聯(lián)堿化工工藝及系統(tǒng)

1、4聯(lián)堿化工工藝及系統(tǒng)4.1概述4.1.1聯(lián)堿裝置設(shè)計(jì)規(guī)模與組成4.1.1.1建設(shè)規(guī)模根據(jù)產(chǎn)品方案要求，本聯(lián)堿裝置建設(shè)總規(guī)模：40萬噸/年?？偖a(chǎn)品方案：輕質(zhì)純堿40萬噸/年；低鹽重質(zhì)純堿20萬噸/年；濕氯化銨20萬噸/年（以干基計(jì)）；干氯化銨40萬噸/年（以干基計(jì)）。4.1.1.2聯(lián)堿裝置設(shè)計(jì)規(guī)模與產(chǎn)品配套方案本基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)范圍為聯(lián)堿生產(chǎn)全套裝置以及相關(guān)的公用工程設(shè)施、輔助設(shè)施。年操作時(shí)間： 8000小時(shí)生產(chǎn)性質(zhì)：連續(xù)項(xiàng)目性質(zhì)：新建聯(lián)堿裝置總建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品能力序號(hào)產(chǎn) 品名 稱執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)質(zhì) 量等 級(jí)商品量裝置配套能力備注kt/akt/at/dt/h1純堿4001.1輕質(zhì)純堿GB210.1-2004類

2、優(yōu)等品2004001200501.2低鹽重質(zhì)純堿GB210.1-2004類優(yōu)等品200200600252氯化銨 400以干基計(jì)2.1濕農(nóng)銨HG3281-1990一等品4001200502.2干農(nóng)銨GB2946-2008一等品4004001200503食品碳酸氫銨GB1888-20082020602.54.1.1. 聯(lián)堿裝置組成及機(jī)構(gòu)設(shè)置40萬噸/年聯(lián)堿裝置隸屬于福州耀隆化工集團(tuán)有限責(zé)任公司，由重堿、氯化銨、煅燒、食品碳酸氫銨4個(gè)主要生產(chǎn)裝置和循環(huán)水站、維修班以及10kV高壓配電室3個(gè)輔助裝置組成，聯(lián)堿中央化驗(yàn)室和中控室與合成氨裝置統(tǒng)一建在合成氨裝置區(qū)的主控樓內(nèi)。聯(lián)堿裝置各工序劃分和歸屬如下：主

3、項(xiàng)工序號(hào)工序范圍備注100重堿裝置09071-06111碳化工序09071-06112濾過工序09071-06113蒸吸工序200氯化銨裝置09071-06221鹽干燥及儲(chǔ)運(yùn)工序09071-06222母換工序09071-06223結(jié)晶分離工序09071-06224干銨工序09071-06225銨包裝及儲(chǔ)運(yùn)工序300煅燒裝置09071-06331輕灰煅燒工序09071-06332重灰涼堿工序09071-06333堿包裝及儲(chǔ)運(yùn)400食品碳銨裝置09071-06441碳化干燥工序09071-06442碳銨包裝及儲(chǔ)運(yùn)工序500聯(lián)堿循環(huán)水站09071-06500循環(huán)水站600聯(lián)堿維修班09071-066

4、00設(shè)備維修70010kV高壓配電室09071-0670010kV高壓配電室4.1.2生產(chǎn)方法、流程特點(diǎn)以鹽、二氧化碳為原料的合成法純堿制造工藝通常有氨堿法和聯(lián)堿法，本項(xiàng)目采用聯(lián)堿法制堿工藝。在聯(lián)堿法生產(chǎn)工藝中，碳化是制堿的核心，碳化工藝技術(shù)路線的選擇，與產(chǎn)品成本、生產(chǎn)操作關(guān)系較大。變換氣制堿加壓碳化工藝，是純堿行業(yè)大力推廣的節(jié)能型制堿工藝，多年來的生產(chǎn)實(shí)踐業(yè)已證明了該工藝的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性與可靠性，本次新建聯(lián)堿裝置，即采用變換氣制堿加壓碳化工藝技術(shù)路線。本設(shè)計(jì)以大型化、系列化、專業(yè)化、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能環(huán)保、安全可靠為原則，選擇使用了純堿行業(yè)當(dāng)前的先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，以使新建聯(lián)堿裝置在現(xiàn)有基礎(chǔ)上技術(shù)更

5、先進(jìn)、配置更合理、操作更方便、運(yùn)行更可靠。本項(xiàng)目主要流程特點(diǎn)為：加壓外冷碳化、二次噴射吸氨、真空轉(zhuǎn)鼓濾堿、淡液高效蒸餾、輕灰自身返堿煅燒、重灰液相水合、純堿滾筒篩分槳葉涼堿、海鹽流化干燥、冷析液氨外冷、鹽析固體加鹽、逆料取出制農(nóng)銨、離心濾銨、埋管干銨、半自動(dòng)包裝、全程DCS監(jiān)控等。聯(lián)堿裝置總工藝流程圖參見聯(lián)堿裝置總工藝流程圖09071-06000-CP25。采取的主要工藝方案有：（1） 加壓外冷碳化配清洗循環(huán)泵采用變換氣制堿加壓碳化工藝，首選成熟可靠的2800/3800/3200外冷碳化塔，配3臺(tái)外冷器，冷卻管材質(zhì)為316L。為保證變換氣碳化后的原料氣品質(zhì)，配碳化副塔1臺(tái)，合格的原料氣返回合成

6、氨裝置。為了節(jié)能減排、保證系統(tǒng)水平衡和母液平衡，碳化塔配置了循環(huán)清洗泵和煮塔水循環(huán)槽。（2） 真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)過濾重堿真空轉(zhuǎn)鼓濾堿機(jī)經(jīng)過不斷改進(jìn)與完善，以日臻成熟，過濾能力550600t/d的20m2大型真空轉(zhuǎn)鼓濾堿機(jī)與大型水環(huán)式真空泵機(jī)組相配，再對(duì)碳化取出液進(jìn)行稠厚處理，可使重堿一次過濾的水含量控制在18%以下。（3） 母液噴射吸氨與A澄清母液、母液及淡液蒸餾塔蒸氨尾氣均采用大型、高效噴射吸氨器進(jìn)行氨的吸收。由于制堿原料一半采用海鹽，雜質(zhì)較多，為保證制堿母液的純度，設(shè)置大型斯丁堡型A澄清桶2臺(tái)進(jìn)行A澄清，以保證合格清液送至碳化制堿，沉淀泥送板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾處理。（4） 淡液蒸餾、廢淡液回用聯(lián)

