王 歡，云玉娥

（唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305）

氨堿法生產(chǎn)純堿過(guò)程中，存在著兩個(gè)循環(huán)，一個(gè)是氨循環(huán)，另一個(gè)是二氧化碳部分循環(huán)。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，氨應(yīng)是全部循環(huán)使用的，生產(chǎn)正常情況下如果沒(méi)有跑冒滴漏，氨是沒(méi)有損耗的。二氧化碳部分循環(huán)，則是指生產(chǎn)過(guò)程中，有一部分二氧化碳進(jìn)入到了產(chǎn)品中，另一部分則是循環(huán)使用的，循環(huán)使用的這部分二氧化碳是通過(guò)重堿在煅燒爐中煅燒分解，分離出濃的二氧化碳?xì)怏w即爐氣，經(jīng)過(guò)處理后經(jīng)壓縮機(jī)加壓以后再送入碳化塔實(shí)現(xiàn)的。

在生產(chǎn)過(guò)程中，我公司下段氣壓縮機(jī)冷卻器有時(shí)會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，氣溫低的時(shí)候往往更嚴(yán)重，這是因?yàn)闋t氣中含有部分氨，在低于37.8℃的情況下，氨會(huì)與二氧化碳生成碳銨結(jié)晶。結(jié)晶累積過(guò)多，會(huì)影響氣體流通，這樣使壓縮機(jī)打氣量降低，影響壓縮機(jī)正常運(yùn)行，壓縮機(jī)導(dǎo)淋需長(zhǎng)期排放，不僅影響壓縮工序操作環(huán)境，同時(shí)，會(huì)排出部分二氧化碳?xì)怏w，影響氨及二氧化碳消耗。

1 爐氣帶氨原因

煅燒爐所煅燒的重堿來(lái)自重堿濾過(guò)工序，其主要成分是碳酸氫鈉，還有一部分碳酸鈉、小部分碳酸氫銨及在濾過(guò)過(guò)程未能清洗掉的氯化銨等成份。在重堿煅燒時(shí)物料分解釋放出大量氣體，釋放出的二氧化碳理論上為碳化所需二氧化碳總量的一半，此外爐氣中還含有一定量的氨（其量約為20kg／t堿）以及水蒸汽等。因?yàn)榘痹谏a(chǎn)系統(tǒng)中是循環(huán)使用的，所以在爐氣中的這部分氨是需要回收使用的。

我公司爐氣經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器、熱堿液洗滌塔、母液洗滌塔、螺旋板換熱器及爐氣洗滌塔處理后進(jìn)入下段氣壓縮機(jī)。其中旋風(fēng)分離器的主要作用是除塵。熱堿液洗滌塔的作用除了除塵以外，還把爐氣系統(tǒng)中的氨洗滌一部分。母液洗滌塔的作用有兩個(gè)，一是用冷母液洗滌爐氣，同時(shí)利用爐氣的熱量將冷母液加熱，使其中的游離氨及二氧化碳部分轉(zhuǎn)移到爐氣中，從而增加爐氣中二氧化碳的含量，每噸堿由母液中蒸出二氧化碳約40Nm3，而經(jīng)過(guò)母液洗滌塔后，爐氣中氨氣含量也增加了。換熱器的作用是冷卻爐氣，使?fàn)t氣中的水蒸汽大部冷凝并溶入氨及二氧化碳而形成冷凝液。爐氣洗滌塔的作用則是用濾過(guò)凈氨液直接洗滌爐氣，將爐氣中的氨洗滌下來(lái)。

從以上可以看出，熱堿液塔、換熱器及爐氣洗滌塔均具有回收氨的作用，也就是說(shuō)從煅燒爐出來(lái)的爐氣經(jīng)過(guò)三道除氨過(guò)程，但是還有一部分氨未被處理掉，隨著爐氣進(jìn)入到了壓縮工序。爐氣系統(tǒng)帶氨既然不可避免，我們只能想辦法，盡量降低爐氣系統(tǒng)含氨，以減少帶氨對(duì)壓縮工序的影響。

2 降低爐氣帶氨的措施

2.1 加強(qiáng)離心機(jī)的維護(hù)，保證離心機(jī)滿負(fù)荷正常工作

因?yàn)殡x心機(jī)的作用是降低重堿中的水分，重堿水分低不僅能節(jié)約蒸汽用量，而且爐氣帶水也較少，相應(yīng)爐氣帶氨也會(huì)降低。最關(guān)鍵的是爐氣出氣箱及分離器不易結(jié)疤，能夠保證爐氣系統(tǒng)的暢通，減少爐氣系統(tǒng)的波動(dòng)，也有利于后序工序的除氨。

