碳化开停塔.doc

1 停工、开工造成铁高碱的主要原因 ) X2 R% P) h. ^/ r纯碱生产是多工序连续化生产过程，但 对于任何一个纯 碱系统，停工大 检修是必需的多数纯碱厂都是采取每年停工大检修 1 次，或者 2 年停工大 检修 1 次 这样的大检修需要整个生产装置全部停产，经过系统 的检修后再重新开工在整个停工、开工 过程中，对产品的质量和消耗影响极大，尤其是产 品质量往往是在开工后会因 为停工而造成出铁高次品碱，恢复出优级品需要几天甚至 1 周时间，对生产消耗和市场供应 造成极大地影响 4 Q$ N! s* d7 x% }7 h. D停工和开工造成的铁高碱，主要是在碳 化工序发生的，是因为制碱液对塔器的腐蚀造成碳化液含铁量大幅度升高，最终 造成纯碱含铁量超标因此控制停工和开工出铁高碱的质量技术，主要是碳化工序的技术措施2 压塔技术变革& G. I) `2 O# w/ p9 r2 C8 u3 L c在制碱历史上，停工采取的 压塔技术曾经有过几次技术 上的变革因此 压塔技术有老法压塔和新法压塔的概念本文所介 绍的压塔技术是在新法压 塔的基础上的改进， 经过多年的实践证明，这种压塔技术对保证 停工、开工期 间的纯碱质量是至关重要的。

m9 x, J6 C. Z+ U2.1 老法压塔老法压塔是指在停工时，为 防止塔内的碳酸氢钠结晶颗 粒造成堵塔，在停塔 时将塔内的结晶全部通过出碱口放净，在塔内填充氨 盐水，开工 时憋塔制碱这种压塔技术最大的缺点是停工造成大量的在制品浪费，而且停工后由于氨 盐水对碳化塔的腐 蚀，开塔后碳酸 氢钠的结晶都是红色的，含氧化铁极高，习惯上称为红碱；这种压塔技 术的另外一个缺点是对生产恢复造成了极大地危害，几天甚至几周都被红碱所困扰，生 产 不能正常为此制碱工程师研究出新法压塔替代了老法压塔 : b/ K4 R+ U# K: N4 \3 y( f( h6 L5 g$ n. e$ t2.2 新法压塔 7 ~$ R$ }, M5 g新法压塔也是首先考虑了防止碳酸氢钠结晶的堵塔因素，因此在停塔前也是将 结晶颗粒尽可能地放净，一般视结晶固液比不大于 15%为宜然后采用中和水从塔底部倒压回塔，压塔量控制在压塔前的塔压状况，使得碳化塔底部填充 经过一定 预碳化， pH 值已经降低为 9 左右的中和水，以减少对碳化塔的腐 蚀 这种压塔技术既解决了堵塔的 问题，又大大降低了对碳化塔的腐蚀强度，可以降低出 红碱的数量，但是却不能从根本上解决出红碱的问题，在制品浪费的问题也没有解决。

在很多 纯碱厂停工后即使采用新法 压塔，仍然要出一定数量的 铁高次品碱 j0 c8 U( t1 B; E; ?& a+ C2.3 冷母液压塔本文所介绍的压塔技术(冷母液 压塔) ，是在新法 压塔技术 基础上的改进这种方法包括两部分，一是压塔的介质和 工艺 流程进行了改进；二是压塔前的技 术处理S: `& ]$ ~6 s% l/ l; [" y; K% z 碳化液对塔器的腐蚀性主要取决于液体的 pH 的大小文献[1]表明，制碱液从氨盐水到出碱液，随着碳化度的提高，其 pH 值也逐渐降低，氨盐水的 pH 值为 10.5，而深度预碳化的中和水 pH 值为 9，碳化出碱液的 pH 值为 8.3，也就是说氨盐水、中和水、出碱液对碳化塔腐蚀的强度是递减的从这个原理上 讲，如果要降低在停塔后制碱液对碳化塔的腐蚀，停塔后塔内的液体应该是充分碳化后的母液， 这不仅由于其 pH 值降低减弱对铁的电化学腐蚀，另外其更接近碳酸氢钠饱和溶液， 对碱疤的溶解减少，碳化塔内的碱疤也起到了保护塔的内壁和菌帽的作用因此，在压塔时用母液压塔是更科学的' w( G: t9 F/ R3 u' y+ {用母液压塔需要在工艺流程上进行改进，在碳化塔 联络 管总管上，必 须与冷母液泵的出口联通，压塔时，首先将出碱液放至含固体结晶接近 15%的固含量后，通过冷母液泵将母液倒压回碳化塔，停塔后碳化塔的中下部全部是 pH 值较低的母液，这种方法在上世纪 90 年代初就已经被证实效果非常显著。

