联碱化工工艺及系统

1、4联碱化工工艺及系统4.1概述联碱装置设计规模与组成.1建设规模根据产品方案要求，本联碱装置建设总规模：40万吨/年。总产品方案：轻质纯碱40万吨/年；低盐重质纯碱20万吨/年；湿氯化铵20万吨/年（以干基计）；干氯化铵40万吨/年（以干基计）。.2联碱装置设计规模与产品配套方案本基础工程设计范围为联碱生产全套装置以及相关的公用工程设施、辅助设施。年操作时间： 8000小时生产性质：连续项目性质：新建联碱装置总建设规模与产品能力序号产 品名 称执行标准质 量等 级商品量装置配套能力备注kt/akt/at/dt/h1纯碱4001.1轻质纯碱GB210.1-2004类优等品200400120050

2、1.2低盐重质纯碱GB210.1-2004类优等品200200600252氯化铵 400以干基计2.1湿农铵HG3281-1990一等品4001200502.2干农铵GB2946-2008一等品4004001200503食品碳酸氢铵GB1888-20082020602.5. 联碱装置组成及机构设置40万吨/年联碱装置隶属于福州耀隆化工集团有限责任公司，由重碱、氯化铵、煅烧、食品碳酸氢铵4个主要生产装置和循环水站、维修班以及10kV高压配电室3个辅助装置组成，联碱中央化验室和中控室与合成氨装置统一建在合成氨装置区的主控楼内。联碱装置各工序划分和归属如下：主项工序号工序范围备注100重碱装置090

3、71-06111碳化工序09071-06112滤过工序09071-06113蒸吸工序200氯化铵装置09071-06221盐干燥及储运工序09071-06222母换工序09071-06223结晶分离工序09071-06224干铵工序09071-06225铵包装及储运工序300煅烧装置09071-06331轻灰煅烧工序09071-06332重灰凉碱工序09071-06333碱包装及储运400食品碳铵装置09071-06441碳化干燥工序09071-06442碳铵包装及储运工序500联碱循环水站09071-06500循环水站600联碱维修班09071-06600设备维修70010kV高压配电室09

4V高压配电室生产方法、流程特点以盐、二氧化碳为原料的合成法纯碱制造工艺通常有氨碱法和联碱法，本项目采用联碱法制碱工艺。在联碱法生产工艺中，碳化是制碱的核心，碳化工艺技术路线的选择，与产品成本、生产操作关系较大。变换气制碱加压碳化工艺，是纯碱行业大力推广的节能型制碱工艺，多年来的生产实践业已证明了该工艺的先进性、经济性与可靠性，本次新建联碱装置，即采用变换气制碱加压碳化工艺技术路线。本设计以大型化、系列化、专业化、技术先进、节能环保、安全可靠为原则，选择使用了纯碱行业当前的先进技术与设备，以使新建联碱装置在现有基础上技术更先进、配置更合理、操作更方便、运行更可靠。本项目主

5、要流程特点为：加压外冷碳化、二次喷射吸氨、真空转鼓滤碱、淡液高效蒸馏、轻灰自身返碱煅烧、重灰液相水合、纯碱滚筒筛分桨叶凉碱、海盐流化干燥、冷析液氨外冷、盐析固体加盐、逆料取出制农铵、离心滤铵、埋管干铵、半自动包装、全程DCS监控等。联碱装置总工艺流程图参见联碱装置总工艺流程图09071-06000-CP25。采取的主要工艺方案有：（1） 加压外冷碳化配清洗循环泵采用变换气制碱加压碳化工艺，首选成熟可靠的2800/3800/3200外冷碳化塔，配3台外冷器，冷却管材质为316L。为保证变换气碳化后的原料气品质，配碳化副塔1台，合格的原料气返回合成氨装置。为了节能减排、保证系统水平衡和母液平衡，碳

6、化塔配置了循环清洗泵和煮塔水循环槽。（2） 真空转鼓过滤机过滤重碱真空转鼓滤碱机经过不断改进与完善，以日臻成熟，过滤能力550600t/d的20m2大型真空转鼓滤碱机与大型水环式真空泵机组相配，再对碳化取出液进行稠厚处理，可使重碱一次过滤的水含量控制在18%以下。（3） 母液喷射吸氨与A澄清母液、母液及淡液蒸馏塔蒸氨尾气均采用大型、高效喷射吸氨器进行氨的吸收。由于制碱原料一半采用海盐，杂质较多，为保证制碱母液的纯度，设置大型斯丁堡型A澄清桶2台进行A澄清，以保证合格清液送至碳化制碱，沉淀泥送板框压滤机进行压滤处理。（4） 淡液蒸馏、废淡液回用联碱装置的含氨废水，主要来自于煅烧的炉气冷凝液，少量

