硫化堿生產(chǎn)工藝流程

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(jìn)行搬遷，生產(chǎn)工藝流程仍按照搬遷前的進(jìn)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(jìn)行脫水處理。十水芒硝先進(jìn)入化硝罐，加入熱水進(jìn)行溶解，溶解液體進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)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(jìn)行冷卻結(jié)晶，然后再通過皮帶輸送機送至離心機進(jìn)行離心分離，分離后的固體為無水芒硝，送至倉庫備用，離心母液

2、再返回至蒸發(fā)器中進(jìn)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(jìn)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(2500X45000)內(nèi)進(jìn)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(jìn)入預(yù)熱器，然后進(jìn)入長轉(zhuǎn)爐尾部，燃料煤粉從轉(zhuǎn)爐頭部進(jìn)入，與原料成逆向流

3、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)：NaSO+2dNaS+2CO生成硫化堿；Cr6+8Cr3+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)NaS+CGHONaCO+HS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(jìn)入化坯洗渣工序，進(jìn)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(jìn)行預(yù)熱，然后經(jīng)降塵室降塵，再用麻石水膜除塵器進(jìn)行除塵，除塵后進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行脫硫，達(dá)標(biāo)后排空?；厥辗蹓m經(jīng)過酸洗后外運至園區(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

4、由爐頭直接進(jìn)入熱溶罐進(jìn)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(dá)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(jìn)一步浸取泥渣中含有的NazS,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(jìn)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，NaS與HO反應(yīng)產(chǎn)生少量的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勺排氣筒排空，洗

5、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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行酸洗后外運至園區(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(tuán)微粒形式存在，并處于亞

6、穩(wěn)定狀態(tài)。由于濃鹵中含有較多的NaCO、NaSO、Naz&Q、NaSQ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(dá)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(2000X32000)內(nèi)進(jìn)行高溫煨燒，煨燒熱源同煨燒芒硝相同，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)：B

7、aSO+2dBaS+2CO生成硫化鋼。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(jìn)行除塵，除塵后進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行脫硫，達(dá)標(biāo)后排空?；厥辗蹓m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)硫化鋼溶液的制備煨燒來的熔融態(tài)黑灰由爐頭直接進(jìn)入硫化鋼浸取梢進(jìn)行熱溶，在電機攪拌的作用下，用新鮮水直接制取硫化鋼溶液，洗滌至一定濃度后，將硫化鋼溶液送至硫化鋼溶液儲罐備用。罐后，將配制好的硫化鋼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NaCO、NaSO、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梢排放到低鐵地下泥梢，然后將泥渣送至沉淀

8、洗泥工序洗泥地罐進(jìn)行洗泥；除雜后的澄清液用低鐵清液泵送至低鐵清液儲梢中以備蒸發(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(jìn)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34.2.3工藝消耗定額原材料及動力消耗定額項目單位消耗量(以t產(chǎn)品

9、計)年耗量原材料消耗芒硝t34000焦炭粉t8000重晶石t2000氧化鋅kg1500稀鹽酸t(yī)900心灰t1000包裝袋條40800000公用工程消耗燃料煤t8300生產(chǎn)用水3m36720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，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：煨燒芒硝，爐長度45米，爐體直徑2.5m,共2臺;煨燒重晶石，爐長度32米，爐體直徑

10、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、托輻、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(jìn)液濃度和蒸發(fā)使用蒸汽的溫度進(jìn)行計算，仍用以前換熱面積為43m2和120m2的強制外循環(huán)蒸發(fā)器各1臺，換熱面積為90m2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1t/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S=20mm;考慮勞保衛(wèi)生條件，

11、化灰梢上方設(shè)置集氣罩。(2)鋼鹵浸取箱：鋼板厚度S=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S=20mm;內(nèi)設(shè)攪拌槳，設(shè)備尺寸為直徑3米，高2米。(4)洗泥地罐：回收沉淀洗泥工序中殘留的硫化鈉，鋼板厚度S二20mm,內(nèi)設(shè)攪拌槳。主要設(shè)備一覽表新增更換設(shè)備在耳J丁P名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注一工藝裝置1結(jié)晶罐2000X1800臺12化硝罐3000X4000臺23離心機_3Q=800m/h,N=45kW臺14斗式提升機N=3kW臺35皮帶計量機B=500,L=3000,N=臺36混料機B=650,L=5500,N=臺17儲料倉2000X2000X1200

12、個1需防滲防風(fēng)防雨8送料螺旋機400,L=3000,N=臺39皮帶輸送機B=650,L=5500,N=臺510預(yù)熱器臺311除塵設(shè)備套312脫硫塔套313煙囪H=30米套314熱化罐3000X1800個32520附：攪拌電機N=20kW15濃鹵儲槽5000X4000個9附：攪拌電機N=15kW16濃鹵清液中轉(zhuǎn)罐3000X2000個717清液宗_3_Q=10m/h,H=21.5m,N=個718低鐵總鹵罐3000X2000個619低鐵反應(yīng)罐3000X2000個6附：攪拌電機N=20洗泥地罐2000X1800個1附：攪拌電機N=21低鐵地下泥槽3000X2000個1附：攪拌電機N=22鋼鹵浸取箱50

13、00x1600x1000個323鋼鹵輸送泵_3Q=15m/h,H=30mN=個324硫化鋼溶液儲槽3000X2000附：攪拌電機N=個225低鐵清液泵Q=15rr/h,H=30mN=臺626溜槽B=500,L=2500個2二空壓制氮站1空氣壓縮機排氣量Q=min套2備一排氣壓力P=,N=15kW2微熱再生干燥器處理氣里Q=min,N=3kW臺2備一3工藝空氣儲罐V=2m3臺116MnR搬遷設(shè)備1顆式破碎機PE250X400,N=臺12雷家機5R4018,N=臺13噴淋塔LD18-54,N=111kW臺14破碎機MFD-65,N=10kW臺15鼓風(fēng)機8-18-6A,N=臺36煤粉旋轉(zhuǎn)非標(biāo)，中二1

14、50,N=臺37斗式提升機N=3kW臺38煤粉倉2500X2000個39濃鹵液卜呆3Q=20rr/h,H=60mN=15kW臺310沉淀罐3000x1800臺211T錢力N=3kW臺212一洗罐2500X2000,N=臺213一洗吊泵Q=9.5m/h,H=17mN=4kW臺214一號較刀N=3kW臺215二洗罐2500X2000,N=臺216二洗吊泵_3Q=9.5m/h,H=17mN=4kW臺217酸洗罐2500X2000臺118酸洗循劃、泉Q=10r3/h,H=21.5m,N=臺119濃囪宗_3一Q=10m/h,H=21.5m,N=臺920送混濃鹵管線=89mm米180材質(zhì)30421箱式壓濾機XAY-100-U,N=3kW臺722洗泥吊泵Q=9.5m3/h,H=17mN=4kW臺2,升,備23真空泵SK-6,N=臺8四開四備24蒸發(fā)器蒸發(fā)面積43m2,N=22kW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90mLN