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純堿、復合肥項目節能報告

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2018-11-23
簡介
建設規模:本項目廠區總占地面積為566692m2,搬遷建設 80萬噸/年聯堿裝置以及配套的40萬噸/年合成氨裝置;新建5萬噸/年過碳酸鈉裝置和20萬噸/年小蘇打裝置;建設100萬噸/年復合肥裝置,其中搬遷 80萬噸/年滾筒復合肥,新建40萬噸/年高塔復合肥;改擴建14.69萬噸/年液體硅酸鈉裝置、3萬噸/年硅溶膠裝置和1萬噸/年速溶硅酸鈉裝置。 建設內容:主要包括合成氨裝置、聯堿裝置、過碳酸鈉裝置、復合肥裝置、小蘇打裝置、液體硅酸鈉裝置、硅溶膠裝置和速溶硅酸鈉裝置,并配套建設食堂、綜合樓等公用、輔助工程。 具體如下: 1、合成氨、聯堿裝置:建設合成氣壓縮工段、氨合成工段及碳化工段、濾過工段、蒸吸工段、輕灰工段、重灰工段等工段,以及泵房等配套公輔設施。 2、過碳酸鈉裝置:建設結晶工段、干燥工段和過碳酸鈉成品倉庫。 3、復合肥裝置:建設高塔復合肥工段、滾筒復合肥工段、復合肥原料倉庫、復合肥包裝及儲運設施。 4、小蘇打裝置:建設化堿澄清工段、結晶分離干燥工段和小蘇打成品倉庫并配套建設公用、輔助設施。 5、硅酸鈉系列產品裝置:建設液體硅酸鈉工段、硅溶膠工段、速溶硅酸鈉工段和硅酸鈉成品倉庫。 產品方案:本項目產品包括氯化銨、合成氨、純堿、過碳酸鈉、高塔復合肥、滾筒復合肥、小蘇打、液體硅酸鈉、硅溶膠和速溶硅酸鈉。各產品的產能如下: 1、純堿: 80萬噸/年,其中20萬噸/年液相水合重質純堿、20萬噸改良固相重質純堿、20萬噸/年輕質純堿; 2、氯化銨:65萬噸/年,其中40萬噸/年干銨、40萬噸/年濕銨; 3、合成氨:20萬噸/年(按80%負荷考慮); 4、過碳酸鈉:5萬噸/年; 5、復合肥料:100萬噸/年。其中,滾筒復合肥年設計產能為 80萬噸,高塔復合肥年設計產能為40萬噸。開工率因季節或銷售情況調整,本裝置暫定50%,故確定滾筒復合肥年產30萬噸,高塔復合肥年產20萬噸。 6、小蘇打:20萬噸/年。 7、液體硅酸鈉、硅溶膠、速溶硅酸鈉:液體硅酸鈉年產能為14.69萬噸,其中10.69萬噸用于生產硅溶膠、速溶硅酸鈉,其余4萬噸/年外售;硅溶膠年產能為3萬噸;速溶硅酸鈉年產能為1萬噸。

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純堿、復合肥化工廠搬遷升級改造項目節能評估報告書 15 易企詢:www.989654.tw電話:400-000-9196 項目摘要表目 錄圖2.2-1合成氨工藝簡圖1、合成氣壓縮來自界區外的合成新鮮氣(30℃,5.0MPaG)進入合成壓縮機的升壓段一級入口,經級間冷卻分離冷凝液后進入二級壓縮至~13.18MpaG,出升壓段經冷卻分離冷凝液及干燥后,進入循環段,與來自合成循環氣一起被壓縮至14.05MpaG,進入合成系統。主要設備——合成壓縮機用于精制氣及循環氣的壓縮。2、氨合成工段氨合成反應如下:N2+3H2 2NH3 △H298=-92.44kJ/mol來自合成氣壓縮機的合成新鮮氣(~63℃,~14.05MPaG)首先進入熱氣氣交換器中,在此換熱器中,合成新鮮氣被加熱到~190℃。