7、堿裝置的含氨廢水，主要來自于煅燒的爐氣冷凝液，少量為原料氣凈化塔的洗水，總量不超過40 m2/h，采用高效規(guī)整填料式蒸餾塔進(jìn)行淡液蒸餾，可使淡液夾帶的氨全部回收，且廢淡液達(dá)到國(guó)標(biāo)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目堅(jiān)持節(jié)能、節(jié)水、減排原則，將蒸餾處理后的廢淡液儲(chǔ)存收集，作為軟化水按系統(tǒng)水平衡要求定量?jī)?yōu)先回用生產(chǎn)系統(tǒng)作為洗水和工藝用水，不足部分則由外網(wǎng)補(bǔ)入軟化水，以最大限度地減少廢水的對(duì)外排放，降低新鮮水及軟化水的消耗。（5） 重堿二次過濾、自身返堿蒸汽煅燒為了降低重堿含鹽量和含水量，提高煅燒爐生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)降低蒸汽消耗，在重堿進(jìn)入煅燒爐之前，選擇進(jìn)口推料式離心機(jī)對(duì)重堿進(jìn)行二次分離，以使水分控制在15

8、%以下。輕灰選擇2800×28000、加熱面積2900m2的自身返堿回轉(zhuǎn)式蒸汽煅燒爐2臺(tái)，以3.2MPa的中壓蒸汽進(jìn)行重堿的煅燒操作。當(dāng)重堿水份較高、生產(chǎn)波動(dòng)較大時(shí)，可以開啟備用爐。煅燒產(chǎn)生的爐氣經(jīng)冷凝凈化后，一部分送至食品碳銨裝置生產(chǎn)食品級(jí)碳酸氫銨，多余部分放空。（6） 重灰液相水合、回轉(zhuǎn)爐干燥低鹽重質(zhì)純堿產(chǎn)品的生產(chǎn)，對(duì)于鹽分的脫除，液相水合法是當(dāng)前最為成熟的生產(chǎn)方法之一，本設(shè)計(jì)確定采用液相水合工藝制造重質(zhì)純堿，選擇使用純堿行業(yè)成功應(yīng)用的液相水合器、一水堿進(jìn)口離心機(jī)與自身返堿回轉(zhuǎn)式煅燒爐一一配套，共同完成20萬噸/年低鹽重質(zhì)純堿的生產(chǎn)。（7） 產(chǎn)品滾筒式篩分、槳葉式?jīng)鰤A滾筒式篩分機(jī)

9、，用于純堿的產(chǎn)品篩分，單臺(tái)生產(chǎn)能力大、運(yùn)行可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，近年來在純堿行業(yè)成功運(yùn)用、備受青睞。本項(xiàng)目的輕質(zhì)純堿和重質(zhì)純堿均選擇滾筒篩進(jìn)行產(chǎn)品的篩分處理，輕灰2臺(tái)、重灰1臺(tái)。槳葉式?jīng)鰤A機(jī)經(jīng)過改進(jìn)完善已經(jīng)在純堿行業(yè)成熟使用。鑒于本項(xiàng)目重灰產(chǎn)品為以銷定產(chǎn)，輕灰能力最小20萬噸/年，最大40萬噸/年，重灰能力20萬噸/年，采用單臺(tái)能力為15萬噸/年規(guī)模的涼堿機(jī)3臺(tái)，用于輕灰涼堿，選擇20萬噸/年規(guī)模的涼堿機(jī)1臺(tái)，用于重灰涼堿。（8） 母液水冷與換熱分組設(shè)置、單臺(tái)備用氨母液的水冷 、氨母液與母液的換熱，通常為分組設(shè)置，但備用有分組備用和單臺(tái)備用兩種。從節(jié)省建設(shè)投資、減少備用考慮，本裝置采用分組設(shè)置、單臺(tái)

10、備用方案，即將水冷器、母換器串聯(lián)后以20萬噸/年規(guī)模分為2組，每組5臺(tái)，設(shè)備形式為立式波紋管，其中水冷器2臺(tái)用于氨母液的預(yù)冷，換熱管材質(zhì)為316L, 母液換熱器3臺(tái)用于氨母液與母液的換熱，換熱管材質(zhì)為鈦。其中1臺(tái)水冷與母換互為備用。（9） 大型結(jié)晶器、逆料取出工藝制銨過程，采用外冷結(jié)晶、液氨致冷、一次加鹽、逆料取出流程。按40萬噸/年聯(lián)堿規(guī)模，配套選擇大型冷鹽析結(jié)晶器2套，其中冷析結(jié)晶器，容積860m3配軸流泵5500m3/h 3臺(tái)，鹽析結(jié)晶器，容積890m3配軸流泵7300m3/h 1臺(tái)。氨母液經(jīng)水冷、換熱后進(jìn)入冷析結(jié)晶器，通過軸流循環(huán)外冷析出部分氯化銨，母液再流入鹽析結(jié)晶器，通過鹽析得到的

11、氯化銨結(jié)晶再返回冷析結(jié)晶器，采用逆料流程獲得較高質(zhì)量的氯化銨產(chǎn)品。鈦管外冷器以技術(shù)可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、耐腐蝕性強(qiáng)、換熱效果好、經(jīng)久耐用，在國(guó)內(nèi)聯(lián)堿廠早已得到充分的肯定與認(rèn)同，是聯(lián)堿過程生產(chǎn)中最關(guān)鍵的設(shè)備之一。本設(shè)計(jì)每臺(tái)冷析結(jié)晶器配有列管式外冷器3臺(tái)，規(guī)格為2200×6000，F(xiàn)=1013 m2。外冷器采用碳鋼外殼，換熱管為鈦管45X1.5，上下花板采用鈦復(fù)合板，下封頭做襯膠處理。（10） WH過濾式離心機(jī)濾銨WH型過濾式離心機(jī)是聯(lián)堿企業(yè)較為成熟的氯化銨分離設(shè)備，具有自動(dòng)卸料、操作穩(wěn)定、連續(xù)過濾等特點(diǎn)，濾餅含濕量低，洗滌充分，單位能耗低，在國(guó)內(nèi)同行業(yè)堿廠運(yùn)用效果較好，但直徑1000以下規(guī)格

