發(fā)布時(shí)間：2020-06-16所屬分類：農(nóng)業(yè)論文瀏覽：1次
摘 要： 【摘要】科學(xué)技術(shù)的發(fā)展迅速，我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化建設(shè)的發(fā)展也有了進(jìn)步。聯(lián)堿裝置純堿成品中鐵分的存在是造成色堿的主要因素，分析鐵分的來源及去除方法可以有效的避免色堿的出現(xiàn)從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。以天津渤化永利化工股份有限公司聯(lián)堿裝置實(shí)
【摘要】科學(xué)技術(shù)的發(fā)展迅速，我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化建設(shè)的發(fā)展也有了進(jìn)步。聯(lián)堿裝置純堿成品中鐵分的存在是造成色堿的主要因素，分析鐵分的來源及去除方法可以有效的避免色堿的出現(xiàn)從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。以天津渤化永利化工股份有限公司聯(lián)堿裝置實(shí)際運(yùn)行情況為基礎(chǔ)，闡述聯(lián)堿裝置中加硫的意義和碳化塔的操作方法，探討降低產(chǎn)品鐵含量的措施。
【關(guān)鍵詞】純堿工業(yè);自動(dòng)化現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
0、引言:
由于純堿生產(chǎn)較為特殊，可能會(huì)因?yàn)樯a(chǎn)過程中所產(chǎn)生的物質(zhì)，而使生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)受腐蝕狀況。為有效改善設(shè)備腐蝕，降低產(chǎn)品中鐵的含量，生產(chǎn)企業(yè)將硫化物除鐵工藝運(yùn)用到了純堿生產(chǎn)之中，并已取得一定成績(jī)。文章通過對(duì)純堿生產(chǎn)相關(guān)內(nèi)容的介紹，對(duì)生產(chǎn)中的硫化物除鐵工藝技術(shù)展開深層次探討，期望能夠?yàn)槲覈?guó)純堿生產(chǎn)工藝優(yōu)化與發(fā)展提供一些支持。
1、純堿生產(chǎn)方法
目前較為常見純堿生產(chǎn)方式主要有聯(lián)合制堿法、天然堿加工法以及氨堿法三種，其中氨堿法應(yīng)用規(guī)模相對(duì)較大，生產(chǎn)工藝有百年之久，不僅工藝技術(shù)較為成熟，且技術(shù)生產(chǎn)可靠性較為理想，深受廣大生產(chǎn)企業(yè)所認(rèn)可。運(yùn)用氨堿法實(shí)施純堿生產(chǎn)時(shí)，會(huì)按照生產(chǎn)目標(biāo)逐步展開鹽水精制、鹽水吸氨、碳化以及過濾等化工單元操作。所使用的原材料，以氨、石灰石以及食鹽等材料為主。由于現(xiàn)代純堿生產(chǎn)所使用設(shè)備主要以碳鋼材質(zhì)以及鑄鐵材質(zhì)為主，在母液進(jìn)入到設(shè)備之后，會(huì)和管道、設(shè)備產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，形成腐蝕，產(chǎn)生鐵離子。所形成的鐵離子也會(huì)進(jìn)入到母液內(nèi)，會(huì)在空氣作用下，形成三氧化二鐵，影響最終產(chǎn)品純度，所以需要在實(shí)施生產(chǎn)時(shí)，做好除鐵操作。
2、純堿工業(yè)自動(dòng)化
2.1純堿廠的蒸吸設(shè)備