7、为原料气净化塔的洗水，总量不超过40 m2/h，采用高效规整填料式蒸馏塔进行淡液蒸馏，可使淡液夹带的氨全部回收，且废淡液达到国标废水排放标准。本项目坚持节能、节水、减排原则，将蒸馏处理后的废淡液储存收集，作为软化水按系统水平衡要求定量优先回用生产系统作为洗水和工艺用水，不足部分则由外网补入软化水，以最大限度地减少废水的对外排放，降低新鲜水及软化水的消耗。（5） 重碱二次过滤、自身返碱蒸汽煅烧为了降低重碱含盐量和含水量，提高煅烧炉生产能力和产品质量，同时降低蒸汽消耗，在重碱进入煅烧炉之前，选择进口推料式离心机对重碱进行二次分离，以使水分控制在15%以下。轻灰选择2800×28000、加

8、热面积2900m2的自身返碱回转式蒸汽煅烧炉2台，以3.2MPa的中压蒸汽进行重碱的煅烧操作。当重碱水份较高、生产波动较大时，可以开启备用炉。煅烧产生的炉气经冷凝净化后，一部分送至食品碳铵装置生产食品级碳酸氢铵，多余部分放空。（6） 重灰液相水合、回转炉干燥低盐重质纯碱产品的生产，对于盐分的脱除，液相水合法是当前最为成熟的生产方法之一，本设计确定采用液相水合工艺制造重质纯碱，选择使用纯碱行业成功应用的液相水合器、一水碱进口离心机与自身返碱回转式煅烧炉一一配套，共同完成20万吨/年低盐重质纯碱的生产。（7） 产品滚筒式筛分、桨叶式凉碱滚筒式筛分机，用于纯碱的产品筛分，单台生产能力大、运行可靠，经

9、济实用，近年来在纯碱行业成功运用、备受青睐。本项目的轻质纯碱和重质纯碱均选择滚筒筛进行产品的筛分处理，轻灰2台、重灰1台。桨叶式凉碱机经过改进完善已经在纯碱行业成熟使用。鉴于本项目重灰产品为以销定产，轻灰能力最小20万吨/年，最大40万吨/年，重灰能力20万吨/年，采用单台能力为15万吨/年规模的凉碱机3台，用于轻灰凉碱，选择20万吨/年规模的凉碱机1台，用于重灰凉碱。（8） 母液水冷与换热分组设置、单台备用氨母液的水冷 、氨母液与母液的换热，通常为分组设置，但备用有分组备用和单台备用两种。从节省建设投资、减少备用考虑，本装置采用分组设置、单台备用方案，即将水冷器、母换器串联后以20万吨/年规

10、模分为2组，每组5台，设备形式为立式波纹管，其中水冷器2台用于氨母液的预冷，换热管材质为316L, 母液换热器3台用于氨母液与母液的换热，换热管材质为钛。其中1台水冷与母换互为备用。（9） 大型结晶器、逆料取出工艺制铵过程，采用外冷结晶、液氨致冷、一次加盐、逆料取出流程。按40万吨/年联碱规模，配套选择大型冷盐析结晶器2套，其中冷析结晶器，容积860m3配轴流泵5500m3/h 3台，盐析结晶器，容积890m3配轴流泵7300m3/h 1台。氨母液经水冷、换热后进入冷析结晶器，通过轴流循环外冷析出部分氯化铵，母液再流入盐析结晶器，通过盐析得到的氯化铵结晶再返回冷析结晶器，采用逆料流程获得较高质

11、量的氯化铵产品。钛管外冷器以技术可靠、运行稳定、耐腐蚀性强、换热效果好、经久耐用，在国内联碱厂早已得到充分的肯定与认同，是联碱过程生产中最关键的设备之一。本设计每台冷析结晶器配有列管式外冷器3台，规格为2200×6000，F=1013 m2。外冷器采用碳钢外壳，换热管为钛管45X1.5，上下花板采用钛复合板，下封头做衬胶处理。（10） WH过滤式离心机滤铵WH型过滤式离心机是联碱企业较为成熟的氯化铵分离设备，具有自动卸料、操作稳定、连续过滤等特点，滤饼含湿量低，洗涤充分，单位能耗低，在国内同行业碱厂运用效果较好，但直径1000以下规格生产能力较小。随着技术的进步，直径1200的机型也

