硫化碱生产工艺流程

1、4.2.1.2 工艺流程说明本项目对原装置部分使用价值较高的设备进行搬迁，生产工艺 流程仍按照搬迁前的进行设计，以焦炭粉为还原剂，采用含铬芒硝 和脱水芒硝为原料生产工业低铁硫化碱。生产工序主要包括备料上 料工序、煅烧工序、化坯洗渣工序、沉淀洗泥工序、低铁硫化碱制 液工序、蒸发工序、制片包装工序。工艺流程如下：(1) 备料上料工序由于十水芒硝不能满足硫化碱生产原料的要求，首先要对十水 芒硝进行脱水处理。十水芒硝先进入化硝罐，加入热水进行溶解， 溶解液体进入蒸发器进行蒸发，蒸发热源采用蒸发工序二次蒸汽， 蒸发液送入结晶罐进行冷却结晶，然后再通过皮带输送机送至离心 机进行离心分离，分离后的固体为无水

2、芒硝，送至仓库备用，离心 母液再返回至蒸发器中进行循环。原料含铬芒硝和脱水芒硝分别存入专门的储仓，经过破碎后保 证进入工艺系统的芒硝粒径不超过50mr,芒硝、焦炭粉分别通过斗 式提升机、皮带计量机送至混料机，按一定比例混合，再通过混料 皮带输送机送入储料仓，然后经送料螺旋机送入煅烧工序。(2) 煅烧工序物料在长转炉(2500 X 45000)内进行还原反应所需的热量由燃 料煤燃烧提供。燃料煤由煤库经皮带输送机送至雷蒙机研磨后，再 用斗式提升机送到煤粉仓，由皮带输送机送到炉头煤粉斗，再经下 端送料螺旋机送入送风管道内，由罗茨鼓风机吹入长转炉内燃烧。 来自储料仓的芒硝与焦炭粉先进入预热器，然后进入

3、长转炉尾 部，燃料煤粉从转炉头部进入，与原料成逆向流动，当炉内温度为 1050-1150C时，芒硝与焦炭粉发生如下化学反应：NqSQ+2CiNaeS+2CO 生成硫化碱；Cr6+SCr3+ 毒性较大的。严变为无毒稳定的C严；同时，在有水蒸汽存在条件下，发生副反应Na2S+CO+H NsrCQ+HS 生成碳酸钠和硫化氢。物料在转炉内经预热、熔化、沸腾、成熟制得熔体黑灰，从炉 头送入热熔罐中，进入化坯洗渣工序，进行热溶。每台转炉配套一台特制预热器，高温转炉烟气先经过预热器对 生料进行预热，然后经降尘室降尘，再用麻石水膜除尘器进行除尘， 除尘后进入脱硫塔进行脱硫，达标后排空。回收粉尘经过酸洗后外 运

4、至园区指定地点，可用作制砖。(3) 化坯洗渣工序 由煅烧工序来的熔融态黑灰由炉头直接进入热溶罐进行热溶， 在搅拌机的作用下，用沉淀洗泥工序的洗渣水 (稀卤水 )直接制取浓 卤碱水，当溶液中NqS浓度达到23注右时，用浓卤液下泵将其打 至沉淀罐，沉淀罐上层清液送至沉淀洗泥工序浓卤储槽。沉淀泥渣经过一号铰刀输送至一洗罐，在一洗罐中进一步浸取泥 渣中含有的NazS, 洗罐洗净的渣泥经二号绞刀送至二洗罐，当渣 泥中碱含量小于 1%时，将渣泥进行酸洗后外运至园区指定地点。洗 渣用水为沉淀洗泥工序送来的洗泥水(稀卤水) ，洗渣水送至热熔罐循 环使用。化坯过程中，NqS与H20反应产生少量的HHS气体，故热

5、溶罐为 封闭装置，热溶过程中产生的碱雾及 H2S气体经喷淋塔洗涤后，由 高度为15m的排气筒排空，洗涤液循环使用，浓度增加至一定值时 送至热溶罐；喷淋塔污泥定期排至热溶罐，供化坯用。(4) 沉淀洗泥工序由化坯工序来的浓度为 23%的浓卤碱水进入浓卤储槽，通过浓 卤泵送入低铁澄清罐中，通入蒸汽，加热浓卤水碱水至70-80 C后恒温静置 16小时以上，然后经过浓卤泵送至箱式压滤机进行压滤， 压滤后合格的 23%的清液送至浓卤清液中转槽中，然后用清液泵送 至低铁反应罐进行制备低铁硫化碱。滤渣卸至洗泥地罐，热水洗涤， 当洗涤液中碱含量小于 1%时，将渣泥送至酸洗罐进行酸洗后外运至 园区指定地点，用于制