用母液压塔主要是解决了碳化塔停塔后塔的中下部的腐蚀对于碳化塔中上部的腐蚀降低，也需要作必要的技术处理原理是相同的，氨盐水的 pH 值最高，而中和水 pH 值相对比较低因此停塔前应该最大限度地将碳化塔的上部液体做到深度预碳化比较有效地措施是中和水在清洗塔中通过自身循环，使其尽量达到 饱和的状态，甚至析出结晶也可以需要提醒的是：在停塔前切忌向碳化制碱塔补充氨盐水" T2 t4 S4 t% S3 O3 停工检修，停塔、开塔技术实施方法G" M% U; F5 P% x3.1 停塔措施' J$ k1 l/ K8 u1)停工前 2 天，中和水中的 CO2 和中和水温度要严格控制，中和水中的 CO2维持高限，最好大于 750mL/20mL中和水温度维持低限，最好在 36℃左右；清洗塔操作是控制碳化铁高的关键环节，其中要注意的几个 问题是：①清洗塔压要保证在高限操作，使塔的填充系数增高，尽量减少塔上部的气相暴空面积7 ?7 L0 D, [. s" l9 a4 e; z3 n( w②避免使用中段进气，不能 为了提高中和水 CO2 含量而采用中段气大量 补充的方法， 这样会造成清洗塔的中上部过洗③清洗塔避免采用开始清洗时不加气，到末期加大气量提高碳化度的操作方法。

而是从开始清洗，就加足清洗气，维持正常的清洗气量此时的大气量可以充分起到搅动作用，以加速溶解塔底积存的积碱，同时 避免液体偏流造成走液不均，局部过洗现象同样，由于塔的底部吸收 CO2 降低，使得塔的中上部吸收 CO2 增强，保 证 了清洗塔的中上部的碳化度，弱化清洗作用，而提高预碳化作用，这种操作一直延续整个清洗周期，使得清洗过程是均匀进行 ^' }" Z- D j$ y; u, l9 [④尽量不要打乱清洗塔的作业周期，或者 说不要打乱制碱塔的作 业周期，要保 证在制碱过程中，在塔内充分结疤2)停工前的中班改清洗塔，如果是多组，可每隔 2h 改 1 组，但必须保证最后一个清洗塔在停工之前制碱时间达到 7-8h，即新制碱塔保证制碱达到 7-8h，形成一定的塔内结疤；而清洗塔清洗不超过 7-8h，即保留了一部分碱疤不被洗净，同样有碱疤保护层 O# e5 L6 W; @* `/ c1 z1 J3 u- n1 Y6 x/ T5 {$ v5 T) c3)停工前根据停塔时间安排，清洗塔开始通过中和水管向塔内返回中和水，自身循环，以提高清洗塔上部中和水 CO2 含量一般要求达到中和水 CO2 含量大于 750mL/20mL，最好达到 850mL/20mL。

' |4 U- B7 y- b6 I; z( B: ]/ D' e# ]& a8 x& ~# t+ `4)停工前，碳化联系减氨盐水泵电流氨盐水返回，降低清洗塔压力，中和水全部循环，使得碳化液接近析出结晶状态5)清洗塔压力降至 0.15MPa，停中和水泵，停氨 盐水泵 P; ]. A- o# z, t6)开始碳化新法压塔，压塔采用冷母液压塔，( 在冷母液泵出口增设去碳化塔底部联络管总管的管道，平时用阀门截断母液压塔时，开启此阀门，向碳化塔联络管输送冷母液)压塔具体要求如下：3 U+ S; @, P8 D+ {6 J4 t①关闭联络管去中和水泵的总阀，每 组的制碱塔向清洗塔 压碱 压塔前，各制碱塔塔压要保持高限，通过压塔既降制碱塔 压，同 时提高清洗塔压力至 0.23-0.24MPa9 q" J4 U( r( c. e p6 S②关闭各塔联络管阀，打开冷母液 阀开始母液压塔，先向清洗塔压塔至 0.29MPa 停止压塔，压塔时放净出碱管线残存碱液后， 应立即关闭出碱阀，撒气停塔，以确保开工时出碱管线不堵冷母液泵出口压力要严格控制在 0.35MPa 左右，保 证压 塔速度和质量③根据各制碱塔压力，逐一 压塔。