12、日渐成熟，本次选择WH-1200型过滤式离心机进行氯化铵结晶的过滤。（11） 埋管流化床干铵、布袋式除尘氯化铵的干燥采用普通流化床的居多，长期以来在联碱企业已成熟应用。内热式埋管流化床，因其占地面积小、操作简单、干燥成本低，高效、节能、大型化特点突出，一经问世，便迅速在纯碱企业得到广泛的应用。实践证明，干铵汽耗与普通流化床相比，几乎节省一半；配套的干式布袋式除尘器，可使尾气含尘量达到国标要求，避免了湿法除尘带来的废水排放难题。故本设计采用内热式埋管流化床配套布袋式除尘器进行氯化铵的干燥。（12） 海盐流化床干燥本项目地处东海沿岸，制碱原料盐的来源主要为外购的海盐和真空盐，比例1：1，每小时30

13、吨的海盐不仅颗粒大，湿度也大，最高含水量接近7%，使盐的粉碎带来了麻烦。对于这样大量的湿盐作干燥处理，尚未有成熟经验可借鉴，但为了保证粉碎机的正常稳定运行，同时兼顾节能减排，海盐先干燥后粉碎的方案应是首选。经过多方了解、设备比较，本设计拟定采用流化床进行海盐的干燥，并配套以干湿相结合的除尘洗涤系统进行尾气净化，以保证拥有良好的操作环境。本装置的“三废”治理及环境保护的措施与实现效果三废排放量少是联碱工艺的重要特点之一，采取各种措施后，尽量维持系统的母液平衡和水平衡，力争正常生产过程中没有废水产生；由于海盐用量较大，在母液精制过程中会有少量废渣产生，经过处理可作为建筑材料用于筑路；生产中的废气，

14、净化处理后实现达标排放，正常运行中不会对厂区周边和临近海域造成环境污染。设计中采取的主要措施如下：（1） 废气处理联碱生产过程中固体物料处理产生的各种尾气，如滤过尾气、盐干燥尾气、干铵尾气、轻灰煅烧炉气、重灰干燥炉气等，设计中均根据介质特性采用干湿相结合措施分别对氨和尘进行净化处理。l 滤过尾气、干燥炉气：配置尾气净氨塔，利用软化水洗涤净氨，净化后的尾气达标直接高空排放；l 碳化尾气：在原料气净氨塔中用软化水洗涤夹带的微量氨，达到合成氨要求后返回合成氨系统；l 盐干燥尾气、干铵尾气以及包装除尘尾气：配布袋除尘器处理达标后直接高空排放；l 煅烧炉气：采用旋风除尘、冷凝、水洗等措施，除尘、除氨后达

15、标排放。（2） 废水治理l 含氨淡液：含有少量氨的炉气冷凝液、碳化尾气塔洗水，设立专门的淡液蒸馏塔进行加热分解，回收氨气后的废淡液，作为软化水在制碱系统优先使用。l 在每个装置界区内设立一个污水池，集中收集本装置各工序循环清洗设备的清洗水及事故状况下或设备维修时产生的少量废水，当系统母液收缩时返回制碱系统回收使用，多余部分定量排入厂区污水处理场统一处理。（3） 废渣治理当原料盐的质量差时母液澄清桶会有大量A泥排出，设计选择了2台A澄清桶用于泥渣的收集，定期用板框压滤机压滤后形成滤饼运至厂外排渣场填埋或用于筑路。生产制度年操作日： 8000小时生产班制：四班三运转。4.2原材料、产品主要技术规格

16、原材料技术规格序号项目规格备注1.原料盐满足GB/T5462-2003工业盐标准真空盐：NaCl97%，水分3%，硫酸根0.3%海盐：NaCl97%，水分7%真空盐：海盐=1：12.合成氨符合GB536-1988液体无水氨优等品指标：NH3 99.9%压力：0.2MPa（G）温度：-10气氨供应吸氨3.变换气入气：1.6MPa（G），40组成： CO228.530.7，CO 1.53.7, H2 51.2952.3, N2 14.81 ，Ar 0.19%，CH4 1.14，H2S 10mg/Nm3H2O 饱和。回气：压差0.34 MPa，40组成：CO20.2%（V）， NH30.15g/Nm

17、3。合成氨装置供应.产品（包括中间产品）技术规格.1纯碱产品纯碱产品质量执行国标GB210.1-2004工业碳酸钠，其中，轻质纯碱满足类优等品指标要求；低盐重质纯碱满足类优等品指标要求。GB210.1-2004工业碳酸钠相关要求如下：类为特种工业用重质碳酸钠，用于制造显像管玻壳、光学玻璃等。类为一般工业用碳酸钠。包括轻质碳酸钠和重质碳酸钠。技术要求外观：轻质碳酸钠为白色结晶粉末，重质碳酸钠为白色细小颗粒。工业碳酸钠应符合表1要求：表1 要求指标项目类类优等品优等品一等品合格品总碱量(以干基的Na2CO3的质量分数计)/% 总碱量(以湿基的Na2CO3的质量分数计)a/% 99.498.199.