6、砖。洗泥水送至化坯洗渣工序化坯用。(5) 低铁硫化碱制液工序制备原理：硫化碱浓卤中的铁是以 FeS的胶团微粒形式存在，并处于亚稳定状态。由于浓卤中含有较多的 Na2CO3、Na2SO4、NqS2Q、NqSO等可溶性杂质，会影响产品的质量和颜色，本工艺 选择加入硫化钡溶液和氧化锌，硫化钡溶液可与这些杂质生成沉淀 而除去，硫酸锌和硫化钠生成硫化锌沉淀，沉淀的生成破坏了溶液 中FeS胶粒的稳定性，同时生成的沉淀将 FeS微粒包裹、吸附、共 沉淀，从而达到除铁目的。工艺流程：1）硫化钡的制备 焦炭粉和重晶石分别通过斗式提升机、下料管预热器。然后送 入原小长转炉（2000X 32000）内进行高温煅烧，

7、煅烧热源同煅烧芒 硝相同，燃料煤粉由罗茨鼓风机吹入长转炉内燃烧，与重晶石成逆 向流动，当炉内温度为1100C左右时，重晶石与焦炭粉发生如下化 学反应：BaS（4+2Ci BaS+2C2O生成硫化钡。转炉烟气先经过预热器回收余热，加热生料重晶石，然后再用 麻石水膜除尘器进行除尘，除尘后进入脱硫塔进行脱硫，达标后排 空。回收粉尘与渣泥一同经过酸洗外运至园区指定地点，用于制砖。2）硫化钡溶液的制备 煅烧来的熔融态黑灰由炉头直接进入硫化钡浸取槽进行热溶， 在电机搅拌的作用下，用新鲜水直接制取硫化钡溶液，洗涤至一定 浓度后，将硫化钡溶液送至硫化钡溶液储罐备用。硫化钡溶液制取工艺流程简图3) 低铁硫化碱制

8、液浓卤清液进入低铁反应罐后，将配制好的硫化钡溶液及氧化锌 加入到低铁反应罐内搅拌20min左右，使溶液中的N&CO、NqSQ、FeS等杂质充分与除铁剂反应，静置16-24h后，将沉淀 下的不溶物通过溜槽排放到低铁地下泥槽，然后将泥渣送至沉淀洗 泥工序洗泥地罐进行洗泥；除杂后的澄清液用低铁清液泵送至低铁 清液储槽中以备蒸发。(6)蒸发工序将低铁清液送入列管蒸发器，通入蒸汽进行加热真空浓缩，当碱液浓缩至34-38%寸，调整碱液温度到100C，直接浓缩至60%后 通过成品液泵打入成品罐。蒸发产生的二次蒸汽送至备料上料工序， 用作制备无水芒硝，蒸汽冷凝生成的冷凝水送回锅炉装置。(7) 制片包装工序由成

9、品罐来的 60%浓卤液经泵缓慢送至制片机，经冷却后得到 低铁硫化碱，通过皮带输送机输送到自动包装机料斗，包装后送库 房储存待售。低铁硫化碱工艺流程简图4.2.2物料平衡说明物料平衡图见附图34.2.3工艺消耗定额原材料及动力消耗定额项目单位消耗量(以t产品计)年耗量原材料消耗芒硝t1.734000焦炭粉t0.48000重晶石t0.12000氧化锌kg0.0751500稀盐酸t0.045900石灰t0.051000包装袋条40800000公用工程消耗燃料煤t0.428300生产用水mf5.136720工艺牛产用电kW?h305.196103800蒸汽t3.4224624循环水t864172800

10、004.3主要设备选择本项目属于搬迁项目，为了减少投资，只淘汰部分落后及废旧 设备，其余设备仍用以前硫化碱生产设备，本项目主要设备选择如 下：一、搬迁设备(1)雷蒙机：燃料煤每小时消耗量为 2.96t，原厂5R4018摆式磨 煤机1台，磨煤量为25t/h,可满足本项目使用要求。(2)长转炉：煅烧芒硝，炉长度45米，炉体直径2.5m,共2台; 煅烧重晶石，炉长度32米，炉体直径2m，共1台，转炉内砌筑高 铝耐火砖，另外附属设备有转炉减速机、托辊、托带、挡轮、密封 装置等，可满足本项目使用要求。(3) 沉淀罐：沉淀浓卤碱液中的较大颗粒渣体，入口设有隔板， 外设保温层，设备直径 3 米。(4) 蒸发