換熱后的合成新鮮氣分成幾股分別被送至氨合成塔中,氣體與氨合成催化劑反應,使得出口合成氣氨的體積濃度達~20%左右。合成新鮮氣進塔的溫度通過旁路管線來控制,同時控制合成塔第三段床層的進口溫度。第一層和第二層床層進口溫度由換熱器的旁路氣體控制。需要注意的是,進入合成塔的氣體都要經過這三個催化劑床層。合成氣側設有旁路,用于在開車和停車的時候控制合成塔溫度。出塔合成氣先后經過蒸汽過熱器、廢熱鍋爐、鍋爐給水預熱器、熱氣氣換熱器降溫并進行熱量回收:在蒸汽過熱器中中壓蒸汽被加熱至425℃;在廢熱鍋爐中產出中壓蒸汽的同時合成氣從408℃降溫至265℃;在鍋爐給水預熱器內預熱進入廢熱鍋爐的鍋爐給水,氣體降溫至~238℃;在熱氣氣換熱器中預熱合成新鮮氣,此時出塔氣冷卻至~104℃。隨后出塔氣需要繼續冷卻并冷凝出液氨產品,先后經水冷器、冷氣氣換熱器、第一氨冷器、第二氨冷器冷卻:在水冷器內用循環水將出塔氣冷卻至40℃;冷氣氣交換器中,利用來自高壓氨分離器的冷循環氣冷量進行冷卻;在第一氨冷器、第二氨冷器中,依靠冷凍裝置供給的液態冷氨低溫蒸發,使產品氣被冷卻至-7.0℃,并冷凝出液氨產品。液氨在高壓氨分離器中分離出來,分離出的循環氣送至冷氣氣換熱器與熱氣換熱,接著再送至合成氣壓縮機循環段。來自高壓氨分離器的液氨在中壓分離器中降壓至約5.0MPaG,中壓閃蒸汽送至合成氣壓縮機一段入口用作給料氣。從中壓氨分離器出來的液氨進入低壓液氨分離器,繼續降壓至約2.75MPaG,從低壓氨分離器出來的液氨溫度為-4.5℃,送往冷凍工段進行復熱后進行儲存。如果成品需為冷液氨,液氨從第一氨加熱器出來,溫度復熱至0℃直接送往罐區進行儲存。如果成品要求為熱液氨,液氨從第一氨加熱器出來后送入第二氨加熱器,冷氨在此被加熱到20℃,然后送往罐區進行儲存。氨冷凍系統的設置,同時保證了冷氨的生產。3、冷凍氨冰機為一臺兩缸三段式壓縮機,最終出口壓力約為1.55MPa(G)。采用中壓蒸汽透平驅動,透平為全凝式。來自凈化段(甲醇洗)的氣氨(約-38℃,-0.023MPa(G))經由吸入罐Ⅰ進入氨冰機第一段;來自進口吸入罐Ⅱ的閃蒸汽與來自空分裝置的氣氨混合后進入氨冰機第二段,出一段后(0.16MPa(G),70.9℃)與來自進口吸入罐Ⅱ的氣氨(0.16MPa(G),-12.1℃)混合(溫度降至16.9℃)后進入氨冰機第二段;出二段氣氨(0.52MPa(G),98.6℃)被氨冰機段間冷卻器冷卻后與來自進口吸入罐Ⅲ的氣氨混合,被送至氨冰機三段入口,三段出口的氣氨(140.7℃,1.6MPa)在氨冰機出口冷凝器中被冷卻至40℃。氣氨冷凝產出液氨,然后經過液氨受槽依次送至第二氨加熱器、第一氨加熱器,并送至合成工段的第一氨冷器。4、合成氨罐區來自氨合成單元的0.5MPaG,0℃的成品液氨和2.0MPaG,20℃的成品液氨通過管道輸送至液氨產品罐區儲存。氨庫設中壓液氨球罐三臺,VN=2000m³/臺;低壓液氨球罐兩臺,VN=5000m³/臺。設6臺鶴管,裝車時,液氨從低壓罐底輸出管道泵送至裝車鶴管,裝車站槽車氣相管道返回液氨球罐。當冷氨儲罐的罐頂氣相壓力達到聯鎖值時,氨循環冰機自啟動,罐頂氣氨進入氨循環冰機,壓縮至2.0MPaG后,經分液罐分離掉油水,然后送入氨冷凝器用冷卻水冷凝,使氣氨降溫至38℃成為液氨返回液氨球罐。氨循環冰機進口氣量700Nm³/h(最大840Nm³/h),制冷量約為148kW。