18、297.998.897.598.096.7氯化钠(以干基的NaCl的质量分数计)/% 0.300.700.901.20铁（Fe）的质量分数（干基计）/% 0.0030.00350.0060.010硫酸盐（以干基的SO4的质量分数计）/% 0.030.03b水不溶物的质量分数/% 0.020.030.100.15堆积密度C（g/ml） 0.850.900.900.90粒度c，筛余物/%180m 74.070.064.060.01.18mm 2.0a. 为包装时含量，交货时产品中总碱量乘以交货产品的质量再除以交货清单上产品的质量之值不得低于此数值。b. 为氨碱产品控制指标。c. 为重质碳酸钠控制指

19、标。.2氯化铵产品氯化铵产品分湿铵和干铵两个品种，其中，湿铵产品执行化工部HG3281-1990农用湿氯化铵一等品指标要求；干铵产品执行国标GB2946-2008氯化铵一等品指标要求。HG3281-1990农用湿氯化铵质量指标指标名称湿氯化铵一等品总氮含量(以湿基计),% 23.5钠盐含量(以Na计),%1.2水分, % 6.0GB2946-2008农业用氯化铵质量指标指 标 名 称优等品一等品合格品氮（N）含量（以干基计）% 25.425.025.0水分1）， 0.50.71.0钠盐含量（以Na计），% 0.81.01.4粒度2）（1.04.0mm颗粒），% 75松散度2）3）（孔径5.0m

20、m），% 75注：1）水分指出厂检验结果。结晶状产品必须加防结块剂。2）结晶状产品不控制粒度、松散度两项指标。3）松散度为监督抽验项目。每7天测定一次，均以出厂检验结果为准，但生产厂必须保证每批出厂产品合格。.3碳酸氢铵产品碳酸氢铵产品为食品级，执行国标GB 1888-2008食品添加剂 碳酸氢铵指标要求。GB 1888-2008食品添加剂 碳酸氢铵指标项目指标总碱量(NH4HCO3), w/%99.2100.5氯化物(以Cl计),w/% 0.003硫的化合物（以SO4计）,w/% 0.007不挥发物，w/% 0.05砷（As），w/% 0.0002重金属（以Pb计），w/% 0.0005添加

21、防结块剂产品的不挥发物指标为不大于0.55%4.3 装置危险性物料主要物性本装置主要危险性物料是氢气和氨，其物料特性见表4.3：表4.3 危险性物料主要物性表序号名称分子量熔点()沸点()闪点()燃点()爆炸极限（V%）毒性程度火险分类爆炸级别国家卫生标准mg/m3上限 下限 1氢2-259.2-252.8-5040074.14.1甲2区2氨17.03-77.7-33.565127.515.7乙2区204.4生产流程简述 碳化工序（09071-06111）任务：使氨母液与来自合成氨装置的变换气在碳化塔中进行碳化反应，反应产物含重碱的取出液送滤过工序；碳化尾气经洗涤合格返回合成氨系统。来自蒸吸工

22、序的氨母液进入外冷器（E1101A(13) E1101I(13)），借助加压氨循环泵（P1101AI）增压循环清洗外冷器（E1101A(13) E1101I(13)）疤垢，然后进入加压碳化塔（T1101AI）。外管网来的变换气经变换气气液分离罐（V1101）分水后进入加压碳化塔（T1101AI）底部，二者在塔内逆流接触反应生成碳酸氢钠晶浆，在外冷器内循环冷却，并借助塔压从塔底部压往滤过工序。碳化塔尾气进入原料气分离罐（V1103A）分离夹带的液滴后进入原料气净氨塔（T1102），用水进行循环冷却洗涤，回收其中的氨和二氧化碳后再进入原料气气液分离罐（V1103B），分离夹带的水滴后返回合成氨系统

