硫化堿生產(chǎn)工藝流程

1、4.2.1.2工藝流程說明本項目對原裝置部分使用價值較高的設(shè)備進行搬遷，生產(chǎn)工藝流程仍按照搬遷前的進行設(shè)計， 以焦炭粉為還原劑， 采用含鉻芒硝和脫水芒硝為原料生產(chǎn)工業(yè)低鐵硫化堿。 生產(chǎn)工序主要包括備料上料工序、煅燒工序、化坯洗渣工序、沉淀洗泥工序、低鐵硫化堿制液工序、蒸發(fā)工序、制片包裝工序。工藝流程如下：(1) 備料上料工序由于十水芒硝不能滿足硫化堿生產(chǎn)原料的要求，首先要對十水芒硝進行脫水處理。 十水芒硝先進入化硝罐， 加入熱水進行溶解， 溶解液體進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)， 蒸發(fā)熱源采用蒸發(fā)工序二次蒸汽， 蒸發(fā)液送入結(jié)晶罐進行冷卻結(jié)晶，然后再通過皮帶輸送機送至離心機進行離心分離， 分離后的固體為無水

2、芒硝，送至倉庫備用，離心母液再返回至蒸發(fā)器中進行循環(huán)。原料含鉻芒硝和脫水芒硝分別存入專門的儲倉，經(jīng)過破碎后保證進入工藝系統(tǒng)的芒硝粒徑不超過 50mm，芒硝、焦炭粉分別通過斗式提升機、皮帶計量機送至混料機，按一定比例混合，再通過混料皮帶輸送機送入儲料倉，然后經(jīng)送料螺旋機送入煅燒工序。(2) 煅燒工序物料在長轉(zhuǎn)爐 ( 2500×45000) 內(nèi)進行還原反應(yīng)所需的熱量由燃料煤燃燒提供。燃料煤由煤庫經(jīng)皮帶輸送機送至雷蒙機研磨后，再用斗式提升機送到煤粉倉，由皮帶輸送機送到爐頭煤粉斗，再經(jīng)下端送料螺旋機送入送風(fēng)管道內(nèi)，由羅茨鼓風(fēng)機吹入長轉(zhuǎn)爐內(nèi)燃燒。來自儲料倉的芒硝與焦炭粉先進入預(yù)熱器，然后進入長

3、轉(zhuǎn)爐尾部， 燃料煤粉從轉(zhuǎn)爐頭部進入，與原料成逆向流動，當(dāng)爐內(nèi)溫度為1050-1150時，芒硝與焦炭粉發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：Na2SO4+2C+Na2S+2CO 生成硫化堿；Cr6+CCr3+毒性較大的 Cr6+變?yōu)闊o毒穩(wěn)定的Cr6+；同時，在有水蒸汽存在條件下，發(fā)生副反應(yīng)Na2S+CO2+H2ONa2CO3+H2S生成碳酸鈉和硫化氫。物料在轉(zhuǎn)爐內(nèi)經(jīng)預(yù)熱、熔化、沸騰、成熟制得熔體黑灰，從爐頭送入熱熔罐中，進入化坯洗渣工序，進行熱溶。每臺轉(zhuǎn)爐配套一臺特制預(yù)熱器， 高溫轉(zhuǎn)爐煙氣先經(jīng)過預(yù)熱器對生料進行預(yù)熱，然后經(jīng)降塵室降塵， 再用麻石水膜除塵器進行除塵，除塵后進入脫硫塔進行脫硫， 達標(biāo)后排空。回收粉塵經(jīng)過