(蒸發溫度6.5℃/冷凝溫度38℃,入口壓力:0.45MPa(G),出口壓力:2.0MPa(G)。機組為兩套系統,一開一備。成品液氨中溶有一定量的惰性氣體,被聚集在氨冷凝器的頂部。惰性氣體用液氨冷卻,經冷凝后的氣體中仍含有少量的氨,直接排放至火炬管。中壓液氨經計量后用管道輸出界區,罐頂壓力與不凝氣排出管線聯鎖,超壓將排至火炬管線。二、聯堿裝置本項目采用聯堿法生產純堿,生產過程示意圖如圖2.2-2。圖2.2-2 聯堿法生產純堿工藝示意圖聯合法制純堿及氯化銨(簡稱聯堿法)生產,分為二個過程。第一過程為純堿生產過程(包括重堿煅燒成純堿的工序),第二過程為氯化銨生產過程,兩個過程構成一個循環。向循環系統中連續加入原料氨、鹽和二氧化碳,同時不斷地生產出純堿和氯化銨產品。制堿過程即是將第二過程來的母液Ⅱ,吸氨成為氨母液Ⅱ,在碳化塔中通入二氧化碳并冷卻,使母液中的氯化鈉與銨鹽(氨、二氧化碳、水反應)轉化成碳酸氫鈉和氯化銨,然后將碳酸氫鈉結晶濾出,再送煅燒即成輕質純堿(簡稱輕灰),濾出的母液稱為母液Ⅰ。輕質純堿經水合機化合成一水堿,再煅燒成重質純堿(簡稱重灰)。其總反應式為:NH3+NaCl+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3→Na2CO3+CO2↑+H2O↑Na2CO3+H2O→Na2CO3·H2ONa2CO3·H2O→Na2CO3+H2O↑氯化銨生產過程是將Ⅰ過程吸氨后的母液Ⅰ,即氨母液Ⅰ冷卻使之析出氯化銨,接著加入鹽,借同離子效應使氯化銨繼續析出,然后將結晶氯化銨分離出來,濾出的母液成為母液Ⅱ,再循環至Ⅰ過程制堿用。過濾出的濕氯化銨干燥后送包裝。具體工藝流程敘述如下:1、碳化工段碳化工段采用濃氣制堿技術,利用氣體公司合成氨脫碳工序產生的高濃度的二氧化碳,經過壓縮后,送至重堿工段,使其成為純堿制造的原料。其流程簡述如下: 氣體公司合成氨廠脫碳工段排出的二氧化碳氣體進入壓縮工段合成氣壓縮機,以及重堿煅燒產生的爐氣進入壓縮工段的爐氣壓縮機,經過壓縮后直接送入碳化工段,經由塔底進入碳化塔制堿;濃氣與碳化塔塔內冷氨母液Ⅱ逆流接觸反應生成碳酸氫鈉晶漿,在外冷器內循環冷卻,并借助塔壓從塔底部壓往濾過工段。來自母換工段的氨母液Ⅰ與來自壓縮工段清洗氣壓縮機的清洗氣逆流接觸,自上而下清洗塔內疤垢,塔內積堿在清洗過程中產生逆反應,可全部回收進入系統,既節約了成本又有效的控制了母液的平衡,清洗氨母液Ⅰ返回母換工段氨母液AⅠ桶。清洗塔的清洗尾氣和制堿塔的制堿尾氣從塔頂部排出,經碳化尾氣分離器分離其中夾帶的液體后經綜合回收塔洗滌后放空。2、濾過工段碳化塔生成的碳酸氫鈉懸浮液分別進入旋流器,清母液從頂部旋出自流入母液Ⅰ桶,稠厚的碳酸氫鈉晶漿經出堿槽進入帶式濾堿機,借來自真空機的抽力進行真空過濾。濾出的重堿經重堿膠帶輸送機運往輕灰煅燒工段。真空機抽出的氣液混合物進入母液氣液分離罐進行氣液相分離,分離罐底部的液體稱為濾過母液,自流入母液Ⅰ桶,母液Ⅰ桶的沉淀物通過重堿晶漿泵送回出堿槽,澄清后的母液(簡稱MⅠ)用母液Ⅰ泵送至蒸吸工段。從母液氣液分離罐頂部出來的濾過尾氣,經總管匯總后送往綜合回收塔,用水洗滌回收其中的氨和二氧化碳后,通過真空泵放空。3、蒸吸工段蒸吸工段包括了母液吸氨及淡液蒸餾兩部分。(1)母液吸氨來自濾過工段母液Ⅰ泵的母液Ⅰ送至母Ⅰ噴射吸收器,吸收氨氣制成合格的氨母液Ⅰ,流入氯化銨工段的氨Ⅰ桶。