魏有福，王紅娟

（陜西興化集團有限責(zé)任公司，陜西興平 713100）

專論與綜述

30萬t／a聯(lián)堿裝置工藝、設(shè)備選擇及分析

魏有福，王紅娟

（陜西興化集團有限責(zé)任公司，陜西興平 713100）

論述了30萬t／a聯(lián)堿裝置主要工藝及設(shè)備選擇過程，分析了設(shè)計存在的缺陷并提出了改進辦法，對試生產(chǎn)過程的運行情況也進行了分析總結(jié)。

聯(lián)堿；碳化塔；濾堿機；水合機；煅燒爐；設(shè)備；選型；分析

延長集團興化化工公司年產(chǎn)30萬t聯(lián)堿項目由成達工程公司設(shè)計。2007年開始選擇工藝技術(shù)路線和長周期設(shè)備訂貨，2011年底建成現(xiàn)已投入生產(chǎn)運行。生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)純堿30萬t，其中重質(zhì)純堿20萬t，年產(chǎn)干銨30萬t，并配置年產(chǎn)10萬t濕銨生產(chǎn)線。

1 重堿工序

1.1 碳化過程

對于一個堿廠而言，無論是新建還是擴建，碳化塔的選型都是非常重要的，直接關(guān)系到產(chǎn)品的成本、質(zhì)量，甚至是投資的大小。

不冷碳化聯(lián)堿工藝從技術(shù)先進性上講是不言而喻的。但在我們確定工藝技術(shù)路線時，只有河南金山化工集團在2007年投用了3臺φ4600×3600不冷式噴射碳化塔（金天公司2臺變換氣制堿，產(chǎn)能為250t／d；金大地1臺80%CO2爐氣制堿，產(chǎn)能為270t／d），其工藝技術(shù)還需進一步完善。

φ3000／3400異徑菌帽碳化塔、φ2800／3000篩板塔、φ2800／4800／3200外冷塔，這些大型碳化塔是近幾年來新建和擴建純堿廠首選的塔型。外冷塔濃氣制堿1984年首次在新都（玖源）聯(lián)堿廠采用，該塔設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，約為索爾維塔重的三分之一，投資省，可連續(xù)長周期運轉(zhuǎn)。生產(chǎn)能力大，φ2800／4800／ 3200外冷塔聯(lián)堿生產(chǎn)能力達250t／d，結(jié)晶粒度大，平均粒徑比索爾維塔大20～30μm，吸收率高，適用于聯(lián)堿廠，特別是在變換氣制堿上有很大的發(fā)展前景。但此塔結(jié)晶成長方式主要是粘結(jié)，大顆粒中的較大部分是由多個小顆粒粘結(jié)而成，粘結(jié)形式比不上索爾維塔的“并合”，所以在相同的過濾和洗滌條件下，鹽分要比索爾維塔高0.2%～0.3%。篩板塔是濰坊堿廠在80年代末自民主德國引進，用于氨堿法。2003年7月φ3000／3400篩板塔（上部全篩板在技術(shù)上不存在問題）首次在自貢鴻化聯(lián)堿上使用，與索爾維塔相比，生產(chǎn)能力大，聯(lián)堿法可達250 t／d，吸收好，中部溫度高，高溫區(qū)寬，尾氣損失低，結(jié)晶好，操作穩(wěn)定。在相同工藝條件下，中溫比索爾維塔高3～5℃，尾氣CO2損失為索爾維塔的一半左右，生產(chǎn)能力提高了15%～30%。由于其塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)和塔徑有較大差異，導(dǎo)致在投資上有很大差異。有資料表明篩板塔的造價比菌帽塔可降40%。φ3000／3400異徑菌帽碳化塔生產(chǎn)能力不及其它兩種塔型，生產(chǎn)能力聯(lián)堿法為175～200t／d，但冷卻效率高，結(jié)晶質(zhì)量好，沉降時間一般為130～200s，制堿周期長。純堿行業(yè)歷經(jīng)百年發(fā)展，至今在大中型氨（聯(lián)）堿廠仍然大量采用索爾維塔。