压塔前，中下段进气量调整好，压塔过程中不准调整气量，以确保压塔过程中压力的准确性 压塔至 0.29MPa，停止 压 塔待放净出碱管线残存碱液，立即关闭出碱阀，以保证开工时 出碱管线畅通 压完后方可撤气④压塔时，压力至少从 0.24MPa 压至 0.29MPa如果冷母液泵能力足够，可以同时压 1 组塔，但必须保证压塔到足够量，一般根据塔压而定注意的是，尽量在压塔前降低进气量， 维持小气量压塔，而进气主要是保 证塔内液体的充分搅动和 压力指示；同时保证塔内气液比尽量小，这样停塔后的塔上部气相暴空面 积会降低 1 `2 X4 N: K* ~" E# W. l# d1 s5 b, ^⑤压塔前与调度联系好压缩机开用情况，确保 压塔过程中 总管压力的稳定一定避免在 压塔过程中，因为压力超压而停 压缩机而造成总管压力的波 动，一旦 压力波动，则碳化塔实际压塔量就无法控制，甚至影响 压塔时间一般根据 压塔情况和 气体返回量由碳化司塔及时联系调度停 1 台压缩机，而不是 调度定停 压缩机后，司塔要及时调整下段压力，保证总管压力稳定，确保压塔质量⑥压塔过程中必须密切关注出碱口放量情况，避免塔压 降得过低，造成塔的上部暴空，甚至造成压塔量太大、时间太长 而延误压塔过程，甚至会影响开工的产品质量。

^) i4 h, ^% A: n; D% W* E% F5 l+ m9 ~9 i9 ` _⑦停工时要重视氨盐水存量，防止停工后因氨 盐水存量 过多而向已经停塔的碳化塔内灌氨盐水，这对开工和产品质量影响很大 N+ I* m. q/ [& A6 H; m0 J3.2 开工措施1)开工时，首先保证窑气和炉气的含氧量不能高，一般不超过 1%) s1 t3 G( `) v4 h: a7 _6 w; X2)憋塔时间不要太长，一般憋塔 15-20min 就出碱，不要看中部温度是否达到要求因为停塔时，塔内液体为母液，即使再憋塔，温度也不会有大的上升而是随着放出碱液，降低塔 压后，及时补充中和水，维持塔压并提高塔温注意，必 须是补充中和水，而不是氨 盐水 T8 ~" p3 C( ^6 i1 r% P3)憋塔时可根据气体量，同时憋几组，而且尽量多开塔放出碱量也不要过小，一般超过正常作业时的放量，其目的是尽快放 净压塔时压进去的母液一旦发现出碱中有结晶后，要根据其中的固液比来控制出碱流量，要防止出碱液固液比过 大，出碱流量太小而堵塞出碱管 线若放量过大则影响提塔温，延 长了恢复时间 ' V( F6 | M6 o$ i4)开塔时 1 组塔中全部憋塔并放出碱液，而其中停工时最老的一个制碱塔随着放出碱液后，待母液放净后，直接拉出改为 清洗塔，不要全部拉到不含 结 晶，一般不超过 15%的结晶即可。

同时开启氨盐水泵向清洗塔供氨盐水切不可向各制碱塔直接供氨 盐水，必 须是中和水4 @- y* e6 d9 @+ _/ r# g; d7 ~1 x: T9 X3 J, a5)停工前的清洗塔，绝不能再当成清洗塔开启，而是直接改为制碱塔6)开工时碳化塔、的能力尽量早提起来，以保 证煅烧炉的能力，尽量促成多开炉，早回收炉气，炉气回收后又可促进碳化的恢复所以，开工时要尽量保证碳化多放量7)碳化塔投入运行后，会出现个别塔如停工前的清洗塔铁高，可通过控制放量来避免整个系统铁高在系统允许的情况下，尽量早放出塔内存液，早补充新鲜中和水，越早放出，恢复越快 F$ Z& r% C2 N: M9 e; p! k5 b2 K8 p8)新开清洗塔尽量控制提高 CO2 含量，最好提高至高限新开清洗塔绝不能使用中段气，防止塔的中上部过洗每组的第一个清洗塔的清洗 时间可按正常清洗一半 时间缩短，也可根据分析中和水铁含量来定，可再 缩短清洗时间，以避免出 现过 洗9)要确保碳化开工恢复速度快，开工时压缩机准备必须充分，开机要迅速到位，避免因压缩机开机延误而造成碳化塔的波动，影响开工 纯碱质量 5 c1 n& { G0。