12、生產(chǎn)能力較小。隨著技術(shù)的進(jìn)步，直徑1200的機(jī)型也日漸成熟，本次選擇WH-1200型過濾式離心機(jī)進(jìn)行氯化銨結(jié)晶的過濾。（11） 埋管流化床干銨、布袋式除塵氯化銨的干燥采用普通流化床的居多，長(zhǎng)期以來在聯(lián)堿企業(yè)已成熟應(yīng)用。內(nèi)熱式埋管流化床，因其占地面積小、操作簡(jiǎn)單、干燥成本低，高效、節(jié)能、大型化特點(diǎn)突出，一經(jīng)問世，便迅速在純堿企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。實(shí)踐證明，干銨汽耗與普通流化床相比，幾乎節(jié)省一半；配套的干式布袋式除塵器，可使尾氣含塵量達(dá)到國(guó)標(biāo)要求，避免了濕法除塵帶來的廢水排放難題。故本設(shè)計(jì)采用內(nèi)熱式埋管流化床配套布袋式除塵器進(jìn)行氯化銨的干燥。（12） 海鹽流化床干燥本項(xiàng)目地處東海沿岸，制堿原料鹽的來

13、源主要為外購的海鹽和真空鹽，比例1：1，每小時(shí)30噸的海鹽不僅顆粒大，濕度也大，最高含水量接近7%，使鹽的粉碎帶來了麻煩。對(duì)于這樣大量的濕鹽作干燥處理，尚未有成熟經(jīng)驗(yàn)可借鑒，但為了保證粉碎機(jī)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)兼顧節(jié)能減排，海鹽先干燥后粉碎的方案應(yīng)是首選。經(jīng)過多方了解、設(shè)備比較，本設(shè)計(jì)擬定采用流化床進(jìn)行海鹽的干燥，并配套以干濕相結(jié)合的除塵洗滌系統(tǒng)進(jìn)行尾氣凈化，以保證擁有良好的操作環(huán)境。4.1.3本裝置的“三廢”治理及環(huán)境保護(hù)的措施與實(shí)現(xiàn)效果三廢排放量少是聯(lián)堿工藝的重要特點(diǎn)之一，采取各種措施后，盡量維持系統(tǒng)的母液平衡和水平衡，力爭(zhēng)正常生產(chǎn)過程中沒有廢水產(chǎn)生；由于海鹽用量較大，在母液精制過程中會(huì)有

14、少量廢渣產(chǎn)生，經(jīng)過處理可作為建筑材料用于筑路；生產(chǎn)中的廢氣，凈化處理后實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，正常運(yùn)行中不會(huì)對(duì)廠區(qū)周邊和臨近海域造成環(huán)境污染。設(shè)計(jì)中采取的主要措施如下：（1） 廢氣處理聯(lián)堿生產(chǎn)過程中固體物料處理產(chǎn)生的各種尾氣，如濾過尾氣、鹽干燥尾氣、干銨尾氣、輕灰煅燒爐氣、重灰干燥爐氣等，設(shè)計(jì)中均根據(jù)介質(zhì)特性采用干濕相結(jié)合措施分別對(duì)氨和塵進(jìn)行凈化處理。l 濾過尾氣、干燥爐氣：配置尾氣凈氨塔，利用軟化水洗滌凈氨，凈化后的尾氣達(dá)標(biāo)直接高空排放；l 碳化尾氣：在原料氣凈氨塔中用軟化水洗滌夾帶的微量氨，達(dá)到合成氨要求后返回合成氨系統(tǒng)；l 鹽干燥尾氣、干銨尾氣以及包裝除塵尾氣：配布袋除塵器處理達(dá)標(biāo)后直接高空排放；

15、l 煅燒爐氣：采用旋風(fēng)除塵、冷凝、水洗等措施，除塵、除氨后達(dá)標(biāo)排放。（2） 廢水治理l 含氨淡液：含有少量氨的爐氣冷凝液、碳化尾氣塔洗水，設(shè)立專門的淡液蒸餾塔進(jìn)行加熱分解，回收氨氣后的廢淡液，作為軟化水在制堿系統(tǒng)優(yōu)先使用。l 在每個(gè)裝置界區(qū)內(nèi)設(shè)立一個(gè)污水池，集中收集本裝置各工序循環(huán)清洗設(shè)備的清洗水及事故狀況下或設(shè)備維修時(shí)產(chǎn)生的少量廢水，當(dāng)系統(tǒng)母液收縮時(shí)返回制堿系統(tǒng)回收使用，多余部分定量排入廠區(qū)污水處理場(chǎng)統(tǒng)一處理。（3） 廢渣治理當(dāng)原料鹽的質(zhì)量差時(shí)母液澄清桶會(huì)有大量A泥排出，設(shè)計(jì)選擇了2臺(tái)A澄清桶用于泥渣的收集，定期用板框壓濾機(jī)壓濾后形成濾餅運(yùn)至廠外排渣場(chǎng)填埋或用于筑路。4.1.4生產(chǎn)制度年操作

