進(jìn)行氣液分離,氣液分離效果差,仍有大量鹵水、氨隨剩余尾氣排放到空氣中,致使除鈣塔帶鹵嚴(yán)重,不僅增加消耗同時(shí)對(duì)周圍設(shè)備、構(gòu)建筑物造成極大的腐蝕。原折流板為碳鋼材質(zhì),在含氯離子、氨高的環(huán)境中極易造成腐蝕,而增加維修費(fèi)用并影響氣液分離效果。
改造后尾氣分離器由氣液分離器和絲網(wǎng)除沫器組成,材質(zhì)均為316L不銹鋼。
氣液分離器由折流板、封頭兩部分組成,當(dāng)帶鹵尾氣通過折流板通道時(shí)不斷發(fā)生急劇變化,液滴由于具有極大的慣性,依舊保持原有運(yùn)動(dòng)方向從尾氣流中脫離,撞擊折流板壁面而被收集,尾氣則順利通過折流板通道排出。被捕集的液滴在壁面聚集成大液滴逐漸形成液膜,最后在重力的在所用下從折流板分離。折流板分離器的多級(jí)曲折流道增加了液滴被捕集的機(jī)會(huì),未被除去的液滴在下一個(gè)轉(zhuǎn)彎處經(jīng)過相同的作用而被捕集。經(jīng)過折流板脫離后的尾氣上升遇到弧形封頭時(shí),由于氣液慣性不同原理將再次對(duì)鹽水進(jìn)行收集,同時(shí)經(jīng)過封頭后的尾氣擴(kuò)大了氣體分布面積、降低了流速,便于下一道絲網(wǎng)除沫器工序更好的
絲網(wǎng)除沫器主要是由絲網(wǎng)、絲網(wǎng)格柵組成絲網(wǎng)塊和固定絲網(wǎng)塊的支承裝置構(gòu)成。老線鹽水車間絲網(wǎng)除沫網(wǎng)選用不小于Ф 3 的不銹鋼絲(材質(zhì)316L)、網(wǎng)格尺寸5mm×5mm,確保了絲網(wǎng)在一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)(約30天)不會(huì)因結(jié)垢嚴(yán)重、堵塞網(wǎng)孔等影響除霧效果和正常生產(chǎn)。當(dāng)帶有霧沫的尾氣上升通過絲網(wǎng)時(shí),由于慣性作用,霧沫與絲網(wǎng)細(xì)絲相碰撞而被附著在細(xì)絲表面上,由于重力沉降原因,使霧沫形成較大的液滴沿著細(xì)絲流至兩根絲的交接點(diǎn)。細(xì)絲的可潤(rùn)濕性、液體的表面張力及細(xì)絲的毛細(xì)管作用,使得液滴越來越大,直到聚集的液滴大到其自身產(chǎn)生的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時(shí),液滴就從細(xì)絲上分離下落。尾氣經(jīng)過絲網(wǎng)除沫器時(shí)再次除去剩余的水分后排出,徹底解決了尾氣帶鹵問題。
除鈣塔尾氣分離器配件圖:
絲網(wǎng)除沫器設(shè)計(jì)圖:
4臺(tái)除鈣塔尾氣分離器改造完成后,經(jīng)過氣液分離器、絲網(wǎng)除沫器兩層過濾方式,除鈣塔尾氣在經(jīng)過氣液分離器時(shí)將氣、液分離,液體經(jīng)管線流出回收,后尾氣經(jīng)過絲網(wǎng)除沫器時(shí)再次除去剩余的水分后排出,徹底解決了尾氣帶鹵問題。經(jīng)過一年的持續(xù)跟蹤觀測(cè),原設(shè)計(jì)尾氣排放能力為每臺(tái)3.6萬m3∕h,實(shí)際尾氣排放3.0萬m3∕h,按照我廠現(xiàn)在的產(chǎn)量,能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)需要,同時(shí)優(yōu)化了工藝指標(biāo),帶鹵問題解決后,減少了對(duì)周邊設(shè)備的腐蝕,平均每年能節(jié)約防腐費(fèi)用12萬元,延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命同時(shí)減少了大氣污染,保護(hù)了環(huán)境,。
除鈣塔尾氣分離器改造前帶鹵情況
除鈣塔改尾氣分離器改造后情況