來自氯化銨工段的母液Ⅱ,送入母Ⅱ噴射吸氨器吸收氨氣,制成合格的氨母液Ⅱ。氨母液Ⅱ連續流入氨Ⅱ澄清桶,沉降分離出其中的Ca2+、Mg2+等雜質。澄清后的氨母液Ⅱ流入氨母液Ⅱ桶,經氨母液Ⅱ泵送至碳化塔。氨Ⅱ泥從澄清桶底部排入氨Ⅱ泥桶,用泵打入氨Ⅱ泥板框壓濾機;過濾后的濁氨Ⅱ用泵打回澄清桶,含水40%左右的氨Ⅱ泥由自卸車送至渣廠。(2)淡液蒸餾來自輕灰工段的冷凝液用泵打入淡液蒸餾塔,與塔下通入的低壓蒸汽成逆流加熱蒸發出氨、二氧化碳及水蒸汽等混合氣體,經冷卻降溫降低其水蒸汽含量,提高氨氣濃度后送入吸氨器。蒸餾后的廢淡液由塔底取出,再送至重堿及輕灰工段作洗水。4、壓縮工段本工段將氣體公司的濃二氧化碳氣、輕灰工段來的爐氣、空氣壓縮到一定壓力,分別經合成氣冷卻器、爐氣冷卻器和清洗氣冷卻器冷卻后送往碳化工段。流程敘述如下:本工段將氣體公司來的濃二氧化碳氣、輕灰工段來的爐氣和空氣壓縮到0.51MPa。壓縮后的合成氣、爐氣和空氣進入冷卻器的管內,與進入管間的循環水間接換熱,氣體被冷卻到~40℃后送往碳化工段,冷凝下來的水排入下水道。冷卻器管間出來的循環水回循環水管網。來自濾過工段帶式濾堿機的過濾尾氣經真空機抽出后放空。5、母換工段、結晶分離工段來自Ⅰ過程的熱氨母液Ⅰ由熱氨母液Ⅰ桶用氨母液泵送至氨Ⅰ冷卻器和母液換熱器后送至冷析結晶器中心循環管,結晶器上部母液用冷析軸流泵送到外冷器(管內),與管間的液氨間接換熱降溫而產生過飽和度,過飽和狀態的循環母液經集合槽、中央循環管返入結晶器底部,通過晶漿層消失其過飽和度,促使氯化銨結晶生成、長大,晶漿呈懸浮狀態,冷析結晶器溢流半母液Ⅱ流入鹽析結晶器。經粉碎的原鹽加入鹽析結晶器中央循環管內,用鹽析軸流泵進行內循環,原鹽隨之溶解,析出氯化銨結晶。鹽析結晶器母液Ⅱ溢流入母液Ⅱ桶。鹽析結晶器晶漿進入鹽析稠厚器,稠厚器的晶漿用晶漿泵送至冷析結晶器,使鹽繼續溶解并析出氯化銨。冷析結晶器晶漿取出到混合稠厚器,稠厚后的晶漿經濾銨機離心分離后,濕氯化銨由膠帶輸送機送至干銨工段。混合稠厚器溢流液的母液與濾銨機的濾液去濾液桶,經濾液泵送回鹽析結晶器中央循環管內。母液Ⅱ入母液Ⅱ工桶澄清后,底流由母液Ⅱ沉淀泵打回鹽析結晶器,清液由母液Ⅱ泵送至母液換熱器,與熱氨母液Ⅰ桶來的熱氨母液Ⅰ間接換熱后直接送至蒸吸工段母Ⅱ吸氨器。本車間設有廢水地槽,收集聯堿裝置操作中的清洗水和排放水,之后打回母液系統。6、干銨工段濾銨機分離出來的濕銨,經皮帶運輸機送入沸騰干銨爐內,與送風機送來的熱空氣進行流化干燥。干燥后的干銨進干銨倉,下接干銨包裝。空氣經鼓風機進入空氣加熱器,加熱后以熱空氣作為沸騰介質,在沸騰干銨爐內完成干燥過程。沸騰干銨爐尾氣經旋風除塵器和布袋除塵器除塵后,由排風機排空。分離收集的氯化銨粉塵,經與沸騰干銨爐出料一起去包裝。7、冷凍工段來自結晶工段液氨蒸發外冷器的部分氣氨先通過氨液分離器脫除氣氨中夾帶的液滴后進入螺桿式壓縮冷凍機組,增壓至15.5MPa,氣氨經氨蒸發式冷凝器冷凝作用使得氣氨全部冷凝為液氨,液氨再進入液氨罐。小部分的液氨被用來冷卻壓縮機本體,大部分的液氨用泵送至液氨站,與來自氨合成裝置的液氨一同為結晶工段提供冷量。8、輕灰工段輕灰工段的任務是將濕重堿加熱分解,制成輕質純堿。濕重堿熱分解反應:2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)由過濾工序送來的重堿經皮帶運輸機送進入輕灰自身返堿煅燒爐;輕質堿煅爐內有翅片加熱管,用3.1MPa(G)蒸汽間接加熱,重堿被分解成輕質純堿。