我們30萬t聯(lián)堿項目也采用9臺φ3000／3400異徑菌帽碳化塔，其主要參數(shù)見表1。綜合分析其選擇不見得最合適。

表1 φ3000／3400異徑菌帽碳化塔主要參數(shù)

AⅡ澄清采用φ24 500×13 700大型高效的斯堡丁澄清桶，容積為2 784m3。

1.2 濾堿過程

濾堿機有帶式和轉(zhuǎn)鼓式?；窗矇A廠氨堿工藝，產(chǎn)能為30萬t／a，選用法國膠帶式濾堿機2臺，一開一備，其生產(chǎn)能力為900t／d，實際生產(chǎn)能力可達1100t／d，有效過濾面積54m2。在出堿液固液比40%的條件下，洗水量可控制在600～650kg／t，重堿水分16%～17%，燒成率51.6%，成品鹽分0.3 %左右。2臺膠帶式濾堿機分別配備900kW、655 m3／min透平真空泵。帶式濾堿機洗水當(dāng)量、鹽分控制等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)真空轉(zhuǎn)鼓濾堿機。54m2法國膠帶式濾堿機價格約為100萬美元左右，30萬t聯(lián)堿選用2臺已足夠。但是膠帶式濾堿機在氨堿和聯(lián)堿工藝應(yīng)用上有所差異，因兩者母液當(dāng)量、固液比不一樣，聯(lián)堿若選用需請專門設(shè)計制造。核工業(yè)煙臺同興實業(yè)生產(chǎn)的DLJ帶式濾堿機于2004年在新鄉(xiāng)中新化工投用，國產(chǎn)技術(shù)還需進一步成熟。真空轉(zhuǎn)鼓濾堿機13.5m2、20m2、23m2（φ2800×2620）機型在行業(yè)使用十分普遍，28m2（φ3400×2800）機型已投入使用，技術(shù)也十分成熟，噸堿洗水量可控制在800kg以下，重堿水分17%～18%完全可保證系統(tǒng)母液平衡。

經(jīng)過權(quán)衡我們最終選用成都天保3臺23m2真空濾堿機，主要參數(shù)見表2。配備佛山水泵廠3臺氣量為250m3／min、真空度45.92～97.41kPa，電機功率280kW、轉(zhuǎn)數(shù)330r／min的2BW6－530液環(huán)式真空泵。這樣配置很難生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)低鹽分重質(zhì)堿。

表2 φ2800×2620真空轉(zhuǎn)鼓濾堿機

φ2800×2620真空轉(zhuǎn)鼓濾堿機運行過程中出現(xiàn)捆扎濾網(wǎng)的鋼絲繩頻繁松動，懷疑鋼絲運行時在熱堿液中膨脹變長引起的，后來采用熱油邊加熱邊纏繞，情況有所好轉(zhuǎn)，但仍不理想。去和邦學(xué)習(xí)后，采用雙拉緊輔助裝置，進行鋼絲纏繞，較前有很大的改善。

有些企業(yè)在堿液進濾堿機前設(shè)置了旋流器，如山西豐喜和淮安華爾潤，通過旋流器控制，提高進濾堿機的固液比，將濾餅厚度提至30～35mm，使單臺13.5m2濾堿機能力達500t／d，洗水當(dāng)量為600～680kg／t；河南金山設(shè)置一臺稠厚器同樣以增加濾餅厚度的方法降低重堿鹽分。我們沒有設(shè)置堿液增稠裝置看來是一種缺失。

濾堿機后增設(shè)離心機對重堿進行二次分離，這是節(jié)省煅燒蒸汽的主要措施，此舉已成為行業(yè)共識。國內(nèi)所用進口的離心機有：連云港引進德國克瑪公司SZ1000／2型；唐山三友、淮安華爾潤引進德國篩得力公司SHS1002／1090ZK型；青島、山東海化引進瑞士蘇爾壽P－100／3型等。國產(chǎn)的有：成都天保、重慶江北、浙江輕機等。國產(chǎn)技術(shù)還需成熟，但具有價格優(yōu)勢，進口機型質(zhì)量有保證，但價格高一些，如德國克瑪每臺比天保貴一倍。經(jīng)過二次分離可進一步降低水分4%～5%，重堿鹽分可降低0.05%～0.10%，相應(yīng)的純堿鹽分降低0.1%～0.2%。對聯(lián)堿廠而言可生產(chǎn)0.5%甚至能夠達到0.3%的低鹽分純堿，又能保證母液平衡?？晒?jié)約3.2MPa蒸汽120kg／t。