16、日： 8000小時(shí)生產(chǎn)班制：四班三運(yùn)轉(zhuǎn)。4.2原材料、產(chǎn)品主要技術(shù)規(guī)格4.2.1原材料技術(shù)規(guī)格24序號(hào)項(xiàng)目規(guī)格備注1.原料鹽滿足GB/T5462-2003工業(yè)鹽標(biāo)準(zhǔn)真空鹽：NaCl97%，水分3%，硫酸根0.3%海鹽：NaCl97%，水分7%真空鹽：海鹽=1：12.合成氨符合GB536-1988液體無水氨優(yōu)等品指標(biāo)：NH3 99.9%壓力：0.2MPa（G）溫度：-10氣氨供應(yīng)吸氨3.變換氣入氣：1.6MPa（G），40組成： CO228.530.7，CO 1.53.7, H2 51.2952.3, N2 14.81 ，Ar 0.19%，CH4 1.14，H2S 10mg/Nm3H2O 飽和。

17、回氣：壓差0.34 MPa，40組成：CO20.2%（V）， NH30.15g/Nm3。合成氨裝置供應(yīng)4.2.2.產(chǎn)品（包括中間產(chǎn)品）技術(shù)規(guī)格4.2.2.1純堿產(chǎn)品純堿產(chǎn)品質(zhì)量執(zhí)行國(guó)標(biāo)GB210.1-2004工業(yè)碳酸鈉，其中，輕質(zhì)純堿滿足類優(yōu)等品指標(biāo)要求；低鹽重質(zhì)純堿滿足類優(yōu)等品指標(biāo)要求。GB210.1-2004工業(yè)碳酸鈉相關(guān)要求如下：類為特種工業(yè)用重質(zhì)碳酸鈉，用于制造顯像管玻殼、光學(xué)玻璃等。類為一般工業(yè)用碳酸鈉。包括輕質(zhì)碳酸鈉和重質(zhì)碳酸鈉。技術(shù)要求外觀：輕質(zhì)碳酸鈉為白色結(jié)晶粉末，重質(zhì)碳酸鈉為白色細(xì)小顆粒。工業(yè)碳酸鈉應(yīng)符合表1要求：表1 要求指標(biāo)項(xiàng)目類類優(yōu)等品優(yōu)等品一等品合格品總堿量(以干基的

18、Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì))/% 總堿量(以濕基的Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì))a/% 99.498.199.297.998.897.598.096.7氯化鈉(以干基的NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì))/% 0.300.700.901.20鐵（Fe）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（干基計(jì)）/% 0.0030.00350.0060.010硫酸鹽（以干基的SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）/% 0.030.03b水不溶物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 0.020.030.100.15堆積密度C（g/ml） 0.850.900.900.90粒度c，篩余物/%180m 74.070.064.060.01.18mm 2.0a. 為包裝時(shí)含量，交貨時(shí)產(chǎn)品中總堿量乘以交貨產(chǎn)

19、品的質(zhì)量再除以交貨清單上產(chǎn)品的質(zhì)量之值不得低于此數(shù)值。b. 為氨堿產(chǎn)品控制指標(biāo)。c. 為重質(zhì)碳酸鈉控制指標(biāo)。4.2.2.2氯化銨產(chǎn)品氯化銨產(chǎn)品分濕銨和干銨兩個(gè)品種，其中，濕銨產(chǎn)品執(zhí)行化工部HG3281-1990農(nóng)用濕氯化銨一等品指標(biāo)要求；干銨產(chǎn)品執(zhí)行國(guó)標(biāo)GB2946-2008氯化銨一等品指標(biāo)要求。HG3281-1990農(nóng)用濕氯化銨質(zhì)量指標(biāo)指標(biāo)名稱濕氯化銨一等品總氮含量(以濕基計(jì)),% 23.5鈉鹽含量(以Na計(jì)),%1.2水分, % 6.0GB2946-2008農(nóng)業(yè)用氯化銨質(zhì)量指標(biāo)指 標(biāo) 名 稱優(yōu)等品一等品合格品氮（N）含量（以干基計(jì)）% 25.425.025.0水分1）， 0.50.71.0

20、鈉鹽含量（以Na計(jì)），% 0.81.01.4粒度2）（1.04.0mm顆粒），% 75松散度2）3）（孔徑5.0mm），% 75注：1）水分指出廠檢驗(yàn)結(jié)果。結(jié)晶狀產(chǎn)品必須加防結(jié)塊劑。2）結(jié)晶狀產(chǎn)品不控制粒度、松散度兩項(xiàng)指標(biāo)。3）松散度為監(jiān)督抽驗(yàn)項(xiàng)目。每7天測(cè)定一次，均以出廠檢驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)，但生產(chǎn)廠必須保證每批出廠產(chǎn)品合格。4.2.2.3碳酸氫銨產(chǎn)品碳酸氫銨產(chǎn)品為食品級(jí)，執(zhí)行國(guó)標(biāo)GB 1888-2008食品添加劑 碳酸氫銨指標(biāo)要求。GB 1888-2008食品添加劑 碳酸氫銨指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)總堿量(NH4HCO3), w/%99.2100.5氯化物(以Cl計(jì)),w/% 0.003硫的化合物（以SO4計(jì)

21、）,w/% 0.007不揮發(fā)物，w/% 0.05砷（As），w/% 0.0002重金屬（以Pb計(jì)），w/% 0.0005添加防結(jié)塊劑產(chǎn)品的不揮發(fā)物指標(biāo)為不大于0.55%4.3 裝置危險(xiǎn)性物料主要物性本裝置主要危險(xiǎn)性物料是氫氣和氨，其物料特性見表4.3：表4.3 危險(xiǎn)性物料主要物性表序號(hào)名稱分子量熔點(diǎn)()沸點(diǎn)()閃點(diǎn)()燃點(diǎn)()爆炸極限（V%）毒性程度火險(xiǎn)分類爆炸級(jí)別國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)mg/m3上限 下限 1氫2-259.2-252.8-5040074.14.1甲2區(qū)2氨17.03-77.7-33.565127.515.7乙2區(qū)204.4生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述4.4.1 碳化工序（09071-06111）任務(wù)：