蒸餾操作是使用溶液中每種組分的不同揮發(fā)性(即，在每種組分的蒸氣壓為相同溫度的溫度下)分離組分。分離過程取決于液相和氣相之間的差異實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)。蒸餾和吸收都是傳質(zhì)過程，用于蒸餾和吸收的設(shè)備主要分為兩種：填料塔和板式塔。板式塔的壓力比填料塔大，但通常認(rèn)為板式塔具有以下優(yōu)點(diǎn)：①范圍廣;②容納氣速多;③運(yùn)行穩(wěn)定;④易于清潔。近年來，板式塔發(fā)展迅速，諸如浮閥塔之類的新型塔被廣泛用于石油和化工行業(yè)，但是由于純堿材料非常容易結(jié)疤的因素，泡罩塔仍是純堿行業(yè)的主流。盡管最近已報(bào)導(dǎo)氨蒸氣也可使用大孔徑篩板塔，但通常認(rèn)為篩板塔的操作靈活性相對(duì)較小。工作彈性范圍為3到5，泡罩塔的工作彈性則可以達(dá)到9或更高，尤其是泡罩塔可以承受數(shù)十毫米厚的結(jié)疤，因此泡罩塔的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，雖然其成本高且流體阻力大，但泡罩塔在堿廠蒸餾中仍起主要作用。
2.2內(nèi)返堿爐和外返堿爐在設(shè)備維護(hù)中的比較
外返堿式蒸汽煅燒爐一般在煅燒爐旁邊設(shè)有一套返堿裝置，包括出料螺旋輸送器、返堿埋刮板、預(yù)混器、重堿氣封閥、返堿加料器等配套設(shè)備，而內(nèi)返堿式蒸汽煅燒爐是自身內(nèi)部返堿沒有附屬返堿設(shè)備。在設(shè)備維護(hù)中外返堿式爐需要維護(hù)的設(shè)備多，維護(hù)量大。外返堿式蒸汽煅燒爐是前端進(jìn)料后端出料，一旦煅燒爐結(jié)疤，發(fā)生跑堿現(xiàn)象，會(huì)在設(shè)備兩端封頭同時(shí)冒堿，造成的冒堿面積更大，后期清理更加困難。內(nèi)返堿式蒸汽煅燒爐是前端進(jìn)料前端出料，一旦煅燒爐結(jié)疤，發(fā)生跑堿現(xiàn)象，會(huì)在設(shè)備前端封頭冒堿，造成的冒堿面積比外返堿爐稍小，后期清理相對(duì)容易。
2.3濕重堿蒸汽煅燒爐
蒸汽煅燒爐純堿生產(chǎn)中用蒸汽間接加熱使物料發(fā)生分解反應(yīng)的一類滾筒式反應(yīng)設(shè)備。由爐體、進(jìn)堿、出堿、加熱及傳動(dòng)裝置等部分組成二爐體為一由鋼板卷焊而成的圓筒、爐體前后有兩個(gè)滾圈，架在兩個(gè)托輪上，爐體向后傾斜1.5%～2%。爐尾滾圈附近裝有齒輪圈，由電動(dòng)機(jī)通過減速器、浮動(dòng)聯(lián)軸器、齒輪圈帶動(dòng)爐體回轉(zhuǎn)。進(jìn)堿、出堿部分均采用螺旋輸送機(jī)。爐內(nèi)加熱管以同心圓排列、由管架支承莊爐體上。加熱管外壁燼有螺旋散熱片，近爐頭一端2～4m為光管。重堿(碳酸氫鈉)和返堿由加料器加人爐內(nèi)，隨爐體的轉(zhuǎn)動(dòng)被加熱管內(nèi)中壓蒸汽間接加熱，重堿分解成純堿。
相關(guān)期刊推薦：《純堿工業(yè)》雜志是經(jīng)國(guó)家新聞出版署批準(zhǔn)出版的刊物(雙月刊、公開發(fā)行)。由中昊(大連)化工研究設(shè)計(jì)院有限公司、中國(guó)純堿工業(yè)協(xié)會(huì)共同主辦，是我國(guó)純堿行業(yè)中唯一一份國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的技術(shù)刊物，創(chuàng)刊于1963年。主要報(bào)道純堿行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)、科研、設(shè)計(jì)、經(jīng)營(yíng)、管理的最新動(dòng)態(tài)、技術(shù)進(jìn)步及發(fā)展方向，是本行業(yè)最具權(quán)威性的技術(shù)刊物。