11、器：按照进液浓度和蒸发使用蒸汽的温度进行计算，仍 用以前换热面积为43m2和120m2的强制外循环蒸发器各1台，换热 面积为90m2的强制外循环蒸发器2台，能够保证生产正常运行。(5) 制片机：浓度为60%的片碱产量为4.8t/h,因此设计中选择5 台生产能力为 1 t/h 的制片机。二、新增更换设备( 1 )热化罐：设备附件有搅拌装置和布料盘，考虑到物料的冲刷腐蚀等因素，设备壁厚应选 5 =20 mm;考虑劳保卫生条件，化灰槽 上方设置集气罩。(2)钡卤浸取箱：钢板厚度5 =20m m;内设搅拌桨，设备尺寸为 长 5 米，宽 1.6 米，高 1 米。(3 )低铁反应罐：钢板厚度5 =20m

12、m；内设搅拌桨，设备尺寸为 直径 3 米，高 2 米。(4)洗泥地罐：回收沉淀洗泥工序中残留的硫化钠，钢板厚度5 =20mm,内设搅拌桨。主要设备一览表新增更换设备骨口. 序号名称规格型号单位数量备注-一一工艺装置1结晶罐2000X1800台12化硝罐3000X 4000台23离心机3Q=800mfh , N=45kW台14斗式提升机N=3kW台35皮带计量机B=500, L=3000, N=1.5kW台36混料机B=650, L=5500, N=2.2kW台17储料仓2000X 2000X 1200个1需防渗防风防雨8送料螺旋机 400, L=3000, N=7.5kW台39皮带输送机B=6

13、50, L=5500, N=2.2kW台510预热器台311除尘设备套312脱硫塔套313烟囱H=30 米套314热化罐3000X1800个32520附：搅拌电机N=20kW15浓卤储槽5000X 4000个9附：搅拌电机N=15kW16浓卤清液中转罐3000X 2000个717清液泵Q=10rm/h , H=21.5m, N=5.5 kW个718低铁总卤罐3000X 2000个619低铁反应罐3000X 2000个6附：搅拌电机N=7.5kW20洗泥地罐2000X1800个1附：搅拌电机N=5.5kW21低铁地下泥槽 3000 X 2000个1附：搅拌电机N=7.5kW22钡卤浸取箱5000

14、 X 1600 X 1000个323钡卤输送泵Q=15m/h , H=30m N=7.5kW个324硫化钡溶液储槽 3000 X 2000个2附：搅拌电机N=7.5kW25低铁清液泵Q=15rf/h , H=30m N=7.5kW台626溜槽B=500, L=2500个2二二二空压制氮站1空气压缩机排气量 Q=2.5Nm3/min套2备一排气压力P=0.9MPa, N=15kW2微热再生干燥器处理气量Q=3.5Nm3/min , N=3 kW台2备一3V=2m3台116MnR工艺空气储罐搬迁设备1颚式破碎机PE25X 400, N=18.5kW台12雷家机5R4018, N=150.5kW台1

15、3喷淋塔LD18-54, N=111kW台14破碎机MFD-65 N=10kW台15鼓风机8-18-6A , N=18.5kW台36煤粉旋转非标，=150, N=2.2kW台37斗式提升机N=3kW台38煤粉仓 2500 X 2000个39浓卤液下泵Q=20rf/h , H=60m N=15kW台310沉淀罐3000 X 1800台211一号铰刀N=3kW台212一洗罐 2500 X 2000, N=5.5kW台213一洗吊泵3Q=9.5m/h，H=17m N=4kW台214二号铰刀N=3kW台215二洗罐 2500X 2000, N=5.5kW台216二洗吊泵3Q=9.5m/h , H=17m N=4kW台217酸洗罐2500X 2000台118酸洗循环泵Q=10m/h , H=21.5m N=5.5 kW台119浓卤泵Q=10m/h , H=21.5m N=5.5 kW台920送混浓卤管线=89mm米180材质30421箱式压滤机XAY-100-U , N=3kW台722洗泥吊泵Q=9.5m3/h , H=17m N=4kW台2一开一备23真空泵SK-6 , N=5.5kW台8四开四备24蒸发器2蒸发面积43m , N=22kW台1252025蒸发器2蒸发面积120m , N=22kW台1252026蒸发器2蒸发面积90m , N=22kW台2