經(jīng)考察我們引進了克瑪公司3臺SZ1000／2－12／4K10型離心機，運行起來情況很好，但對工藝要求苛刻。

1.3 綜合回收過程

聯(lián)堿行業(yè)淡液蒸餾和綜合回收塔基本是填料塔、泡罩塔和篩板塔。綜合回收塔是將碳化尾氣回收塔和過濾凈氨塔合并在一起的。填料塔和板式塔的結(jié)構(gòu)差異較大，適用范圍也不盡相同。隨著高效填料的出現(xiàn)，填料塔得到了廣泛的使用。但填料塔要求蒸餾物干凈，否則容易出現(xiàn)結(jié)疤堵塞而影響正常運行。行業(yè)內(nèi)大多淡液蒸餾采用填料塔，造價低效率高。泡罩塔的結(jié)構(gòu)特征保證了塔板基本無泄漏，具有較低的操作下線和較大的操作彈性，可以承受較為劇烈的負(fù)荷波動。塔板效率變化較小，可以保證相當(dāng)穩(wěn)定的分離能力，在塔板無泄漏或液相負(fù)荷很小時最為適用。所以綜合回收塔選用泡罩塔比較適宜，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價高和壓降大。

我公司綜合回收塔為φ2400／3400×34105，共4段，中間以球冠型封頭為界，從下到上依次為貯桶段、碳化尾氣洗滌段（中間段）、過濾尾氣洗滌段。碳化尾氣段每段設(shè)置6塊塔板，每層塔板布置120個泡罩，正三角形均布。過濾尾氣洗滌段每段設(shè)置5塊塔板，每層塔板布置150個泡罩，正三角形均布。氣液分離器降液管距下層塔盤間距50mm，降液管為DN50。

篩板塔在一定的操作彈性范圍內(nèi)，效率和穩(wěn)定性還是很高的。由于板上篩孔始終處于氣相鼓泡或漏液狀態(tài)，板上傳質(zhì)孔不易堵塞，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，易檢修且造價低。但在氣速較小時，有較為嚴(yán)重的塔板傾向性漏液，國內(nèi)常采用H.Z.Kister提出的比較方法初選塔型。加壓蒸餾時板式塔要優(yōu)于填料塔，所以淡液蒸餾用篩板塔較適宜。

2 煅燒工序

2.1 輕灰煅燒過程

重堿煅燒工序能耗占純堿生產(chǎn)過程總能耗30 %以上，其中煅燒爐的能耗至少占到本工序的70%以上，所以對煅燒爐的選型要非常重視。蒸汽煅燒爐主要有外返堿和內(nèi)返堿之分。外返堿蒸汽煅燒爐能夠做到重堿與返堿充分強制混合，單位容積生產(chǎn)能力高，回收爐氣CO2濃度超過85%，設(shè)備使用周期長，技術(shù)成熟，以大化設(shè)計院的爐型為主要代表。再加上內(nèi)返堿蒸汽煅燒爐返堿調(diào)節(jié)、控制難度大，因此過去大型堿廠百分之百的選用外返堿蒸汽煅燒爐。經(jīng)過近10年的努力，內(nèi)返堿蒸汽煅燒爐技術(shù)有了很大的進步，生產(chǎn)強度和使用周期不如外返堿爐的問題得以解決，再加上自身流程簡化，省去了預(yù)混系統(tǒng)，從而占地面積小，投資費用低，操作環(huán)境干凈（得以優(yōu)化）等優(yōu)勢，已被新建、擴建企業(yè)普遍采用。內(nèi)返堿爐大型化已有φ3200的在運行，以LM爐型最具有代表性。主要生產(chǎn)廠家有大連化機、四川礦山、河南三化、成都天保、河南洛礦等。