23、。煮塔的放空气进入放空气分离罐（V1102）分离夹带水后，直接排入大气。滤过工序（09071-06112）加压碳化塔来的出碱液分别进入旋流器（V1202AI），清母液从顶部旋出自流入母液I桶（V1205A/B），稠厚的碳酸氢钠晶浆经出碱槽（V1201）进入滤碱机（M1201A-C），借来自真空泵（P1306 AC）的抽力进行真空过滤。滤饼在过滤过程中用洗水桶（V1203）的水逆向洗涤，成为重碱中间品，经1#重碱胶带输送机（L1202）运往轻灰煅烧工序。真空泵抽出的气液混合物进入母液气液分离罐（V1204AF）进行气液相分离，分离罐底部的液体称为滤过母液，自流入母液桶（V1205A/B），母液桶

24、的沉淀用重碱晶浆泵（P1202A/B）送回出碱槽（V1201），澄清后的母液（简称M）用母液泵（P1201AC）送至蒸吸工序。从母液气液分离罐顶部出来的气体称为滤过尾气，经总管汇总后送往滤过尾气净氨塔（T1201），用水洗涤回收其中的氨和二氧化碳后，通过真空泵放空。蒸吸工序来的废淡液首先进入水环式真空泵（P1206 AC），然后进入洗水循环桶(V1206)，经洗水循环泵(P1203A/B)送往滤过尾气净氨塔(T1201）循环洗涤滤过尾气，最后送入轻灰煅烧工序。蒸吸工序（09071-06113）任务：为碳化工序提供合格的制碱母液氨母液，为结晶滤铵工序提供合格的制铵母液氨母液；利用淡液蒸馏塔通过直

25、接蒸汽回收淡液中的氨，使塔底废淡液达到国标排放要求，并作为软化水回系统套用。来自轻灰煅烧工序的炉气冷凝液即含氨淡液，从上部进入淡液蒸馏塔T1301，与塔下通入的低压蒸汽逆流接触，淡液中的氨和二氧化碳受热蒸发，连同水蒸汽一起上升至塔顶，经冷却从塔顶排出。废淡液自塔底排出，经换热冷却进入杂水桶V1308收集用作洗水。自滤过工序来的母液，进入母液喷射吸氨器M1301，吸收氨气制成氨母液，送往过程供结晶滤氨工序。 过程结晶滤氨工序送来的母液，分别去蒸馏气吸氨器M1303和母液喷射吸氨器M1302，吸收氨气制成氨母液，经氨澄清桶V1301去除杂质后溢流于氨桶V1304。氨经氨泵P1302、氨冷却器后送碳

26、化供制碱用。助沉剂在配制罐V1302中配制完成经助沉剂泵P1301送入助沉剂高位槽V1303并加入氨母液中。 澄清桶底部汇集的氨泥，自压排至氨泥罐V1305,用氨泥泵P1303送至板框压滤机M1301压滤回收夹带的母液，滤饼即沉渣称为A泥随时由排渣车送往排渣场，滤液流入氨泥滤液罐V1306，经氨滤液泵P1304送回桶内。母换工序（09071-06222）任务：将蒸吸工序送来的氨经冷却送至结晶滤铵工序，并将换热的母液送至蒸吸工序。由蒸吸工序送来的热氨进入热氨桶（V2201A/B），一部分经热氨泵（P2201AC）送至预冷器（E2201A/B）预冷后进入母液换热器（E2202AH）与母进行热交换，

27、然后送至冷析结晶器制铵。用清洗氨泵(P2202AC) 将热氨送入外冷器清洗外冷器，然后返回热氨桶（V2201A/B）。结晶滤铵工序（09071-06223）任务：利用氨制取湿农铵，并将合格的母液送至蒸吸工序。由母换工序送来的冷氨经计量进入冷析结晶器（R2301A/B）中央循环管，与来自外冷器的循环母液一起到结晶器底部，分布上升。结晶器上部母液经冷析轴流泵（P2301AF）送入外冷器（E2301AF）列管内，与管间液氨换热降温经集合槽（V2301A/B）和中心循环管返回结晶器（R2301A/B），如此连续循环降温，析出氯化铵结晶。冷析结晶器（R2301A/B）溢流液半流入盐析结晶器（R2302A