濕重堿煅燒過程中所使用的蒸汽煅燒爐是純堿制造過程中最為核心的裝置，該裝置已經(jīng)在我國(guó)堿廠使用了幾十年，雖然煅燒爐也經(jīng)過了各種改造，但是其工作原理和整體結(jié)構(gòu)并沒有質(zhì)變，目前我國(guó)采用最多的兩種模式是自身返堿和外部返堿。這兩種模式在操作中有著各自的長(zhǎng)處，其中外部返堿煅燒爐輸送返堿采用的是獨(dú)立設(shè)備，它不僅不占用煅燒爐的任何驅(qū)動(dòng)能力，而且還有強(qiáng)制混合堿的設(shè)備。因此，生產(chǎn)中可以更充分地將堿進(jìn)行混合，換熱能力強(qiáng)，可以高效產(chǎn)能。目前1臺(tái)煅燒爐每天可以生產(chǎn)超過1000t;但在其功能強(qiáng)大的同時(shí)，也就意味著運(yùn)堿系統(tǒng)以及混合系統(tǒng)更加復(fù)雜，因此故障及定期檢修的工作量大。而與外部返堿不同的是自身返堿是將堿煅燒、返堿輸送、堿混合分布在煅燒爐的不同部位分別完成，其結(jié)構(gòu)比外部返堿簡(jiǎn)單，但是其產(chǎn)堿能力比外部返堿低，一般1臺(tái)機(jī)器一天產(chǎn)能低于800t。
3、氨堿法生產(chǎn)設(shè)施的改進(jìn)發(fā)展
碳化塔是合成氨生產(chǎn)的重要設(shè)備。炭化塔的上端是為了更好地吸收二氧化碳，所以每個(gè)部分都設(shè)置了一個(gè)特殊的吸收板。同時(shí)，塔底設(shè)有專門的冷卻槽，進(jìn)一步冷卻碳酸氫鈉并使之結(jié)晶。塔的上端進(jìn)入氨水，塔的上部能有效區(qū)分氣體和液體。最終，通過壓力，堿液將從塔底溶解。為了滿足養(yǎng)護(hù)的需要，塔底增加了冷卻管并向上延伸。同時(shí)，在炭化塔的使用過程中，建議也可以采用CO2壓縮機(jī)，雖然整體設(shè)計(jì)差別不大，但由于co2具有腐蝕性，同時(shí)在日常使用過程中經(jīng)常會(huì)與污垢等物質(zhì)發(fā)生接觸，所以需要制定有效的措施避免相應(yīng)的發(fā)生。一些氨基裝置通常由碳鋼鍛造而成，因此相對(duì)較大，因此通常僅在正常壓力下使用。碳鋼材料的耐腐蝕性相對(duì)較差，因此相關(guān)技術(shù)開發(fā)人員一直致力于開發(fā)高效的新型設(shè)備，不僅具有完整的加工性能和材料的耐久性，而且可以更好地應(yīng)用于氨堿法的生產(chǎn)中，從而大大促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的整體提升。鈦具有很多質(zhì)量特性，在與氯化物有關(guān)的溶液中，整體的耐腐蝕性比較強(qiáng)，但就現(xiàn)階段而言并沒有得到廣泛的應(yīng)用，其核心在于材料的整體成本相對(duì)較高，它增加了相關(guān)公司的成本，所以你還需要專業(yè)的開發(fā)人員來進(jìn)一步探索新材料。
結(jié)語
國(guó)內(nèi)大部分純堿廠在輕重灰生產(chǎn)過程中用于脫水的設(shè)備很多都是采用進(jìn)口離心機(jī)。由于離心機(jī)專業(yè)性較強(qiáng)，進(jìn)口備件價(jià)格昂貴，且采購(gòu)周期長(zhǎng)，如果采用傳統(tǒng)的檢維修模式，不僅要培養(yǎng)專門的修理離心機(jī)的人員，還要配備專業(yè)的檢修裝備，傳統(tǒng)的扳手、大錘、鉗子等無法滿足進(jìn)口離心機(jī)的修理，因?yàn)樵跈z修過程中，要涉及到動(dòng)平衡、試壓等工作，均需要專業(yè)檢修裝備及人員完成。最為關(guān)鍵的是備件的儲(chǔ)備，由于進(jìn)口備件采購(gòu)周期在半年以上，且價(jià)格昂貴，所以傳統(tǒng)檢修組織形式不得不提前進(jìn)口大量備件，這樣必將導(dǎo)致庫(kù)存資金大量的積壓，同時(shí)還要做好備件的維護(hù)保養(yǎng)，一些橡膠件由于有保質(zhì)期，同時(shí)還要造成庫(kù)存的損耗。委外維保管理就是專門針對(duì)這種問題而采用的一種設(shè)備管理方式。將整臺(tái)機(jī)器委托專業(yè)的施工單位，施工單位負(fù)責(zé)維保工作;專業(yè)施工單位配備專門的檢維修工器具、人員以及備件，這樣就可以將純堿生產(chǎn)企業(yè)所有擔(dān)負(fù)的風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移到專業(yè)施工單位，這種專業(yè)委外維保管理所花費(fèi)的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的檢維修模式。——論文作者：馬小平