22、使氨母液與來自合成氨裝置的變換氣在碳化塔中進(jìn)行碳化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物含重堿的取出液送濾過工序；碳化尾氣經(jīng)洗滌合格返回合成氨系統(tǒng)。來自蒸吸工序的氨母液進(jìn)入外冷器（E1101A(13) E1101I(13)），借助加壓氨循環(huán)泵（P1101AI）增壓循環(huán)清洗外冷器（E1101A(13) E1101I(13)）疤垢，然后進(jìn)入加壓碳化塔（T1101AI）。外管網(wǎng)來的變換氣經(jīng)變換氣氣液分離罐（V1101）分水后進(jìn)入加壓碳化塔（T1101AI）底部，二者在塔內(nèi)逆流接觸反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶漿，在外冷器內(nèi)循環(huán)冷卻，并借助塔壓從塔底部壓往濾過工序。碳化塔尾氣進(jìn)入原料氣分離罐（V1103A）分離夾帶的液滴后進(jìn)入原料氣凈氨

23、塔（T1102），用水進(jìn)行循環(huán)冷卻洗滌，回收其中的氨和二氧化碳后再進(jìn)入原料氣氣液分離罐（V1103B），分離夾帶的水滴后返回合成氨系統(tǒng)。煮塔的放空氣進(jìn)入放空氣分離罐（V1102）分離夾帶水后，直接排入大氣。4.4.2濾過工序（09071-06112）加壓碳化塔來的出堿液分別進(jìn)入旋流器（V1202AI），清母液從頂部旋出自流入母液I桶（V1205A/B），稠厚的碳酸氫鈉晶漿經(jīng)出堿槽（V1201）進(jìn)入濾堿機(jī)（M1201A-C），借來自真空泵（P1306 AC）的抽力進(jìn)行真空過濾。濾餅在過濾過程中用洗水桶（V1203）的水逆向洗滌，成為重堿中間品，經(jīng)1#重堿膠帶輸送機(jī)（L1202）運(yùn)往輕灰煅燒工序。

24、真空泵抽出的氣液混合物進(jìn)入母液氣液分離罐（V1204AF）進(jìn)行氣液相分離，分離罐底部的液體稱為濾過母液，自流入母液桶（V1205A/B），母液桶的沉淀用重堿晶漿泵（P1202A/B）送回出堿槽（V1201），澄清后的母液（簡(jiǎn)稱M）用母液泵（P1201AC）送至蒸吸工序。從母液氣液分離罐頂部出來的氣體稱為濾過尾氣，經(jīng)總管匯總后送往濾過尾氣凈氨塔（T1201），用水洗滌回收其中的氨和二氧化碳后，通過真空泵放空。蒸吸工序來的廢淡液首先進(jìn)入水環(huán)式真空泵（P1206 AC），然后進(jìn)入洗水循環(huán)桶(V1206)，經(jīng)洗水循環(huán)泵(P1203A/B)送往濾過尾氣凈氨塔(T1201）循環(huán)洗滌濾過尾氣，最后送入輕灰煅

25、燒工序。4.4.3蒸吸工序（09071-06113）任務(wù)：為碳化工序提供合格的制堿母液氨母液，為結(jié)晶濾銨工序提供合格的制銨母液氨母液；利用淡液蒸餾塔通過直接蒸汽回收淡液中的氨，使塔底廢淡液達(dá)到國(guó)標(biāo)排放要求，并作為軟化水回系統(tǒng)套用。來自輕灰煅燒工序的爐氣冷凝液即含氨淡液，從上部進(jìn)入淡液蒸餾塔T1301，與塔下通入的低壓蒸汽逆流接觸，淡液中的氨和二氧化碳受熱蒸發(fā)，連同水蒸汽一起上升至塔頂，經(jīng)冷卻從塔頂排出。廢淡液自塔底排出，經(jīng)換熱冷卻進(jìn)入雜水桶V1308收集用作洗水。自濾過工序來的母液，進(jìn)入母液噴射吸氨器M1301，吸收氨氣制成氨母液，送往過程供結(jié)晶濾氨工序。 過程結(jié)晶濾氨工序送來的母液，分別去蒸

26、餾氣吸氨器M1303和母液噴射吸氨器M1302，吸收氨氣制成氨母液，經(jīng)氨澄清桶V1301去除雜質(zhì)后溢流于氨桶V1304。氨經(jīng)氨泵P1302、氨冷卻器后送碳化供制堿用。助沉劑在配制罐V1302中配制完成經(jīng)助沉劑泵P1301送入助沉劑高位槽V1303并加入氨母液中。 澄清桶底部匯集的氨泥，自壓排至氨泥罐V1305,用氨泥泵P1303送至板框壓濾機(jī)M1301壓濾回收夾帶的母液，濾餅即沉渣稱為A泥隨時(shí)由排渣車送往排渣場(chǎng)，濾液流入氨泥濾液罐V1306，經(jīng)氨濾液泵P1304送回桶內(nèi)。4.4.4母換工序（09071-06222）任務(wù)：將蒸吸工序送來的氨經(jīng)冷卻送至結(jié)晶濾銨工序，并將換熱的母液送至蒸吸工序。由蒸

27、吸工序送來的熱氨進(jìn)入熱氨桶（V2201A/B），一部分經(jīng)熱氨泵（P2201AC）送至預(yù)冷器（E2201A/B）預(yù)冷后進(jìn)入母液換熱器（E2202AH）與母進(jìn)行熱交換，然后送至冷析結(jié)晶器制銨。用清洗氨泵(P2202AC) 將熱氨送入外冷器清洗外冷器，然后返回?zé)岚蓖埃╒2201A/B）。4.4.5結(jié)晶濾銨工序（09071-06223）任務(wù)：利用氨制取濕農(nóng)銨，并將合格的母液送至蒸吸工序。由母換工序送來的冷氨經(jīng)計(jì)量進(jìn)入冷析結(jié)晶器（R2301A/B）中央循環(huán)管，與來自外冷器的循環(huán)母液一起到結(jié)晶器底部，分布上升。結(jié)晶器上部母液經(jīng)冷析軸流泵（P2301AF）送入外冷器（E2301AF）列管內(nèi)，與管間液氨換熱降