28、/B）中心降液管内。经皮带运输机送来的配制盐加入到盐析结晶器中央循环管内，与冷析结晶器溢流半及滤液泵(P2304AC)送来的滤液一起通过盐析轴流泵（P2302A/B）送入结晶器底部，分布上升，并逐步溶解，在同离子效应作用下析出氯化铵结晶。盐析结晶器溢流的母流入母桶（V2308A），经母澄清桶（V2309）澄清后流入母桶（V2308B），母液用母泵（P2307AC）送至母液换热器与热氨间接换热升温后，送至过程供制碱使用。母桶底部沉淀由母沉淀泵（P2305A/B）送至盐析结晶器，母澄清桶的底部沉淀用母泥泵（P2308）送至蒸吸进行板框压滤。盐析结晶器的晶浆取出到盐析稠厚器（V2302A/B）稠厚，

29、清液溢流入母桶（V2308B），稠厚后的晶浆用晶浆泵（P2303A/B）送至冷析结晶器。冷析结晶器晶浆取出到混合稠厚器(V2306A/B)稠厚后，进入滤铵机(M2301AF)分离。滤铵机分离出的湿氯化铵用皮带运输机(A2401)送至氯化铵包装及储运。混合稠厚器(V2306A/B)的溢流液、滤铵机的滤液及外冷器放空半均流入滤液桶（V2307A/B），用滤液泵(P2304AC)送入盐析结晶器（R2302A/B）。由合成氨装置来的液氨经1#氨液分离器(V2303A F)后入外冷器，外冷器的气氨进入2#氨液分离器(V2304AF)，分离出夹带的液氨后回到合成氨装置。干铵工序（09071-06224）由

30、结晶分离工序经湿铵皮带送来的湿氯化铵（简称湿铵）进入内热流化床干燥机(F2401A/B)，经加热干燥和冷却，最终成为干铵产品送包装。空气经过滤由热气鼓风机(C2401A/B)、空气预热器(E2401A/B)加热后送入流化床干燥机对湿铵进行干燥；冷风鼓风机(C2402A/B)将常温空气送入流化床干燥机冷却段，对热干铵进行冷却，乏气由引风机吸入尾气除尘系统，经一级旋风分离器(V2401A/B)、二级旋风分离器(V2402A/B)，使尾气达标排放。轻灰煅烧工序（09071-06331）任务：利用滤过送来的重碱煅烧制成轻灰。 溶解 由滤过工序送来的重碱经重碱胶带输送机（L3101）进入重碱二次离心机（

31、M3102AC） 对重碱进行二次分离，分离的二次滤液回收到二次滤过水桶（V3104）经二次滤液泵（P3104A/B）送至滤过，滤过后的重碱送至自身返碱蒸汽煅烧炉（R3101AC）中煅烧。重碱在炉内利用中压蒸汽间接煅烧为轻质纯碱（轻灰），由炉头取出通过轻灰埋刮板机（L3103A/B）送至重灰凉碱工序。重碱煅烧时产生的炉气由炉头取出，经炉气分离器（V3101AC）、水封槽（V3102AC）进行碱尘回收。热碱液储罐（V3103）的热碱液经热碱液泵（P3103A/B）循环洗涤炉气。除尘后的炉气进入炉气冷凝塔（T3101AC）降温冷凝，冷凝液经炉气冷凝液泵（P3101A/B）送至蒸吸。冷凝后的炉气进入炉

32、气洗涤塔（T3102），经炉气洗涤液泵（P3102A/B）循环清洗后，部分送食品碳铵，其余放空。洗水送回滤过工序。中压蒸汽进入轻灰蒸汽煅烧炉（R3101AC）间接煅烧重碱，冷凝水进入储水槽（V3105AC），再进入第一闪发器（V3106AC），闪发出1.0MPa蒸汽并入蒸汽管网，凝水再进入第二闪发器（V3107），闪发出0.5MPa蒸汽，一部分供系统自身伴热，一部分送至蒸汽管网，闪发后的凝水送出系统。重灰凉碱工序（09071-06332）任务：利用轻灰煅烧工序送来的轻灰制备重灰成品；将轻灰通过凉碱机冷却制备轻灰成品。 溶解 轻灰煅烧工序送来的轻灰由轻灰斗式提升机（L3201A/B）、轻灰螺旋输

33、送机（L3202A/B）、轻灰筛上埋刮板输送机（L3203A/B），一部分进入轻灰仓（V3201）用于制备重质纯碱，另一部分送至轻灰碱筛（M3204A/B）进行筛分，大颗粒经轻灰破碎机（M3205A/B）破碎，筛分后轻灰经凉碱入料埋刮板输送机（L3204A/B）送至轻灰凉碱机（M3202A/B/C）内进行冷却，冷却后的成品轻灰由轻灰凉碱出料埋刮板输送机（L3205A/B）、轻灰凉碱出料斗式提升机（L3206A/B）送去纯碱包装。轻灰仓内的轻灰进入液相水合器（R4201），在液相水合器内与循环母液进行反应生成一水碱，循环母液由母液桶（V3202）经母液泵（P3201A/B）送入母液换热器（E32