4、酸洗后外運至園區(qū)指定地點，可用作制磚。(3) 化坯洗渣工序由煅燒工序來的熔融態(tài)黑灰由爐頭直接進入熱溶罐進行熱溶， 在攪拌機的作用下，用沉淀洗泥工序的洗渣水( 稀鹵水 ) 直接制取濃鹵堿水， 當(dāng)溶液中Na2S 濃度達到 23%左右時，用濃鹵液下泵將其打至沉淀罐，沉淀罐上層清液送至沉淀洗泥工序濃鹵儲槽。沉淀泥渣經(jīng)過一號鉸刀輸送至一洗罐，在一洗罐中進一步浸取泥渣中含有的 Na2 S，一洗罐洗凈的渣泥經(jīng)二號絞刀送至二洗罐，當(dāng)渣泥中堿含量小于1%時，將渣泥進行酸洗后外運至園區(qū)指定地點。洗渣用水為沉淀洗泥工序送來的洗泥水 ( 稀鹵水) ，洗渣水送至熱熔罐循環(huán)使用?；鬟^程中，Na2S與 H2O反應(yīng)產(chǎn)生少量

5、的 H2S 氣體，故熱溶罐為封閉裝置，熱溶過程中產(chǎn)生的堿霧及H2S 氣體經(jīng)噴淋塔洗滌后， 由高度為 15m的排氣筒排空，洗滌液循環(huán)使用， 濃度增加至一定值時送至熱溶罐；噴淋塔污泥定期排至熱溶罐，供化坯用。(4) 沉淀洗泥工序由化坯工序來的濃度為 23%的濃鹵堿水進入濃鹵儲槽， 通過濃鹵泵送入低鐵澄清罐中，通入蒸汽，加熱濃鹵水堿水至 70-80 后恒溫靜置 16 小時以上，然后經(jīng)過濃鹵泵送至箱式壓濾機進行壓濾， 壓濾后合格的 23%的清液送至濃鹵清液中轉(zhuǎn)槽中，然后用清液泵送至低鐵反應(yīng)罐進行制備低鐵硫化堿。濾渣卸至洗泥地罐，熱水洗滌，當(dāng)洗滌液中堿含量小于 1%時，將渣泥送至酸洗罐進行酸洗后外運至園

6、區(qū)指定地點， 用于制磚。洗泥水送至化坯洗渣工序化坯用。(5) 低鐵硫化堿制液工序制備原理：硫化堿濃鹵中的鐵是以 FeS的膠團微粒形式存在， 并處于亞穩(wěn)定狀態(tài)。由于濃鹵中含有較多的 Na2CO3 、Na2SO4、 Na2S2O3 、Na2 SO3 等可溶性雜質(zhì)，會影響產(chǎn)品的質(zhì)量和顏色， 本工藝選擇加入硫化鋇溶液和氧化鋅，硫化鋇溶液可與這些雜質(zhì)生成沉淀而除去，硫酸鋅和硫化鈉生成硫化鋅沉淀，沉淀的生成破壞了溶液中 FeS 膠粒的穩(wěn)定性，同時生成的沉淀將 FeS 微粒包裹、吸附、共沉淀，從而達到除鐵目的。工藝流程：1) 硫化鋇的制備焦炭粉和重晶石分別通過斗式提升機、下料管預(yù)熱器。然后送入原小長轉(zhuǎn)爐 (

7、 2000×32000) 內(nèi)進行高溫煅燒，煅燒熱源同煅燒芒硝相同，燃料煤粉由羅茨鼓風(fēng)機吹入長轉(zhuǎn)爐內(nèi)燃燒，與重晶石成逆向流動，當(dāng)爐內(nèi)溫度為1100左右時，重晶石與焦炭粉發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：BaSO4+2C+BaS+2CO生成硫化鋇。轉(zhuǎn)爐煙氣先經(jīng)過預(yù)熱器回收余熱， 加熱生料重晶石， 然后再用麻石水膜除塵器進行除塵， 除塵后進入脫硫塔進行脫硫， 達標(biāo)后排空。 回收粉塵與渣泥一同經(jīng)過酸洗外運至園區(qū)指定地點，用于制磚。2) 硫化鋇溶液的制備煅燒來的熔融態(tài)黑灰由爐頭直接進入硫化鋇浸取槽進行熱溶， 在電機攪拌的作用下， 用新鮮水直接制取硫化鋇溶液，洗滌至一定濃度后， 將硫化鋇溶液送至硫化鋇溶液儲罐備