我們輕灰選用2臺φ3000×30000LM型內(nèi)返堿蒸汽煅燒爐，其主要參數(shù)見表3。

表3 LM型輕灰蒸汽煅燒爐主要參數(shù)

這臺爐子在運行初期，出現(xiàn)了慢轉(zhuǎn)倒換快轉(zhuǎn)難于啟動，后經(jīng)改造，將爐子后擋灰圈割去50mm，現(xiàn)轉(zhuǎn)換較為正常。此臺爐子運行了大約8個月左右后，爐內(nèi)蒸汽分配管出現(xiàn)了爆管現(xiàn)象，我們要求明科公司將直連型聯(lián)通管改為S型聯(lián)通管，以保證聯(lián)通管在升降溫時有足夠的漲縮空間。

輕灰爐氣出旋風(fēng)分離器后進電除塵器，系統(tǒng)有時波動較大。前期因電除塵器出堿不正常，增加了橫管洗滌的負(fù)荷，致使冷凝塔出現(xiàn)了幾次被堿塵所堵現(xiàn)象；后又因電除塵器與旋風(fēng)分離器出來的堿塵一并經(jīng)輕灰螺旋進入煅燒爐內(nèi)，使輕灰螺旋易發(fā)生故障，迫使電除塵器不能正常運行。我們打算在橫管處增加噴頭，增大洗滌水在管內(nèi)覆蓋面，以保證橫管洗滌效果。將進輕灰螺旋的兩細灰分開，電除塵器下來的堿經(jīng)重堿皮帶入爐，保證輕灰螺旋和電除塵器正常運行，冷凝塔也不易再堵。

輕灰爐氣洗滌塔φ2 200×12 200，內(nèi)裝一層φ76×76×2.6PVC鮑爾環(huán)6.3m3。

粉體輸送無非采用刮板、螺旋、皮帶、斗提等輸送裝置，安裝一定要講究質(zhì)量。好多企業(yè)都有這方面的教訓(xùn)，我們在運行中，刮板和斗提也常出故障，診斷主要是安裝質(zhì)量問題。

2.2 重灰煅燒過程

重質(zhì)純堿采用固相水合法工藝。由于設(shè)計輕灰的鹽分為0.5%，因此達不到低鹽分重質(zhì)堿的要求。若在水合機后增加分離及洗滌，可生產(chǎn)出低于0.3 %鹽分的重質(zhì)堿，但需解決產(chǎn)生的分離、洗滌液的去向，還需增加投資費用。

水合機為成都天保φ3 144×4 845，轉(zhuǎn)速4.46 r／min，電機功率37kW。水合機從運行本身基本上無問題。工藝上存在不足，化合水換熱器僅4m2，化合水溫過高，一水堿結(jié)晶不好影響粒度。我們只能采取排放部分（3～4m3／h）高溫的化合水而補充新鮮脫鹽水的做法來保證生產(chǎn)運行。后來我們利用閑置板換（換熱面積60m2）進行了改造，使生產(chǎn)得以正常。

重質(zhì)純堿干燥有蒸汽回轉(zhuǎn)爐和流化床工藝。回轉(zhuǎn)爐運行周期長，操作簡單，能耗低，但一次性投入設(shè)備費用高。流化床設(shè)備費用低，靜止設(shè)備，維修方便，重灰顆粒好但能耗也大。所以重灰干燥設(shè)備選擇要視具體情況而定。