2.2 控制換熱器出氣溫度在適宜范圍

從母液洗滌塔出來(lái)的爐氣含氨量是比較高的，出母液塔爐氣含氨比進(jìn)母液塔爐氣含氨高約2.5%，這是由于母液中部分氨進(jìn)入爐氣所致。因此換熱器除氨任務(wù)是相當(dāng)大的。換熱器除氨原理，是向換熱器中通入冷卻水，使?fàn)t氣溫度降低，大部分水蒸汽冷凝成水，因?yàn)榘睒O易溶于水，在水蒸汽凝結(jié)成水的過(guò)程中，大部分氨隨之也被冷凝下來(lái)進(jìn)入到冷凝液中，因此，換熱器出氣溫度越低，冷凝下來(lái)的氨越多，則進(jìn)入爐氣系統(tǒng)中的氨越少。但是，在40℃左右，爐氣中所含氨、二氧化碳、水蒸汽反應(yīng)，氣側(cè)器壁容易形成碳酸氫銨結(jié)晶并吸附，使氣側(cè)流道通徑變小，影響爐氣系統(tǒng)真空，所以出氣溫度不能控制太低，否則會(huì)影響整個(gè)煅燒工序的正常平穩(wěn)運(yùn)行。換熱器出氣溫度一般控制在40～45℃為宜，溫度高影響除氨效率，低容易產(chǎn)生結(jié)晶，堵塞氣體通道，影響生產(chǎn)正常運(yùn)行。

在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中要安排進(jìn)行定期熱洗，以溶解結(jié)疤，尤其是在冬季，這種操作更要進(jìn)行。熱洗方法一般是減少母液塔上液量，停止換熱器循環(huán)水，使換熱器進(jìn)氣溫度升高至80～90℃，持續(xù)10分鐘左右，利用母液塔高溫汽的溫度及水分進(jìn)行熱洗，使氣側(cè)粘附的碳酸氫銨結(jié)晶分解、溶解，得以消除。在換熱器頂部也可利用軟水或洗滌液進(jìn)行噴淋，在系統(tǒng)停車(chē)期間，利用蒸汽加熱去除結(jié)晶更為有效。

2.3 平穩(wěn)爐氣洗滌塔的操作

爐氣洗滌塔是爐氣系統(tǒng)處理含氨的最后工序，是用來(lái)自濾過(guò)凈氨塔的凈氨液溶解爐氣的氨，洗滌塔的操作關(guān)鍵是洗滌液量要充足。因?yàn)闉V過(guò)工序凈氨液做為爐氣洗滌塔的洗滌液，而從爐氣洗滌塔出來(lái)的洗滌液還要送到濾過(guò)工序做為濾過(guò)洗水，一般情況下送來(lái)多少凈氨液就送回到濾過(guò)多少洗水。即使洗水量過(guò)多時(shí)，也不能減少凈氨液量，可適當(dāng)減少送往濾過(guò)工序的洗滌液，多出來(lái)的洗滌液可當(dāng)通入換熱器做為沖洗用水。雖然這樣會(huì)使冷凝液濃度降低，但對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)影響不大，可保證凈氨液來(lái)量平穩(wěn)。

我公司目前共有3座洗滌塔，進(jìn)各洗滌塔爐氣管線相互連通，進(jìn)各塔氣量不是很均衡，因此進(jìn)各洗滌塔的洗滌液量一定要調(diào)節(jié)好，可依據(jù)各塔出氣溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，溫度高的多加進(jìn)液，溫度低的則少加進(jìn)液，保證各塔出氣溫度平衡。

2.4 做好爐氣管線液體的排放疏通

目前，我公司3座爐氣洗滌塔爐氣管線走向是從1＃、2＃洗滌塔出來(lái)的爐氣先并入一根總管，從總管又分出兩根管線，一根距離較長(zhǎng)，另一根距離較短；從3＃塔出來(lái)一根爐氣管，這3根爐氣管分別經(jīng)各自的氣液分離器后并入進(jìn)壓縮機(jī)的下?tīng)t氣總管。爐氣在輸送過(guò)程中隨著溫度的降低有一部分水蒸汽冷凝成水又溶解一部分液氨，這部分液氨如不及時(shí)分離出去，積累過(guò)多，有可能再次被爐氣帶入到壓縮機(jī)。我們可以考慮在系統(tǒng)停車(chē)大檢修時(shí)，較長(zhǎng)的爐氣管線上再加一兩處導(dǎo)淋，可有助于爐氣管線里的液體及時(shí)排放掉。氣液分離器的作用就是分離爐氣中的液體的。在實(shí)際運(yùn)行中，8＃、9＃壓縮機(jī)就很少出現(xiàn)結(jié)晶情況，這是因?yàn)檫M(jìn)入該壓縮機(jī)的爐氣大部分來(lái)自較短的管線，而該管線中帶氨較少。我們?cè)啻螌?duì)三條管線的導(dǎo)淋液進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)較短管線排出的液體含氨僅10tt，而較長(zhǎng)管線排出液體含氨則高達(dá)50tt左右，也說(shuō)明了管線中導(dǎo)淋需要及時(shí)排放。