100万吨年纯碱工程可行性研究报告参考.doc

海天生物化工有限公司 100万吨/年纯碱工程 可行性研究报告 文件编号：T03012–EC03 文件版次：0版 中国天辰化学工程公司 二○○七年十二月 天津 山东海天生物化工有限公司 100万吨/年纯碱工程 可行性研究报告 文件编号：T03012-EC03 文件版次：0版 项目经理：李 相 福 批 准 人：娄 保 华 参加设计人员 CaO+H2O → Ca(OH)2 其流程简述如下： 1） 石灰窑系统 原料石灰石和焦炭由贮运工段经皮带机分别送到石灰窑前的石灰石仓和焦炭仓内，再经石灰石给料器，焦炭给料器进入计量槽。由PLC控制按比例计量的混合料倒入吊石斗，经卷扬机提升倒入石灰窑内。空气经鼓风机鼓入石灰窑底。石灰石在窑内经过煅烧，生成石灰和窑气，石灰从窑底部出灰螺锥、经星形出灰机卸出石灰窑，溜入运灰皮带机上，再经石灰斗提机送到石灰仓，窑气从石灰窑顶部出来去窑气净化系统。 2） 化灰系统 石灰经石灰仓下部的石灰给料器调节给料量后加入化灰机，来自蒸吸工段的温海水（温度约45℃）作为化灰水与石灰同时加入化灰机内。石灰和化灰水反应生成石灰乳，石灰乳流入灰乳转筛，筛去细粒固体杂质后流入灰乳罐，再经灰乳泵送到盐水工段及蒸吸工段。灰乳含ACaO浓度应保持在150tt以上，温度90℃。化灰机内未消化的石灰石经化灰机尾部的筛子筛分出来，与灰乳转筛筛分出的细砂一起溜入返石皮带机，经皮带机送进返石转筛，使返石和废砂分开后溜入各自的1#返石仓和废砂仓中，废砂经汽车运出厂外，返石则经1#返石斗提机提升至贮藏量更大的2#返石仓。从2#返石仓出来的返石经2#返石斗提机送至石焦贮运皮带机上，与原料石灰石一起分配到各个石灰石仓中。 石灰消化过程中有大量热量以蒸汽形式排出，排气中含有石灰粉尘，用蒸吸工段来的一部分温海水通过化灰机热回收器喷淋排气，一方面可使排气中的粉尘被洗涤下来从而达到排放标准，另一方面温海水的温度由40℃提高到60～65℃。洗涤后的温海水流进地下杂水罐，和所有地面杂水混合后，通过杂水泵送到化灰机化灰。 3） 窑气净化系统 从窑顶出来的含CO238～40%、温度在80～140℃、压力为150～300Pa的窑气先经过旋风除尘器除去部分粉尘后进入窑气洗涤塔，用海水进一步除去粉尘并被冷却到40℃以下。 从洗涤塔出来的窑气进入电除尘器，最终使窑气含尘量低于20mg/m3，送压缩工段。 4） 布袋除尘系统 出石灰窑的石灰在运输过程中产生的石灰粉尘气体，经玻纤袋除尘器收集净化，净化后的气体达标排空，粉尘经地下杂水罐回收进化灰机。 4.2.1.3 蒸吸工段 蒸吸是氨碱法生产纯碱一个主要生产工段，它的任务是回收过滤母液中的氨及二氧化碳，用精制盐水吸收从而制得生产纯碱的中间产品―氨盐水，并送到碳化工序。 本工段采用了一些新技术、新设备，使生产工艺更加合理。 蒸吸工段工艺特点： a. 母液蒸馏采用压力蒸馏，选用大孔径筛板蒸馏塔，淡液（蒸氨冷凝液及轻灰煅烧炉气冷凝液）在淡液蒸馏塔中进行真空蒸馏。 b. 蒸氨冷凝冷却器出来的氨、二氧化碳进入内冷吸氨塔，在低真空条件下吸收氨和二氧化碳成为氨盐水。 c. 淡液蒸馏塔冷凝器出来的氨、二氧化碳进真空吸氨塔，在高真空条件下吸收氨、二氧化碳成为淡氨盐水。 d. 两套吸氨系统的尾气经洗涤净氨后不凝气体分别进入真空泵排放。 e. 母液蒸馏的蒸氨废液采用两级闪蒸。一级闪蒸闪出蒸汽量92kg/t碱，闪蒸汽压力（表压）约0.012MPa进蒸氨塔中部加热段。二级闪蒸闪出蒸汽量200kg/t碱，蒸汽压力（表压）－40kPa进淡液蒸馏塔。 f. 蒸氨塔氨气冷凝冷却采用逆流流程，在蒸氨塔顶设置冷凝冷却器，气体在此被冷却，冷凝液与气体逆向流动。 综述以上工艺特点是：母液与淡液分开蒸馏，采用压力蒸馏与真空蒸馏相结合。吸氨用高、低真空吸收两个系统，蒸氨废液采用两级闪发技术。蒸氨气体冷却为逆流流程。所以本工程工艺技术是较先进的而且是节能型的。 蒸氨过程中主要化学反应： （1）在加热分解段中的主要化学反应： a. 碳酸氢铵的分解： NH4HCO3(液体) NH4OH(液体)+ CO2(气体)+Q b . 碳酸铵的分解： （NH4）2CO3(液体)＋H2O 2NH4OH(液体)+ CO2(气体)+Q c. 氢氧化铵的分解： NH4OH(液体) NH3(气体) ＋H2O +Q （2）在予灰桶及加灰蒸馏段的主要化学反应： a. 氯化铵和氢氧化钙(灰乳)作用 2NH4Cl(液体)+Ca(OH)2(液体) CaCl2 (液体)+ 2NH4OH(液体) -Q b. 予热母液中残留的CO2与氢氧化钙作用 (NH4)2 CO3+ Ca(OH)2 CaCO3 + 2NH3+ H