煅燒好的高溫輕質純堿經出堿星型給料器,集合埋刮板輸送機送至重灰工段和優質重灰工段。加熱蒸汽由爐尾汽軸加入,經配汽室送入翅片管,蒸汽在管內被冷凝成水,然后由汽軸的凝水通道排至冷凝水貯水槽,再由冷凝水貯水槽通過液位調節閥送入一次閃蒸罐,在閃發罐中產生1.4MPa(G)蒸汽送入低壓蒸汽管網,閃蒸后的冷凝水送至二次閃蒸罐,在閃發罐中產生0.4MPa(G)蒸汽送入低壓蒸汽管網,閃蒸后的冷凝水送至外管網。重堿分解產生的爐氣帶有大量堿塵,首先經爐氣分離器將爐氣中大部分堿塵分離下來,通過除塵器下的星形給料器進入輕質堿煅燒爐。爐氣從旋風除塵器頂部出來,經靜電除塵器除堿塵后,進入爐氣總管,爐氣總管的爐氣須經冷凝液噴淋,以防堿塵結疤。9、重灰工段來自輕灰工段的溫度為170~190℃高溫輕質純堿,由輕灰斗提輸送機送入輕灰分配埋刮板輸送機,再由埋刮板輸送機送入輕灰料倉,輕灰料倉內的高溫純堿經倉下水合機進料螺旋輸送機送入水合機,在水合機內,高溫純堿與送入工段的一定量的脫鹽水或部分本工段的冷凝水進行水合反應并生成一水堿結晶。生成的一水堿經重灰煅燒爐前部的進料螺旋輸送機進入重灰煅燒爐進行干燥,所得的產品為重質純堿。部分輕質純堿從輕灰分配埋刮板輸送機進入輕質堿堿篩,篩分后篩下合格品進入輕灰涼堿機,冷卻后溫度約80℃的輕質堿作為成品去包裝工段。從重灰煅燒爐出來的重質堿經由重灰星形下料器進入重灰埋刮板輸送機,出重灰埋刮板輸送機的重質堿由重灰斗提機提升至重灰分配刮板輸送機上部,由分配刮板將高溫重灰送入重質堿堿篩,篩分后篩下合格品進入粉體流涼堿機,冷卻后溫度約80℃的重質堿進入成品重灰埋刮板輸送機,作為成品再轉入包裝工段。篩上大塊物料經粉碎機粉碎后,返回重質堿斗提機,再進入篩分冷卻系統循環利用。粉體流涼堿機排出的尾氣及系統排塵點收集的含塵尾氣經過布袋除塵器除塵后通過除塵器風機排放。重灰煅燒爐頭部出氣箱出的氣體為含有堿塵的水蒸汽,在爐氣引風機的作用下進入爐氣冷凝塔,與循環水進行換熱,其中絕大部分水蒸汽被冷凝下來,由冷凝水泵送去水合和洗滌爐氣用,從爐氣冷凝塔排出的氣體由爐氣引風機排至除霧槽,回收部分冷凝水后排入大氣。重質堿煅燒爐使用1.4MPa的蒸汽間接加熱,加熱蒸汽由爐尾汽軸加入,經配氣室送入翅片管,蒸汽在管內被冷凝成水,然后由汽軸的凝水通道排至疏水槽,通過疏水槽液位調節器送入閃發罐,在閃發罐中產生0.4MPa蒸汽并入低壓蒸汽管網,閃發后的冷凝水送回管網。10、優質重灰工段來自輕灰工段的溫度為170~190℃高溫輕質純堿,由輕灰斗提輸送機送入輕灰埋刮板輸送機,再由埋刮板輸送機送入輕灰料倉,輕灰料倉內的高溫純堿經倉下濕法重灰反應器進料螺旋輸送機送入優質重灰反應器,在濕法重灰反應器內,高溫純堿與一定量的脫鹽水進行一水堿水合反應,生成的堿液進入堿液儲槽中,通過循環堿液冷卻器將堿液溫度降至80~90℃,此時就懸浮出Na2CO3·H2O結晶,送至一水堿離心機分離出含游離水很低的一水化合物。生成的一水堿經一水堿皮帶輸送機送至重灰煅燒爐進行干燥,所得的產品為優質重質純堿。從重灰煅燒爐出來的優質重質堿經由重灰星形下料器進入重灰垂直刮板輸送機,由重灰垂直刮板輸送機提升至重質堿堿篩,篩分后篩下合格品進入粉體流涼堿機,冷卻后溫度約80℃的優質重質堿進入成品重灰埋刮板輸送機,作為成品再轉入包裝工段。