重質(zhì)堿煅燒過程主要是脫水，所需熱量遠低于輕質(zhì)純堿煅燒中游離水的蒸發(fā)和NaHCO3分解所需的熱量。物料停留時間也要短一些，所以重質(zhì)純堿蒸汽煅燒爐的爐體長度要短于輕質(zhì)純堿煅燒爐，爐體轉(zhuǎn)速高，安裝傾角大，且使用飽和蒸汽壓力1.3～1.6MPa。單位產(chǎn)量加熱面積相應(yīng)也要小得多。由于重質(zhì)純堿的晶體大、密度大，在筒體回轉(zhuǎn)加熱過程中，不可能像輕灰一樣處于懸浮狀態(tài)，而是緊貼筒壁在翅片管之間流動，對爐體的回轉(zhuǎn)形成較大的阻力，所以重質(zhì)純堿蒸汽煅燒爐的傳動功率遠大于輕質(zhì)純堿煅燒爐。

河南三化機為我們制作的φ2 800×27 000蒸汽煅燒爐，有4條返堿管和2條出堿管，爐尾設(shè)置兩道擋灰圈，比一般蒸汽煅燒爐的返堿、出堿均多出一條管線，并多出一道擋灰圈。從這臺爐現(xiàn)在運行來看，自身運行負(fù)荷偏大，空爐慢轉(zhuǎn)電流已到30A（額定電流42A），生產(chǎn)能力約在三分之一負(fù)荷時，煅燒爐主機電流已達18～20A（額定電流23.9A）。4條返堿管兩開兩關(guān)，其中一條開的返堿閥還需控制到三分之一，出堿兩條全開，還需將前出堿閥打開約50%。后廠方將爐尾兩道擋灰圈均割去20mm高，運行情況仍未得到明顯改善。看來此煅燒爐所增的返堿、出堿管作用不大。反增加了設(shè)備自身的重量。這臺煅燒爐僅運行了3個月，發(fā)現(xiàn)后大滾圈及擋輥表面嚴(yán)重磨損，并有凹凸槽，傳動減速機齒輪磨損無法使用。這些問題的出現(xiàn)證明，此爐運行負(fù)荷過大，可能存在設(shè)計缺陷。

表4 重灰蒸汽煅燒爐主要技術(shù)參數(shù)

重質(zhì)純堿爐氣處理系統(tǒng)，無粉塵分離系統(tǒng)，僅僅依靠洗滌塔來處理爐氣帶塵。從運行看，引風(fēng)機葉輪結(jié)疤嚴(yán)重，易產(chǎn)生振動。我們計劃在爐氣系統(tǒng)增加分離裝置，來解決此問題。

3 氯化銨工序

3.1 結(jié)晶過程

氯化銨結(jié)晶采用大型鹽析、冷析結(jié)晶器各兩臺并聯(lián)運行。冷、鹽析容積均為839m3。配備大流量、低揚程軸流泵（四川自貢），以強化換熱和控制母液過飽和度，減少對晶體的破碎。鹽析軸流泵流量7 300m3／h、揚程1m、轉(zhuǎn)速200r／min、功率75 kW；冷析軸流泵流量5 500m3／h、揚程2.5m、轉(zhuǎn)速585r／min、功率110kW。每臺冷析結(jié)晶器配備3臺φ2200×9877氨直冷式外冷器，換熱管φ45×1.5 ×6000、1 227根、材質(zhì)TA2，換熱面積1 045m2。但軸流泵功率要大于混流泵，如采用混流泵所配電機功率可下降一些。

4臺φ1400×7948母液換熱器，殼體材質(zhì)316 L，換熱管φ45×1.5×6000、456根、材質(zhì)TA2，換熱面積378m2。

已有企業(yè)在母液換熱、外冷器、碳化塔水箱等換熱器中采用波紋管。我們還較為保守，仍采用光管。我們其它換熱器大都采用波紋管換熱器，如輕灰爐氣冷凝器、二氧化碳冷卻器等。

氯化銨取出采用重慶江北產(chǎn)HR630－NA臥式雙擊活塞推料離心機5臺。其主要參數(shù)見表5。

表5 HR630－NA離心機主要參數(shù)

3.2 干銨過程

干銨生產(chǎn)是利用熱空氣的熱能除去濕銨水分來實現(xiàn)的。干銨生產(chǎn)的主要設(shè)備為干燥爐，干燥爐又分為：沸騰干燥爐、氣流干燥器及轉(zhuǎn)筒干燥爐。對濕銨干燥來說，氣流干燥器對濕銨水分含量要求高，粉塵損失大，成品濕度高；轉(zhuǎn)筒干燥器對濕銨水分要求低，但設(shè)備笨重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，傳動部件多，投資、檢修費用高。沸騰干燥爐中和了這兩種干燥器的優(yōu)點，在干銨生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。