8、用。硫化鋇溶液制取工藝流程簡圖3) 低鐵硫化堿制液濃鹵清液進入低鐵反應(yīng)罐后， 將配制好的硫化鋇溶液及氧化鋅加入到低鐵反應(yīng)罐內(nèi)攪拌20min 左右，使溶液中的Na2CO3 、Na2SO4、FeS等雜質(zhì)充分與除鐵劑反應(yīng)，靜置16-24h 后，將沉淀下的不溶物通過溜槽排放到低鐵地下泥槽，然后將泥渣送至沉淀洗泥工序洗泥地罐進行洗泥；除雜后的澄清液用低鐵清液泵送至低鐵清液儲槽中以備蒸發(fā)。(6) 蒸發(fā)工序?qū)⒌丸F清液送入列管蒸發(fā)器，通入蒸汽進行加熱真空濃縮，當(dāng)堿液濃縮至 34-38%時，調(diào)整堿液溫度到100，直接濃縮至60%后，通過成品液泵打入成品罐。蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽送至備料上料工序，用作制備無水芒硝，蒸

9、汽冷凝生成的冷凝水送回鍋爐裝置。(7) 制片包裝工序由成品罐來的 60%濃鹵液經(jīng)泵緩慢送至制片機， 經(jīng)冷卻后得到低鐵硫化堿，通過皮帶輸送機輸送到自動包裝機料斗，包裝后送庫房儲存待售。低鐵硫化堿工藝流程簡圖4.2.2物料平衡說明物料平衡圖見附圖3。4.2.3工藝消耗定額原材料及動力消耗定額消耗量項目單位（以 t 產(chǎn)品年耗量計）芒硝t34000焦炭粉t8000重晶石t2000原材料消耗氧化鋅kg1500稀鹽酸t(yī)900石灰t1000包裝袋條40800000燃料煤t8300生產(chǎn)用水336720m公用工程消耗工藝生產(chǎn)用電kW ?h6103800蒸汽t24624循環(huán)水t864主要設(shè)備選擇本項目屬于搬遷項目

10、，為了減少投資，只淘汰部分落后及廢舊設(shè)備，其余設(shè)備仍用以前硫化堿生產(chǎn)設(shè)備，本項目主要設(shè)備選擇如下：一、搬遷設(shè)備(1) 雷蒙機：燃料煤每小時消耗量為，原廠 5R4018擺式磨煤機 1臺，磨煤量為 25t/h ，可滿足本項目使用要求。(2) 長轉(zhuǎn)爐：煅燒芒硝，爐長度 45 米，爐體直徑 2.5m，共 2 臺；煅燒重晶石，爐長度 32 米，爐體直徑 2m，共 1 臺，轉(zhuǎn)爐內(nèi)砌筑高鋁耐火磚，另外附屬設(shè)備有轉(zhuǎn)爐減速機、托輥、托帶、擋輪、密封裝置等，可滿足本項目使用要求。(3) 沉淀罐：沉淀濃鹵堿液中的較大顆粒渣體，入口設(shè)有隔板，外設(shè)保溫層，設(shè)備直徑 3 米。(4) 蒸發(fā)器：按照進液濃度和蒸發(fā)使用蒸汽的溫

11、度進行計算，仍用以前換熱面積為221 臺，換熱面43m和 120m的強制外循環(huán)蒸發(fā)器各2積為 90m的強制外循環(huán)蒸發(fā)器2 臺，能夠保證生產(chǎn)正常運行。(5) 制片機：濃度為 60%的片堿產(chǎn)量為 h，因此設(shè)計中選擇 5 臺生產(chǎn)能力為 1 t/h 的制片機。二、新增更換設(shè)備(1) 熱化罐：設(shè)備附件有攪拌裝置和布料盤，考慮到物料的沖刷腐蝕等因素，設(shè)備壁厚應(yīng)選 =20 mm；考慮勞保衛(wèi)生條件，化灰槽上方設(shè)置集氣罩。(2) 鋇鹵浸取箱：鋼板厚度 =20mm；內(nèi)設(shè)攪拌槳，設(shè)備尺寸為長5 米，寬 1.6 米，高 1 米。(3) 低鐵反應(yīng)罐： 鋼板厚度 =20mm；內(nèi)設(shè)攪拌槳，設(shè)備尺寸為直徑3米，高 2米。(4