篩上大塊物料經粉碎機粉碎后,返回重灰垂直刮板輸送機,再進入篩分冷卻系統循環利用。粉體流涼堿機排出的尾氣及系統排塵點收集的含塵尾氣經過經布袋除塵器除塵后通過除塵器風機排放。重灰煅燒爐頭部出氣箱出來的氣體為含有堿塵的水蒸汽,在爐氣引風機的作用下進入爐氣冷凝塔,與循環水進行換熱,其中絕大部分水蒸汽被冷凝下來,由冷凝水泵送去輕灰工段,從爐氣冷凝塔排出的氣體由爐氣引風機排至除霧槽,回收部分冷凝水后排入大氣。重質堿煅燒爐使用1.5MPa的蒸汽間接加熱,加熱蒸汽由爐尾汽軸加入,經配氣室送入翅片管,蒸汽在管內被冷凝成水,然后由汽軸的凝水通道排至疏水槽,通過疏水槽液位調節器送入閃發罐,在閃發罐中產生0.4MPa蒸汽并入低壓蒸汽管網,閃發后的冷凝水送回管網。2.2.2.2過碳酸鈉生產工藝本項目采用低溫結晶法生產過碳酸鈉,將碳酸鈉飽和溶液、過氧化氫以及穩定劑分別加入反應器中,在0-5℃下進行反應和結晶,再經過濾、干燥得過碳酸鈉產品。母液通過閃蒸器除去過量水,返回反應器循環使用。一、結晶工段在化堿槽的循環母液(開車時用脫鹽水)中加入輕灰、經乳化水合反應制得水合碳酸鈉懸浮液,然后由純堿液泵送至純堿液槽中,加入一定量的無機穩定劑,然后進入反應釜中。在攪拌的情況下,加入含有有機穩定劑與晶習形態控制劑的雙氧水混合液,控制反應溫度在15~25℃之間,按下式進行反應:2Na2CO3+3H2O2→2Na2CO3·3H2O2反應完畢加入鹽析劑NaCl,降低反應產物在溶液中的溶解度。反應析出過碳酸鈉晶體,經離心機分離后,過碳酸鈉去干燥工段包衣,母液去蒸發工段。化堿過程、反應結晶過程和雙氧水槽均通過冷凍機控制反應溫度,使其在規定的范圍內。二、蒸發工段將過碳酸鈉母液連續泵入多效濃縮體系中,首先母液由上料泵輸送至冷凝水預熱器預熱,然后進入一效蒸發器蒸發,在一效出料泵輸送至二效蒸發器蒸發,在二效分離室進行汽液分離后由二效出料泵排入稠厚器,進一步析出氯化鈉結晶后進入離心機。分離后的固相立即與未經濃縮的過碳酸鈉母液進行混合,形成濃縮回用漿液,重新回用到過碳酸鈉生產中;離心母液進入回用母液罐,然后經回用母液泵循環回二效分離室繼續濃縮。此過程有效地解決了濕法過碳酸鈉生產中多余廢水問題,能夠最大程度的利用母液中鹽、堿及雙氧水,真正做到碳酸鈉生產過程中廢水零排放,有利于環境保護。三、干燥工段來自結晶工段過碳酸鈉濕物料經過斗提機送入緩沖料倉,然后經由料倉底部的定量輸送機送入噴霧流化床干燥包衣冷卻一體機內;同時,包衣液經霧化泵泵入霧化器進入噴霧流化床干燥包衣冷卻一體機內,過碳酸鈉濕物料在噴霧流化床干燥包衣一體機內分段完成干燥、包衣及冷卻過程。出流化床物料首先經斗提機送入篩分機,大部分符合粒度要求的顆粒進成品料倉作為成品包裝;大顆粒物料進入破碎機,經破碎后返回過碳酸鈉斗提機重新進入流化床;少部分細粉回收處理。極少部分細粉進入到袋式除塵器被收集作為晶種返回一體機。在此過程中,包衣液的流量完全自動調節。環境中的空氣經過過濾后,由系統鼓風機送入蒸汽換熱器被加熱,加熱后的熱空氣作為系統干燥包衣工藝的干燥介質;另一部分環境中的空氣經過空氣過濾器過濾及冷卻除濕機除濕,作為系統的冷卻介質。干燥及冷卻介質在鼓風機的作用下,于噴霧流化床干燥包衣冷卻一體機內與霧化泵打入的包衣液及濕過碳酸鈉進行充分的熱交換,完成干燥包衣冷卻作用后的尾氣經袋式除塵器氣固分離,被系統引風機引走排空。