沸騰干燥爐形式可分為：單層溢流式圓筒（錐）、臥式多室沸騰爐及臥式多室改進內(nèi)置加熱、冷卻管沸騰爐；沸騰干燥爐通過分布板作為物料支撐及熱空氣的分布，分布板的孔一般分為直流式和側(cè)流式；為了使氣體分布均勻，以得到良好而穩(wěn)定的流化床，分布板的開孔率就是至關(guān)重要的，分布板開孔率一般控制在2%～7%。單層溢流式圓筒（錐）由緩沖段、沸騰段及進風(fēng)段三部分組成；進風(fēng)段與沸騰段之間裝有分布板，沸騰段上部為緩沖段，緩沖段用來降低粉塵流速、增大粉塵沉降速度，減少粉塵的飛揚損失。臥式多室沸騰爐橫截面為長方形或八角形，氣體分布板下（或板上）隔成幾個室，各室與風(fēng)管相聯(lián)，通過各自的進風(fēng)閥調(diào)節(jié)各室的熱風(fēng)氣量；此爐氣流分布板一般采用直流式；在生產(chǎn)運行中，前室濕銨含量大，熱風(fēng)量調(diào)節(jié)大一些，依次類推，降低各室熱風(fēng)量；還有因濕銨水分過大，在進料時加入干銨以降低水分，及在干燥爐內(nèi)增加攪拌來防止?jié)皲@在干燥爐內(nèi)結(jié)塊。此干燥爐所需熱風(fēng)量較大，增加了后序除塵系統(tǒng)的負(fù)荷。臥式多室內(nèi)置加熱、冷卻管沸騰爐，是將沸騰爐分為相連接兩部分，一部分為加熱段，一部分為冷卻段。加熱段因內(nèi)置加熱管，所需風(fēng)量較臥式多室沸騰爐低2～3倍左右；冷卻段的設(shè)置，有利于干銨的包裝；干銨爐的分布板多采用側(cè)流式；因風(fēng)量小，尾氣處理系統(tǒng)負(fù)荷小。此干銨爐是引進技術(shù)，國內(nèi)技術(shù)仍存在缺陷。在河南金大地及我老系統(tǒng)使用，存在因內(nèi)置加熱管造成風(fēng)阻，易產(chǎn)生偏流，出現(xiàn)“死床”，難以清理，運行周期短等問題。

我公司選用了成達公司設(shè)計，我們自己制作的2臺臥式多室沸騰爐。其主要參數(shù)見表6。從目前運行來看，運行周期長，運行質(zhì)量良好；為了節(jié)約中壓蒸汽，我們將3.2MPa、1.6MPa蒸汽改造為0.6 MPa低壓蒸汽加熱，從現(xiàn)在運行負(fù)荷為60%～70 %來看，氯化銨達到了GB／T2946－2008標(biāo)準(zhǔn)的一級品以上，使我公司富余的低壓蒸汽得以利用。

氯化銨干燥爐尾氣處理系統(tǒng)采用一級分離為旋風(fēng)分離器，二級分離為袋式除塵器。從運行來看，在濕銨結(jié)晶良好時，分離效果較好；當(dāng)濕銨結(jié)晶出現(xiàn)異常，或袋式除塵器出現(xiàn)布袋堵塞時，排空尾氣會出現(xiàn)帶塵現(xiàn)象。如在尾氣處理系統(tǒng)增加洗滌裝置，環(huán)保壓力就會降低。

表6 干銨爐主要技術(shù)參數(shù)