28、溫經(jīng)集合槽（V2301A/B）和中心循環(huán)管返回結(jié)晶器（R2301A/B），如此連續(xù)循環(huán)降溫，析出氯化銨結(jié)晶。冷析結(jié)晶器（R2301A/B）溢流液半流入鹽析結(jié)晶器（R2302A/B）中心降液管內(nèi)。經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)送來的配制鹽加入到鹽析結(jié)晶器中央循環(huán)管內(nèi)，與冷析結(jié)晶器溢流半及濾液泵(P2304AC)送來的濾液一起通過鹽析軸流泵（P2302A/B）送入結(jié)晶器底部，分布上升，并逐步溶解，在同離子效應(yīng)作用下析出氯化銨結(jié)晶。鹽析結(jié)晶器溢流的母流入母桶（V2308A），經(jīng)母澄清桶（V2309）澄清后流入母桶（V2308B），母液用母泵（P2307AC）送至母液換熱器與熱氨間接換熱升溫后，送至過程供制堿使用。母桶

29、底部沉淀由母沉淀泵（P2305A/B）送至鹽析結(jié)晶器，母澄清桶的底部沉淀用母泥泵（P2308）送至蒸吸進(jìn)行板框壓濾。鹽析結(jié)晶器的晶漿取出到鹽析稠厚器（V2302A/B）稠厚，清液溢流入母桶（V2308B），稠厚后的晶漿用晶漿泵（P2303A/B）送至冷析結(jié)晶器。冷析結(jié)晶器晶漿取出到混合稠厚器(V2306A/B)稠厚后，進(jìn)入濾銨機(jī)(M2301AF)分離。濾銨機(jī)分離出的濕氯化銨用皮帶運(yùn)輸機(jī)(A2401)送至氯化銨包裝及儲(chǔ)運(yùn)。混合稠厚器(V2306A/B)的溢流液、濾銨機(jī)的濾液及外冷器放空半均流入濾液桶（V2307A/B），用濾液泵(P2304AC)送入鹽析結(jié)晶器（R2302A/B）。由合成氨裝置來

30、的液氨經(jīng)1#氨液分離器(V2303A F)后入外冷器，外冷器的氣氨進(jìn)入2#氨液分離器(V2304AF)，分離出夾帶的液氨后回到合成氨裝置。4.4.6干銨工序（09071-06224）由結(jié)晶分離工序經(jīng)濕銨皮帶送來的濕氯化銨（簡(jiǎn)稱濕銨）進(jìn)入內(nèi)熱流化床干燥機(jī)(F2401A/B)，經(jīng)加熱干燥和冷卻，最終成為干銨產(chǎn)品送包裝。空氣經(jīng)過濾由熱氣鼓風(fēng)機(jī)(C2401A/B)、空氣預(yù)熱器(E2401A/B)加熱后送入流化床干燥機(jī)對(duì)濕銨進(jìn)行干燥；冷風(fēng)鼓風(fēng)機(jī)(C2402A/B)將常溫空氣送入流化床干燥機(jī)冷卻段，對(duì)熱干銨進(jìn)行冷卻，乏氣由引風(fēng)機(jī)吸入尾氣除塵系統(tǒng)，經(jīng)一級(jí)旋風(fēng)分離器(V2401A/B)、二級(jí)旋風(fēng)分離器(V24

31、02A/B)，使尾氣達(dá)標(biāo)排放。4.4.7輕灰煅燒工序（09071-06331）任務(wù)：利用濾過送來的重堿煅燒制成輕灰。 溶解 由濾過工序送來的重堿經(jīng)重堿膠帶輸送機(jī)（L3101）進(jìn)入重堿二次離心機(jī)（M3102AC） 對(duì)重堿進(jìn)行二次分離，分離的二次濾液回收到二次濾過水桶（V3104）經(jīng)二次濾液泵（P3104A/B）送至濾過，濾過后的重堿送至自身返堿蒸汽煅燒爐（R3101AC）中煅燒。重堿在爐內(nèi)利用中壓蒸汽間接煅燒為輕質(zhì)純堿（輕灰），由爐頭取出通過輕灰埋刮板機(jī)（L3103A/B）送至重灰涼堿工序。重堿煅燒時(shí)產(chǎn)生的爐氣由爐頭取出，經(jīng)爐氣分離器（V3101AC）、水封槽（V3102AC）進(jìn)行堿塵回收。熱堿

32、液儲(chǔ)罐（V3103）的熱堿液經(jīng)熱堿液泵（P3103A/B）循環(huán)洗滌爐氣。除塵后的爐氣進(jìn)入爐氣冷凝塔（T3101AC）降溫冷凝，冷凝液經(jīng)爐氣冷凝液泵（P3101A/B）送至蒸吸。冷凝后的爐氣進(jìn)入爐氣洗滌塔（T3102），經(jīng)爐氣洗滌液泵（P3102A/B）循環(huán)清洗后，部分送食品碳銨，其余放空。洗水送回濾過工序。中壓蒸汽進(jìn)入輕灰蒸汽煅燒爐（R3101AC）間接煅燒重堿，冷凝水進(jìn)入儲(chǔ)水槽（V3105AC），再進(jìn)入第一閃發(fā)器（V3106AC），閃發(fā)出1.0MPa蒸汽并入蒸汽管網(wǎng)，凝水再進(jìn)入第二閃發(fā)器（V3107），閃發(fā)出0.5MPa蒸汽，一部分供系統(tǒng)自身伴熱，一部分送至蒸汽管網(wǎng)，閃發(fā)后的凝水送出系統(tǒng)。4

33、.4.8重灰涼堿工序（09071-06332）任務(wù)：利用輕灰煅燒工序送來的輕灰制備重灰成品；將輕灰通過涼堿機(jī)冷卻制備輕灰成品。 溶解 輕灰煅燒工序送來的輕灰由輕灰斗式提升機(jī)（L3201A/B）、輕灰螺旋輸送機(jī)（L3202A/B）、輕灰篩上埋刮板輸送機(jī)（L3203A/B），一部分進(jìn)入輕灰倉（V3201）用于制備重質(zhì)純堿，另一部分送至輕灰堿篩（M3204A/B）進(jìn)行篩分，大顆粒經(jīng)輕灰破碎機(jī)（M3205A/B）破碎，篩分后輕灰經(jīng)涼堿入料埋刮板輸送機(jī)（L3204A/B）送至輕灰涼堿機(jī)（M3202A/B/C）內(nèi)進(jìn)行冷卻，冷卻后的成品輕灰由輕灰涼堿出料埋刮板輸送機(jī)（L3205A/B）、輕灰涼堿出料斗式提升