圖2.2-3 過碳酸鈉工藝流程圖2.2.2.3復合肥料生產工藝1、高塔復合肥固體尿素人工拆包后計量,由皮帶輸送機送至尿素振動篩,去除機械雜質及垃圾后的尿素進行尿素提升機,提至造粒塔頂的尿素熔融槽,熔融后的尿素進入緩沖槽,在經輸送泵送到混合槽。粉狀氯化鉀、磷酸一銨和填充劑經人工拆包后分別計量,由皮帶輸送機送至振動篩,篩除機械雜質及垃圾后進入混料提機提至混料加熱器蒸汽預熱。預熱后的物料進入混合槽,在此與尿液充分混合。從混合槽處理的氮磷鉀熔融料漿進入造粒機將NPK熔融料漿噴灑造粒。從塔頂噴灑下來的NKP料漿通過空氣冷卻塔在塔底成型后進入輸送帶輸送到冷卻機,在此NPK顆粒肥得到進一步的冷卻處理后,送入包裹桶涂布防結塊劑,再由斗提機提至成品料倉后進行包裝,冷卻尾氣經布袋除塵器及尾氣風機排空。其生產工藝流程見圖2.2-4所示。圖2.2-4 高塔復合肥工藝流程圖2、滾筒復合肥 復合肥公司原有復合肥生產線6條,每條生產線產能20萬噸/年,采用蒸汽團粒法造粒,此次全部搬遷。現在生產流程包括九道工序,具體描述如下:1)原料混合工序:首先將塊狀原料和粒狀物料進行粉碎,然后按配方要求將各種原料通過輸送帶計量、運輸,之后在主皮帶混合,混合好的原料經提升機運送到造粒機內。2)造粒工序:物料進入造粒機,根據需要通入蒸汽,進行造粒。3)烘干工序:造粒后的物料經輸送帶運送至烘干爐內,利用熱風爐的熱風將物料進行烘干。4)一次冷卻:從烘干爐出來的物料通過冷卻機進行冷卻,使物料降低溫度,達到粒面分開的效果。5)篩分工序:經一次冷卻的物料進入篩分工序,經過粗篩(篩網孔徑Φ4.75mm)和細篩(Φ3.0mm)兩級篩分,將大于4.75mm的顆粒物篩下來進入鏈破機破碎后與小于3.0mm的顆粒及細粉一同進入混合的粉狀原料,合乎要求的顆粒進入下一道工序。6)二次冷卻:經篩分下來的粒度合格的物料進入第二道冷卻機進行冷卻。7)精篩工序:再次冷卻后的物料經過粗篩、細篩兩次篩分將粒度不合格的分離出來返回系統重新與原料混合,合格物料進入包裹工序。8)包裹工序:符合要求的粒度合格的顆粒進入包裹筒,將防結塊劑均勻涂布在顆粒表面。9)包裝工序:從包裹筒中出來的成品物料經輸送帶運輸至包裝崗位,存儲在料倉,再經由定量包裝系統稱量包裝成成品,使用叉車將包裝好的成品運輸到成品庫存儲。圖2.2-5滾筒造粒復合肥流程簡圖 2.2.2.4小蘇打生產工藝1、生產原理工業上,通常用二氧化碳氣和碳酸鈉溶液進行碳化反應,生成碳酸氫鈉結晶懸浮液,經分離脫水、干燥等過程而得成品小蘇打。純堿碳酸化反應為:此反應是一個可逆反應。若使反應向左移動,反應進行完全,則碳酸氫鈉被煅燒成純堿。燒堿碳酸化反應為:根據化學平衡原理:(1)壓力增加,平衡向氣體體積減小的方向移動;(2)取走熱量,平衡向放熱反應的方向移動;(3)增加反應物濃度,不斷取出生成物,平衡向生成物方向移動;(4)在可逆反應中,為了盡可能利用某物質,則與之作用的另一物質必須過量。生產過程中,將系統中二氧化碳的操作壓力控制在0.18~0.24MPa(表),略高于碳化塔內液柱的靜壓力(約0.16MPaG);用連續冷卻的方法不斷從反應體系中取走熱量;使生產方法連續化,不斷從系統中取出結晶;使二氧化碳適當過量等措施,都有利于碳酸氫鈉結晶的生成,從而提高純堿的轉化率。為了獲得質量合格的成品蘇打,生產過程中,必須采取以下措施:(1)堿液除鐵:堿液中的鐵,用硫化鈉(Na2S)脫除:在中性或堿性溶液中,游離的Fe2+、和S2-很容易結合,生成一種穩定的黑色無定形硫化鐵沉淀:由于硫化亞鐵的重度大于較堿液的重度,這種沉淀物容易用沉降或過濾等方法從堿液中分離出去。