劉瀚陽
(天津長蘆漢沽鹽場有限責任公司,天津300480)
苦鹵綜合利用,即苦鹵化工廠采用制鹽后的母液,依次提取氯化鉀、溴素、氯化鎂等鹽化產(chǎn)品的生產(chǎn)流程。氯化鉀生產(chǎn)后的母液先提溴,最后產(chǎn)氯化鎂,實現(xiàn)鹵水完全消化,解決制鹽母液(苦鹵)加工處理的問題。
在氯化鉀多效蒸發(fā)生產(chǎn)中,傳統(tǒng)兌鹵方式為制鹽后的苦鹵和制鉀后的濃厚鹵在蒸發(fā)罐外進行摻兌,析出苦鹽后加工成工業(yè)鹽,兌鹵完成的清液蒸發(fā)濃縮制取氯化鉀。
漢沽鹽場化工廠以制鹽后的苦鹵為原料,采用兌鹵三效蒸發(fā)法生產(chǎn)氯化鉀??帑u與濃厚鹵在兌鹵沉降器內(nèi)進行混合,析出苦鹽從沉降器錐底排出,顆粒較細,在洗滌脫水過程中損失較多,同時細小顆粒鹽夾帶兌鹵完成液量大,造成氯化鉀、溴素、氯化鎂等資源損失。
在海鹽苦鹵化工氯化鉀生產(chǎn)系統(tǒng)中,如圖1所示,苦鹵和濃厚鹵輸送至兌鹵沉降器混合,由于同離子效應,析出苦鹽從沉降器錐底排放至集鹽槽。溢流清液經(jīng)效前預熱器預熱后輸送至三效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮,物料經(jīng)過三效蒸發(fā)器轉(zhuǎn)至二效蒸發(fā)器,二效蒸發(fā)器經(jīng)斜板沉降器排出部分二效鹽,清液轉(zhuǎn)至一效蒸發(fā)器進一步蒸發(fā)濃縮,最后由一效蒸發(fā)器排出物料進入下一工序。
圖1 罐外兌鹵工藝流程圖
據(jù)統(tǒng)計,大多是苦鹵化工廠多年來一直采用該技術(shù)進行兌鹵操作,其優(yōu)點是能夠準確控制進罐鹵水MgCl2/KCl及MgSO4/MgCl2,避免蒸發(fā)過程鉀鹽析出。但缺點是罐外摻兌產(chǎn)生的苦鹽顆粒過細,不易沉降,在排鹽過程夾帶鹵水量大,造成苦鹵中氯化鉀和氯化鎂及溴資源的浪費,同時析出的苦鹽顆粒小,質(zhì)量差,造成苦鹵化工生產(chǎn)整體效益不高。
針對傳統(tǒng)罐外兌鹵模式的優(yōu)缺點,漢沽鹽場化工廠根據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗,研究摸索兌鹵改進方案。最終提出由罐外兌鹵改為罐內(nèi)兌鹵,具體工藝流程(見圖2)。
圖2 罐內(nèi)兌鹵工藝流程圖
先是完成濃厚鹵管線的改造。將原濃厚鹵管線由兌鹵沉降器進口移至一效蒸發(fā)器進口處,并加裝一組預熱器,對老鹵單獨預熱,避免進罐鹵水與一效罐內(nèi)物料溫差過大,造成罐內(nèi)組分波動。另外,在濃厚鹵管線還加裝電磁流量計、電動調(diào)節(jié)閥等附屬設備,并將新加流量監(jiān)控引入DCS系統(tǒng),能夠?qū)崟r穩(wěn)控兌鹵比例。
苦鹵經(jīng)過原效前預熱器預熱,進入三效蒸發(fā)器,再轉(zhuǎn)至二效蒸發(fā)器,經(jīng)斜板沉降器排出部分二效鹽,清液轉(zhuǎn)至一效蒸發(fā)器。濃厚鹵經(jīng)過預熱器,再與二效轉(zhuǎn)一效清液管路對接,與苦鹵共同進入一效蒸發(fā)器,由于蒸發(fā)器的強制循環(huán)效果,并進行加熱結(jié)晶修復,使罐內(nèi)產(chǎn)生的苦鹽顆粒增大,減少了蒸發(fā)完成液的損失。在蒸發(fā)控制中,經(jīng)過反復摸索,我們確定控制保溫澄清液的MgCl2/KCl在9.5~10.5之間,可保證蒸發(fā)過程無鉀鹽損失,高溫鹽及保溫澄清液組分穩(wěn)定。
經(jīng)過運行跟蹤,我們將改造前后各指標數(shù)據(jù)進行對比,見表1:
表1 改造前后各指標數(shù)據(jù)統(tǒng)計表
在兌鹵法多效蒸發(fā)生產(chǎn)氯化鉀技術(shù)改造中,通過對罐外沉降兌鹵改為一效蒸發(fā)器內(nèi)兌鹵,苦鹽的顆粒由平均0.58mm增長至1.58mm,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,噸產(chǎn)品售價提升100元左右。同時,由于罐內(nèi)摻兌鹵水回收利用率的提升,使得噸鉀甩鹵量的提高2.95m3/t,經(jīng)估算,可實現(xiàn)全年溴素增產(chǎn)30t,氯化鎂增產(chǎn)14000t,在苦鹵綜合利用的降本增效方面具有良好的效果。