34、01）冷却后进入液相水合器（R3201）。生成的一水碱晶浆由晶浆泵（P3202）经旋流器（V3204）进入一水碱分离机进行分离，分离出的母液回母液桶（V3202），一水碱结晶则由一水碱下料螺旋输送机（L3208）进入到重灰蒸汽煅烧炉（F3201）内进行脱水干燥。脱水干燥后生成的重灰由重灰埋刮板输送机（L3209），重灰斗式提升机（L3210），重灰螺旋输送机（L3211）运送至重灰碱筛（M3206）内进行筛分，大颗粒经重灰破碎机（M3201）破碎，筛分后的重灰进入重灰凉碱机（M3203）进行冷却，冷却后的重灰成品送去纯碱包装。 重灰蒸汽煅烧炉的排气以及水合排气去水合水气洗涤塔（T4201），由

35、洗涤液进行循环冷却洗涤。洗涤液由洗涤液桶（V3203）经洗涤液泵（P3203A/B）先送至洗涤液换热器（E3201A/B）冷却，然后一路作为补水进入液相水合器（R3201）或母液桶（V3202）参与水合反应，另一路进入洗涤塔。经洗涤的尾气达标后由炉气引风机（C3201）引至大气排放。重灰生产中排出的高盐碱卤由母液泵（P3201）送至装置外管。1.6MPa蒸汽进入重灰蒸汽煅烧炉（F3201）加热干燥一水碱，产生的冷凝液经由储水罐（V3207）和闪发器（V3208）进行闪发，闪发出的0.5MPa低压蒸气和冷凝液经煅烧送去装置外管。凉碱机所用的冷却水为自制循环软水，循环软水进入软水储罐（V3206）

36、，由软水泵（P3204A/B）打入软水换热器（E3203A/B），通过循环冷却水进行循环冷却。食品碳酸氢铵工序（09071-06441）任务：以氨和CO2生产成品食品碳铵送至成品包装。空气与轻灰煅烧工序来的炉气，经混合通过炉气压缩机（C4101A/B）压缩、后冷器（E401A/B）冷却后，送至碳化塔（T4101A/B）塔底。混合母液经过喷射吸氨器(R4101A/B)吸收合成氨送来的NH3制成浓氨水，经过氨水冷却器（E4102A/B）冷却进入氨水槽（V4101），其中一部分进入混合母液槽（V4102），用于循环吸氨。从氨水槽出来的氨水经过氨水泵（P4101A/B）送至碳化塔上部。在塔内氨水与CO

37、2充分反应，从塔顶出来的尾气经过气液旋风分离器（V4106A/B）、碳化尾气洗涤塔（T4102）进行净化，尾气达标后放空。从塔底出来的取出液送至稠厚器（V4104），经稠厚后的NH4HCO3晶浆进入离心机（M4101A/B）进行分离，分离出来的水溶液流回母液槽（V4103），经过母液泵（P4103A/B）送至混合母液槽，分离机出来的湿NH4HCO3经过螺旋进料机（L4101A/B）送至干燥管内（M4102A/B）进行气流干燥，干燥后的NH4HCO3经过旋风分离器（V4107A/B）送至成品储罐（V4105A/B），然后经过称量，包装，送至库房。4.5 主要设备的选定说明遵照投资省、占地少、运行

38、可靠、先进实用、大型化、系列化原则，本设计对联碱系统设备进行了科学、合理的选择。(1)碳化塔碳化塔是纯碱生产的关键设备，为使联碱装置满足生产稳定、保证产品质量要求，达到投资少、操作容易、管理方便、经济实用、重碱结晶质量好的目的，本方案根据设计规模的实际情况，选用国内成熟并适用于加压碳化的外冷式大型碳化塔，其规格为2800/3800/2800×36000。加压碳化塔单台生产能力按5万吨/年，6.25吨/时考虑，选择9台，按8塔作业1塔轮换清洗配备，可以满足40万吨/年生产目标需要。(2)真空转鼓过滤机真空转鼓过滤机在成功运行多年的基础上，为进一步降低重碱盐分、控制洗水用量，近年来又有了