4 氣體壓縮

壓縮機的選用必須滿足氣量、壓力、溫度等工藝參數(shù)的要求。往復(fù)式壓縮機適用于中小氣量，大多電機拖動，不調(diào)速，氣量調(diào)節(jié)是通過回路實現(xiàn)，功率損失大，壓力范圍廣泛。尤其適用于高壓和超高壓，性能曲線陡峭，氣量基本不隨壓力而變。排氣量不均勻有脈動，機組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸和重量大，易損件多，維修量大，即后期運行費用，經(jīng)濟效益較差。離心壓縮機適用于大中氣量，介質(zhì)需干凈，常采用汽輪機或燃氣輪機拖動，氣量可通過調(diào)速實現(xiàn)。功率損失小，壓力范圍廣泛。適用低、中、高壓，性能曲線平坦，操作范圍寬。排氣均勻無脈動，體積小重量輕，運轉(zhuǎn)周期長可靠，易損件少。維修量小，即一次投資大，運行穩(wěn)定維修費用低。螺桿壓縮機適用于中小氣量，可用于含塵、濕、臟氣體。大多電機拖動，氣量可調(diào)節(jié)，功率損失小，使用中低壓；性能曲線陡峭，氣量不隨壓力而變，排氣均勻，絕熱效率高，機組結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸和重量輕，運轉(zhuǎn)周期長可靠。與往復(fù)式壓縮機比無活塞環(huán)和氣閥等易損件；與離心式壓縮機比無喘振，但噪音大。

4.1 清洗氣壓縮機

清洗氣壓縮機我們選用長沙賽爾產(chǎn)3GH42型離心式壓縮機組1臺，背壓式蒸汽汽輪機（NG25／20）拖動。主要技術(shù)參數(shù)見表7。

表7 3GH42型離心式壓縮機組主要技術(shù)參數(shù)

4.2 CO2壓縮機

CO2壓縮機我們選用長沙賽爾產(chǎn)2BGH42型離心式壓縮機機組1臺，電機拖動。若能在設(shè)計時將此壓縮機作為清洗氣與二氧化碳混用，避免了在系統(tǒng)停車時，蒸汽壓力不夠或無蒸汽時，影響碳化塔的清洗，操作彈性就大大的提高。另外，CO2壓縮機操作系統(tǒng)在現(xiàn)場，未引入中心控制室，造成操作不便（清洗氣壓縮機在控制室）。主要技術(shù)參數(shù)見表8。

表8 2BGH42型離心式壓縮機機組主要技術(shù)參數(shù)

4.3 氨壓縮機

氨壓縮機采用大冷螺桿式制冷壓縮機冷JZKA31.5－B機組2臺，電機驅(qū)動；JZKA50－B機組1臺，汽輪機驅(qū)動。其主要參數(shù)見表9。本裝置螺桿冰機采用汽輪機驅(qū)動是大冷首次在JZKA50－B機組運行，程序編排上存在許多的不足，冰機的加減載無法在中心控制室實現(xiàn)，運行氣量須按照汽輪機運轉(zhuǎn)速度來調(diào)節(jié)，冰機無法在低負(fù)荷下運行；JZKA31.5－B機組不能在控制室實現(xiàn)加減負(fù)荷，控制系統(tǒng)缺陷多。大冷在設(shè)計時，遺漏了機組加油系統(tǒng)，對機組來說是一個致命的缺陷。

表9 螺桿式制冷壓縮機主要參數(shù)

（續(xù)表）

5 產(chǎn)品包裝

在純堿行業(yè)，隨著包裝材料技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品已逐漸從原始的人工包裝、碼垛，發(fā)展到現(xiàn)在的半自動、自動化控制的包裝、碼垛包裝線。

5.1 純堿、干銨包裝線

30萬t項目純堿、干銨包裝采用哈爾濱博實自動化設(shè)備有限公司的各3條半自動包裝線；碼垛系統(tǒng)為該公司對應(yīng)配套瑞士ABB公司的機器人自動碼垛系統(tǒng)。其主要參數(shù)見表10。從運行情況來看，前期由于包裝線上人員不穩(wěn)定，包裝線始終不能滿足生產(chǎn)要求，隨著人員的固定，現(xiàn)基本能達到包裝要求；另外，我公司首次使用這種配置的包裝線，電儀對此認(rèn)識還不夠，在故障處理上，還需加強。