硫化亞鐵不溶于水,易溶于稀酸,甚至醋酸。硫化亞鐵還能緊附于金屬器壁,形成一種牢固而致密的保護膜,既減輕了設備腐蝕,又減少鐵的氧化物進入產品,從而保證產品質量。(2)蒸汽加熱母液在化堿之前,用蒸汽間接加熱母液,不僅使碳酸鈉溶解加快,還能使母液中部份碳酸氫鈉分解為碳酸鈉,以增加母液的總堿度,降低堿液中的碳酸氫鈉含量,以免在送液過程中析出結晶而堵塞管道及泵閥。(3)碳酸氫鈉結晶的洗滌碳酸氫鈉結晶中的SO42-及Cl-,主要由原料碳酸鈉帶入。如不除去,直接影響產品質量。SO42-主要以硫酸鈉(Na2SO4)及硫酸亞鐵(FeSO4)等形式存在;Cl-主要以氯化鈉(NaCl)的形式存在,為可溶性雜質,用水洗法從結晶中脫除,效果較好。為了保證洗滌質量,洗水采用蒸汽冷凝液或脫鹽水。2、工藝流程描述本項目采用純堿合成法生產小蘇打生產工藝,包括化堿、母液精制、碳化、分離、干燥和包裝等部分。具體工藝流程如下所述:(1)化堿工序本項目原料純堿的溶解采用連續化堿工藝,從煅燒爐來的高溫純堿或袋堿,由刮板運輸機輸送到高位堿倉,經計量后加入盛有小蘇打濾液或脫鹽水的化槽,在攪拌及蒸汽間接加熱下進行溶解,制成溫度和濃度合格的堿液。從濾液桶來的母液與化堿來合格堿液換熱后(約70℃),根據產量情況用母液泵輸送入化堿槽,化堿槽內設不銹鋼加熱盤管,以蒸汽作為加熱介質,使母液溫度上升至95~100℃左右,一方面使母液中的NaHCO3分解到規定濃度,另一方面以利于原料Na2CO3的溶解。溶解后的堿液,從化堿槽上部溢流入堿液槽,合格堿液再經堿液泵輸送入澄清桶澄清。化堿槽溢流口設Na+自動檢測儀,根據堿液Na+濃度調節加堿量。原料純堿的來源有兩種途徑:一是從煅燒返回刮板來的熱堿,經埋刮板輸送機,送入堿倉,根據產量情況放入化堿槽,在蒸汽加熱條件下以加速純堿的溶解;第二種途徑是由聯堿裝置來的袋裝純堿,加入有加熱盤管的廢堿槽內,經溶解、初過濾后用泵輸送入化堿槽以進一步溶堿。為防止純堿沉積和加速純堿的溶解,在化堿槽和和廢堿槽內均設有攪拌裝置。(2)精制工序從化堿送來合格堿液,從上部進入澄清桶中心套筒,在中心筒下端部進入桶內分散緩慢上升,固體沉淀物緩慢沉降,澄清后的清液則從上部環形溢流堰匯集至清液出口,進入堿液儲桶,或直接進泵,送至CN過濾器內,使細微沉淀物分離出來,過濾后的清液再進入堿液貯桶。從澄清桶底部沉積的沉淀泥漿,在內裝有轉動緩慢的拌耙的作用下,匯集到澄清桶錐底中心,從排泥口排至臥螺離心機,分離后的堿液返回系統,渣泥則送指定堆場堆放。CN過濾器過濾后的堿泥,經臥螺離心機分離后,清液返回系統,渣泥則送指定則送指定堆場堆放。堿液貯桶內堿液從底部用堿液泵送至碳化塔,進行吸收反應。(3)碳化工序從堿液泵送來的合格堿液,進入碳化塔上部,二氧化碳從底部通入,在塔內發生碳化反應生成碳酸氫鈉結晶。CO2氣體來自于純堿煅燒爐爐氣,經CO2壓縮機壓縮到0.30~0.35MPa后送入碳化塔底圈,與塔內堿液逆流反應。為了及時移走碳化反應放出的熱量,碳化塔夾套和內冷器內通入適量冷卻水,以維持塔正常的操作溫度。碳化反應形成的晶漿,由塔底部經出堿口取出,進入稠厚器,供離心機進行脫水分離,上部溢流清液…
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