34、機(jī)（L3206A/B）送去純堿包裝。輕灰倉內(nèi)的輕灰進(jìn)入液相水合器（R4201），在液相水合器內(nèi)與循環(huán)母液進(jìn)行反應(yīng)生成一水堿，循環(huán)母液由母液桶（V3202）經(jīng)母液泵（P3201A/B）送入母液換熱器（E3201）冷卻后進(jìn)入液相水合器（R3201）。生成的一水堿晶漿由晶漿泵（P3202）經(jīng)旋流器（V3204）進(jìn)入一水堿分離機(jī)進(jìn)行分離，分離出的母液回母液桶（V3202），一水堿結(jié)晶則由一水堿下料螺旋輸送機(jī)（L3208）進(jìn)入到重灰蒸汽煅燒爐（F3201）內(nèi)進(jìn)行脫水干燥。脫水干燥后生成的重灰由重灰埋刮板輸送機(jī)（L3209），重灰斗式提升機(jī)（L3210），重灰螺旋輸送機(jī)（L3211）運(yùn)送至重灰堿篩（M32

35、06）內(nèi)進(jìn)行篩分，大顆粒經(jīng)重灰破碎機(jī)（M3201）破碎，篩分后的重灰進(jìn)入重灰涼堿機(jī)（M3203）進(jìn)行冷卻，冷卻后的重灰成品送去純堿包裝。 重灰蒸汽煅燒爐的排氣以及水合排氣去水合水氣洗滌塔（T4201），由洗滌液進(jìn)行循環(huán)冷卻洗滌。洗滌液由洗滌液桶（V3203）經(jīng)洗滌液泵（P3203A/B）先送至洗滌液換熱器（E3201A/B）冷卻，然后一路作為補(bǔ)水進(jìn)入液相水合器（R3201）或母液桶（V3202）參與水合反應(yīng)，另一路進(jìn)入洗滌塔。經(jīng)洗滌的尾氣達(dá)標(biāo)后由爐氣引風(fēng)機(jī)（C3201）引至大氣排放。重灰生產(chǎn)中排出的高鹽堿鹵由母液泵（P3201）送至裝置外管。1.6MPa蒸汽進(jìn)入重灰蒸汽煅燒爐（F3201）加熱

36、干燥一水堿，產(chǎn)生的冷凝液經(jīng)由儲(chǔ)水罐（V3207）和閃發(fā)器（V3208）進(jìn)行閃發(fā)，閃發(fā)出的0.5MPa低壓蒸氣和冷凝液經(jīng)煅燒送去裝置外管。涼堿機(jī)所用的冷卻水為自制循環(huán)軟水，循環(huán)軟水進(jìn)入軟水儲(chǔ)罐（V3206），由軟水泵（P3204A/B）打入軟水換熱器（E3203A/B），通過循環(huán)冷卻水進(jìn)行循環(huán)冷卻。4.4.9食品碳酸氫銨工序（09071-06441）任務(wù)：以氨和CO2生產(chǎn)成品食品碳銨送至成品包裝。空氣與輕灰煅燒工序來的爐氣，經(jīng)混合通過爐氣壓縮機(jī)（C4101A/B）壓縮、后冷器（E401A/B）冷卻后，送至碳化塔（T4101A/B）塔底?；旌夏敢航?jīng)過噴射吸氨器(R4101A/B)吸收合成氨送來的N

37、H3制成濃氨水，經(jīng)過氨水冷卻器（E4102A/B）冷卻進(jìn)入氨水槽（V4101），其中一部分進(jìn)入混合母液槽（V4102），用于循環(huán)吸氨。從氨水槽出來的氨水經(jīng)過氨水泵（P4101A/B）送至碳化塔上部。在塔內(nèi)氨水與CO2充分反應(yīng)，從塔頂出來的尾氣經(jīng)過氣液旋風(fēng)分離器（V4106A/B）、碳化尾氣洗滌塔（T4102）進(jìn)行凈化，尾氣達(dá)標(biāo)后放空。從塔底出來的取出液送至稠厚器（V4104），經(jīng)稠厚后的NH4HCO3晶漿進(jìn)入離心機(jī)（M4101A/B）進(jìn)行分離，分離出來的水溶液流回母液槽（V4103），經(jīng)過母液泵（P4103A/B）送至混合母液槽，分離機(jī)出來的濕NH4HCO3經(jīng)過螺旋進(jìn)料機(jī)（L4101A/B）送

38、至干燥管內(nèi)（M4102A/B）進(jìn)行氣流干燥，干燥后的NH4HCO3經(jīng)過旋風(fēng)分離器（V4107A/B）送至成品儲(chǔ)罐（V4105A/B），然后經(jīng)過稱量，包裝，送至庫房。4.5 主要設(shè)備的選定說明遵照投資省、占地少、運(yùn)行可靠、先進(jìn)實(shí)用、大型化、系列化原則，本設(shè)計(jì)對(duì)聯(lián)堿系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行了科學(xué)、合理的選擇。(1)碳化塔碳化塔是純堿生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，為使聯(lián)堿裝置滿足生產(chǎn)穩(wěn)定、保證產(chǎn)品質(zhì)量要求，達(dá)到投資少、操作容易、管理方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、重堿結(jié)晶質(zhì)量好的目的，本方案根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)模的實(shí)際情況，選用國(guó)內(nèi)成熟并適用于加壓碳化的外冷式大型碳化塔，其規(guī)格為2800/3800/2800×36000。加壓碳化塔單臺(tái)生產(chǎn)能