39、较大改进。根据设计规模，本应配备17 m2真空转鼓过滤机，但考虑到该机型目前技术指标还不太成熟，慎重起见，决定选择2台20 m2真空转鼓过滤机。 带有变频调速的20 m2真空转鼓过滤机，单台生产能力可以满足550600t/d纯碱的需要。(3)真空泵真空泵是保证滤碱机的过滤真空度乃至过滤能力的重要设备，目前国内普遍使用的真空泵有干式和水环式，本设计采用水环式。针对上述滤碱机所需的真空度与气量，本设计选择水环式真空泵3台，开2备1，单台抽气量275m3/min，真空度-53kPa。(4)氨澄清桶本联碱装置的原盐供应为真空盐和海盐，为了保证产品质量和系统操作稳定，本设计选择24500氨澄清桶2台，吸

40、氨后的氨母液经氨澄清桶进入氨桶使用，氨澄清桶底部积聚的氨泥，经板框压滤机处理后外排。(5)轻灰煅烧炉鉴于目前自身返碱煅烧炉在国内联碱行业具有丰富的操作管理经验，该炉型经过多次改进完善已实现了大型化，2800炉也在其它碱厂投入使用效果较好。本项目确定采用2800×28000自身返碱煅烧炉，单台生产能力达550-600t/d，设计选择3台，2开1备。(6)轻灰凉碱机选择近几年纯碱行业普遍使用的桨叶式凉碱机3台，全开，单台生产能力15万吨/年。 (7)氯化铵结晶器根据生产规模40万吨/年氯化铵的要求，选用2套12/10米冷析结晶器和13/10米盐析结晶器。该结晶器为奥斯陆外冷式结晶器，盐析

41、结晶器为内循环式结晶器。每台冷析结晶器配有3台轴流泵（Q=5500 m3/h H=3m）,开2备1；盐析结晶器配一台轴流泵（Q=7300 m3/h H=1.5m），经国内同行业碱厂生产运行证明，该结晶器生产系统运行稳定，技术可靠，生产能力能够保证达到设计要求。采用大型结晶器，可提高生产能力，减少配套设备数量，减少占地面积，节省投资，便于操作管理，符合设备大型化原则，经济合理。(8)外冷器根据冷析结晶器的轴流泵配置要求，2.2×6000 F=1013 m2的外冷器必须与轴流泵1对1设置。外冷器采用碳钢外壳，换热管为钛材。 (9)滤铵机氯化铵晶浆分离选用卧式双级柱/锥活塞推料离心机WH-

42、1200，单台生产能力达10吨/小时，共6台，开4备2。该机具有自动卸料、操作稳定、连续等特点，滤饼含湿量低，洗涤充分，单位能耗低，在国内同行业碱厂运用效果较好，其制造厂有重庆江北机械有限公司、浙江轻工机械厂、湖南湘潭离心机有限公司等。4.6 原材料、动力消耗定额及消耗量原材料、动力消耗定额及消耗量见表4.6-13:表4.6-1 双吨产品原材料消耗定额及消耗量序 号名称规 格单位消耗定额消耗量备注每小时每年1.原盐真空盐 NaCl97%t0.57628.8230400海盐 NaCl90%t0.62231.12488002.合成氨气氨：压力：0.2MPa（G）温度：-10t0.3417.0136

43、0003.变换气1.6MPa（G），40CO2：28.530.7Nm31700850006.8×108表4.6-2 双吨产品动力(水、电、汽、气)消耗定额及消耗量序 号名称规格单位消耗定额小时消耗量备注正常最大1.中压蒸汽3.2MPa（G），280t1.470752.低压蒸汽1.6MPa（G），205t0.40620.3263.低压蒸汽0.5MPa（G），160t0.168.1154.低压冷凝水0.5MPa（G），94t-1.6281.783返回锅炉房5.自来水0.35MPa（G）m30.210156.原水0.45MPa（G）m34.02002357.软化水0.5MPa（G），硬度0

44、.03mmol/lm30.52050开车8.循环液氨40，1.3 MPat459.循环气氨5100.350.45 MPat4510.仪表空气0.8MPa（G）Nm31470080011.工艺空气0.8MPa（G）Nm35.628030812.电10kVkW170.785359043表4.6-3 食品碳酸氢铵原材料消耗定额及消耗量序 号名称规 格单位消耗定额消耗量备注每小时每年1氨气氨：压力：0.2MPa（G）温度：-10t0.240.648002二氧化碳CO2：85%Nm345211309040000表4.6-4 食品碳酸氢铵动力(水、电、汽、气)消耗定额及消耗量序 号名称规格单位消耗定额小时消耗量备注正常最大1低压蒸汽0.