12、) 洗泥地罐：回收沉淀洗泥工序中殘留的硫化鈉，鋼板厚度=20mm，內(nèi)設(shè)攪拌槳。主要設(shè)備一覽表新增更換設(shè)備序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注一工藝裝置1 結(jié)晶罐2 化硝罐3 離心機4 斗式提升機5 皮帶計量機6 混料機7 儲料倉8 送料螺旋機9 皮帶輸送機10 預(yù)熱器11 除塵設(shè)備12 脫硫塔13 煙囪熱化罐14附：攪拌電機15 濃鹵儲槽 2000×1800臺1 3000×4000臺23臺1Q=800m/h ， N=45kWN=3kW臺3B=500，L=3000，N=臺3B=650，L=5500，N=臺12000× 2000×1200個1需防滲防風(fēng)防雨 400，

13、L=3000，N=臺3B=650，L=5500，N=臺5臺3套3套3H=30米套3 3000×18002520N=20kW個3 5000×4000個9附：攪拌電機16 濃鹵清液中轉(zhuǎn)罐17 清液泵18 低鐵總鹵罐低鐵反應(yīng)罐19附：攪拌電機洗泥地罐20附：攪拌電機低鐵地下泥槽21附：攪拌電機22 鋇鹵浸取箱23 鋇鹵輸送泵硫化鋇溶液儲槽24附：攪拌電機25 低鐵清液泵26 溜槽二空壓制氮站1 空氣壓縮機2 微熱再生干燥器3 工藝空氣儲罐搬遷設(shè)備1 顎式破碎機N=15kW 3000×20003Q=10m/h ， H=21.5m，N= 3000×2000 300

14、0×2000N= 2000×1800 N= 3000×2000 N=5000× 1600×10003Q=15m/h ， H=30m， N= 3000×2000N=3Q=15m/h ， H=30m， N=B=500，L=2500排 氣 量 Q=min排氣壓力 P=， N=15kW 處理氣量 Q=min，N=3 kW3V=2mPE250×400，N=個7個7個6個6個1個1個3個3個2臺6個2套2備一臺2備一臺116MnR臺12 雷蒙機3 噴淋塔4 破碎機5 鼓風(fēng)機6 煤粉旋轉(zhuǎn)7 斗式提升機8 煤粉倉9 濃鹵液下泵10 沉淀罐1

15、1 一號鉸刀12 一洗罐13 一洗吊泵14 二號鉸刀15 二洗罐16 二洗吊泵17 酸洗罐18 酸洗循環(huán)泵19 濃鹵泵20 送混濃鹵管線21 箱式壓濾機22 洗泥吊泵23 真空泵24 蒸發(fā)器5R4018，N=LD18-54， N=111kWMFD-65，N=10kW8-18-6A ， N=非標(biāo)， =150， N=N=3kW 2500×20003Q=20m/h ， H=60m， N=15kW 3000×1800N=3kW 2500×2000， N=Q=9.5m3/h ， H=17m， N=4kWN=3kW 2500×2000， N=Q=9.5m3/h ， H=17m， N=4kW 2500×20003Q=10m/h ， H=21.5m，N=3Q=10m/h ， H=21.5m，N= =89mmXAY-100-U，N=3kWQ=9.5m3/h ， H=17m， N=4kWSK-6， N=2蒸發(fā)面積 43m， N=22kW臺1臺1臺1臺3臺3臺3個3臺3臺2臺2臺2臺2臺2臺2臺2臺1臺1臺9米180材質(zhì) 304臺7臺2一開一備臺8四開四備臺1252025蒸發(fā)器蒸發(fā)面積120m2，N=22kW臺1252026蒸發(fā)器蒸發(fā)面積2臺2252090m， N=22kW27凝結(jié)水罐 300