39、力按5萬噸/年，6.25噸/時(shí)考慮，選擇9臺(tái)，按8塔作業(yè)1塔輪換清洗配備，可以滿足40萬噸/年生產(chǎn)目標(biāo)需要。(2)真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)在成功運(yùn)行多年的基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步降低重堿鹽分、控制洗水用量，近年來又有了較大改進(jìn)。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)模，本應(yīng)配備17 m2真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，但考慮到該機(jī)型目前技術(shù)指標(biāo)還不太成熟，慎重起見，決定選擇2臺(tái)20 m2真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)。 帶有變頻調(diào)速的20 m2真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，單臺(tái)生產(chǎn)能力可以滿足550600t/d純堿的需要。(3)真空泵真空泵是保證濾堿機(jī)的過濾真空度乃至過濾能力的重要設(shè)備，目前國(guó)內(nèi)普遍使用的真空泵有干式和水環(huán)式，本設(shè)計(jì)采用水環(huán)式。針對(duì)上述濾堿機(jī)所需的真空度

40、與氣量，本設(shè)計(jì)選擇水環(huán)式真空泵3臺(tái)，開2備1，單臺(tái)抽氣量275m3/min，真空度-53kPa。(4)氨澄清桶本聯(lián)堿裝置的原鹽供應(yīng)為真空鹽和海鹽，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和系統(tǒng)操作穩(wěn)定，本設(shè)計(jì)選擇24500氨澄清桶2臺(tái)，吸氨后的氨母液經(jīng)氨澄清桶進(jìn)入氨桶使用，氨澄清桶底部積聚的氨泥，經(jīng)板框壓濾機(jī)處理后外排。(5)輕灰煅燒爐鑒于目前自身返堿煅燒爐在國(guó)內(nèi)聯(lián)堿行業(yè)具有豐富的操作管理經(jīng)驗(yàn)，該爐型經(jīng)過多次改進(jìn)完善已實(shí)現(xiàn)了大型化，2800爐也在其它堿廠投入使用效果較好。本項(xiàng)目確定采用2800×28000自身返堿煅燒爐，單臺(tái)生產(chǎn)能力達(dá)550-600t/d，設(shè)計(jì)選擇3臺(tái)，2開1備。(6)輕灰涼堿機(jī)選擇近幾年純

41、堿行業(yè)普遍使用的槳葉式?jīng)鰤A機(jī)3臺(tái)，全開，單臺(tái)生產(chǎn)能力15萬噸/年。 (7)氯化銨結(jié)晶器根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模40萬噸/年氯化銨的要求，選用2套12/10米冷析結(jié)晶器和13/10米鹽析結(jié)晶器。該結(jié)晶器為奧斯陸外冷式結(jié)晶器，鹽析結(jié)晶器為內(nèi)循環(huán)式結(jié)晶器。每臺(tái)冷析結(jié)晶器配有3臺(tái)軸流泵（Q=5500 m3/h H=3m）,開2備1；鹽析結(jié)晶器配一臺(tái)軸流泵（Q=7300 m3/h H=1.5m），經(jīng)國(guó)內(nèi)同行業(yè)堿廠生產(chǎn)運(yùn)行證明，該結(jié)晶器生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，技術(shù)可靠，生產(chǎn)能力能夠保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求。采用大型結(jié)晶器，可提高生產(chǎn)能力，減少配套設(shè)備數(shù)量，減少占地面積，節(jié)省投資，便于操作管理，符合設(shè)備大型化原則，經(jīng)濟(jì)合理。(8)外

42、冷器根據(jù)冷析結(jié)晶器的軸流泵配置要求，2.2×6000 F=1013 m2的外冷器必須與軸流泵1對(duì)1設(shè)置。外冷器采用碳鋼外殼，換熱管為鈦材。 (9)濾銨機(jī)氯化銨晶漿分離選用臥式雙級(jí)柱/錐活塞推料離心機(jī)WH-1200，單臺(tái)生產(chǎn)能力達(dá)10噸/小時(shí)，共6臺(tái)，開4備2。該機(jī)具有自動(dòng)卸料、操作穩(wěn)定、連續(xù)等特點(diǎn)，濾餅含濕量低，洗滌充分，單位能耗低，在國(guó)內(nèi)同行業(yè)堿廠運(yùn)用效果較好，其制造廠有重慶江北機(jī)械有限公司、浙江輕工機(jī)械廠、湖南湘潭離心機(jī)有限公司等。4.6 原材料、動(dòng)力消耗定額及消耗量原材料、動(dòng)力消耗定額及消耗量見表4.6-13:表4.6-1 雙噸產(chǎn)品原材料消耗定額及消耗量序 號(hào)名稱規(guī) 格單位消耗

43、定額消耗量備注每小時(shí)每年1.原鹽真空鹽 NaCl97%t0.57628.8230400海鹽 NaCl90%t0.62231.12488002.合成氨氣氨：壓力：0.2MPa（G）溫度：-10t0.3417.01360003.變換氣1.6MPa（G），40CO2：28.530.7Nm31700850006.8×108表4.6-2 雙噸產(chǎn)品動(dòng)力(水、電、汽、氣)消耗定額及消耗量序 號(hào)名稱規(guī)格單位消耗定額小時(shí)消耗量備注正常最大1.中壓蒸汽3.2MPa（G），280t1.470752.低壓蒸汽1.6MPa（G），205t0.40620.3263.低壓蒸汽0.5MPa（G），160t0.168

44、.1154.低壓冷凝水0.5MPa（G），94t-1.6281.783返回鍋爐房5.自來水0.35MPa（G）m30.210156.原水0.45MPa（G）m34.02002357.軟化水0.5MPa（G），硬度0.03mmol/lm30.52050開車8.循環(huán)液氨40，1.3 MPat459.循環(huán)氣氨5100.350.45 MPat4510.儀表空氣0.8MPa（G）Nm31470080011.工藝空氣0.8MPa（G）Nm35.628030812.電10kVkW170.785359043表4.6-3 食品碳酸氫銨原材料消耗定額及消耗量序 號(hào)名稱規(guī) 格單位消耗定額消耗量備注每小時(shí)每年1氨氣氨：壓力：0.2MPa（G）溫度：-10t0.240.648002二氧化碳CO2：85%Nm345211309040000表4.6-4 食