表10 純堿、干銨包裝、碼垛線主要參數(shù)

純堿包裝雖有粉塵處理裝置，但仍不夠理想。哈爾濱博實自動化設(shè)備有限公司引進澳大利亞技術(shù)的三頭純堿半自動純堿包裝線，有效解決此問題。其技術(shù)是1臺包裝機有3個包裝口，按一定速度旋轉(zhuǎn)，使堿塵在包裝袋內(nèi)沉降，來降低包裝的粉塵，此包裝線在四川和邦已投入使用，效果較好。當(dāng)時，我們考慮到投資費用沒有引進（此包裝線較我們包裝線高10萬元／條）。

5.2 濕銨包裝線

濕銨包裝線采用無錫中陽機電有限公司的兩條半自動包裝線，其主要參數(shù)見表11。這兩條包裝線為人工碼垛，運行良好。

表11 濕銨包裝主要參數(shù)

6 其他

6.1 機泵

整個流程中各種流量的機泵達66臺之多，從運行情況來看，在選型時存在不合理，如3臺逆料泵運行不到5個月，葉輪已嚴(yán)重?fù)p壞，無法使用；還有大量的母液泵采用輸送液作為機械密封的冷卻及沖洗是不合理的，因所有輸送母液隨溫度變化都會產(chǎn)生顆粒，極易堵塞冷卻沖洗管道（φ6），造成機械密封損壞；在設(shè)計時未考慮小生產(chǎn)運行時大流量機泵的安全運行，未設(shè)計回流管線。我們的輸送管線大多采用廣東科進的尼龍管線，因支撐不夠，管線隨著外界氣溫的變化已有變形。

6.2 閥門

由于堿行業(yè)的特性，管線內(nèi)易結(jié)疤，會造成氣動閥、電磁閥關(guān)閉不好，應(yīng)在閥前后設(shè)置放凈裝置，將閥處母液放凈，避免造成閥的關(guān)閉不靈活的問題。手動閥的選型基本能滿足生產(chǎn)運行。但PN1.0的對夾式蝶閥作為碳化塔CO2、清洗氣、中部混合氣進氣閥，從我們運行情況來看，無法滿足操作壓力在0.32～0.37MPa，閥門內(nèi)漏嚴(yán)重。不得已我們將這些進氣閥進行了更換，壓力等級提高至PN1.6，但是在外界溫度低的狀況下，因內(nèi)襯膠變硬，還會出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象；當(dāng)外界溫度高于10℃時，內(nèi)漏現(xiàn)象有所好轉(zhuǎn)。大連冷凍機廠為我們設(shè)計的冷凍機出入口也選用了PN3.2對夾式蝶閥，在試車時，內(nèi)漏嚴(yán)重，嚴(yán)重影響冷凍機的正常運行，我們在這些閥前后均增加了一道PN3.2的閘閥進行控制；對夾式蝶閥還存在著出現(xiàn)故障無法抽加盲板的問題；因此，對夾式蝶閥是否合適在氣路上使用，還需商榷及論證。

6.3 自動控制

生產(chǎn)控制系統(tǒng)采用浙大中控技術(shù)，由北京貝斯組態(tài)。在分析儀表上無在線分析，如聯(lián)堿生產(chǎn)中α值、β值、Na＋等，靠人工分析存在誤差；在蒸汽冷凝液輸送系統(tǒng)無自動控制，致使各壓力等級調(diào)節(jié)僅靠手動操作，波動極大；還有部分操作未引入中心控制室；原料、成品計量單一等缺陷，都是我們在今后需改進的地方。

總之，從30萬t／a聯(lián)堿生產(chǎn)運行近1年的情況來看，其工藝、設(shè)備選擇還存在瑕疵，需以后再做進一步的完善。

TQ 114.162

C

1005－8370（2012）06－03－08

2012－10－11

魏有福（1959—），1982年畢業(yè)于西北大學(xué)化工系，現(xiàn)任陜西興化集團總工藝師，正高級工程師。