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    純堿、復合肥項目節能報告

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    2018-11-23
    簡(jiǎn)介
    建設規模:本項目廠(chǎng)區總占地面積為566692m2,搬遷建設 80萬(wàn)噸/年聯(lián)堿裝置以及配套的40萬(wàn)噸/年合成氨裝置;新建5萬(wàn)噸/年過(guò)碳酸鈉裝置和20萬(wàn)噸/年小蘇打裝置;建設100萬(wàn)噸/年復合肥裝置,其中搬遷 80萬(wàn)噸/年滾筒復合肥,新建40萬(wàn)噸/年高塔復合肥;改擴建14.69萬(wàn)噸/年液體硅酸鈉裝置、3萬(wàn)噸/年硅溶膠裝置和1萬(wàn)噸/年速溶硅酸鈉裝置。 建設內容:主要包括合成氨裝置、聯(lián)堿裝置、過(guò)碳酸鈉裝置、復合肥裝置、小蘇打裝置、液體硅酸鈉裝置、硅溶膠裝置和速溶硅酸鈉裝置,并配套建設食堂、綜合樓等公用、輔助工程。 具體如下: 1、合成氨、聯(lián)堿裝置:建設合成氣壓縮工段、氨合成工段及碳化工段、濾過(guò)工段、蒸吸工段、輕灰工段、重灰工段等工段,以及泵房等配套公輔設施。 2、過(guò)碳酸鈉裝置:建設結晶工段、干燥工段和過(guò)碳酸鈉成品倉庫。 3、復合肥裝置:建設高塔復合肥工段、滾筒復合肥工段、復合肥原料倉庫、復合肥包裝及儲運設施。 4、小蘇打裝置:建設化堿澄清工段、結晶分離干燥工段和小蘇打成品倉庫并配套建設公用、輔助設施。 5、硅酸鈉系列產(chǎn)品裝置:建設液體硅酸鈉工段、硅溶膠工段、速溶硅酸鈉工段和硅酸鈉成品倉庫。 產(chǎn)品方案:本項目產(chǎn)品包括氯化銨、合成氨、純堿、過(guò)碳酸鈉、高塔復合肥、滾筒復合肥、小蘇打、液體硅酸鈉、硅溶膠和速溶硅酸鈉。各產(chǎn)品的產(chǎn)能如下: 1、純堿: 80萬(wàn)噸/年,其中20萬(wàn)噸/年液相水合重質(zhì)純堿、20萬(wàn)噸改良固相重質(zhì)純堿、20萬(wàn)噸/年輕質(zhì)純堿; 2、氯化銨:65萬(wàn)噸/年,其中40萬(wàn)噸/年干銨、40萬(wàn)噸/年濕銨; 3、合成氨:20萬(wàn)噸/年(按80%負荷考慮); 4、過(guò)碳酸鈉:5萬(wàn)噸/年; 5、復合肥料:100萬(wàn)噸/年。其中,滾筒復合肥年設計產(chǎn)能為 80萬(wàn)噸,高塔復合肥年設計產(chǎn)能為40萬(wàn)噸。開(kāi)工率因季節或銷(xiāo)售情況調整,本裝置暫定50%,故確定滾筒復合肥年產(chǎn)30萬(wàn)噸,高塔復合肥年產(chǎn)20萬(wàn)噸。 6、小蘇打:20萬(wàn)噸/年。 7、液體硅酸鈉、硅溶膠、速溶硅酸鈉:液體硅酸鈉年產(chǎn)能為14.69萬(wàn)噸,其中10.69萬(wàn)噸用于生產(chǎn)硅溶膠、速溶硅酸鈉,其余4萬(wàn)噸/年外售;硅溶膠年產(chǎn)能為3萬(wàn)噸;速溶硅酸鈉年產(chǎn)能為1萬(wàn)噸。

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    純堿、復合肥化工廠(chǎng)搬遷升級改造項目節能評估報告書(shū) 15 易企詢(xún):www.tjjscjs.com電話(huà):400-000-9196 項目摘要表目 錄圖2.2-1合成氨工藝簡(jiǎn)圖1、合成氣壓縮來(lái)自界區外的合成新鮮氣(30℃,5.0MPaG)進(jìn)入合成壓縮機的升壓段一級入口,經(jīng)級間冷卻分離冷凝液后進(jìn)入二級壓縮至~13.18MpaG,出升壓段經(jīng)冷卻分離冷凝液及干燥后,進(jìn)入循環(huán)段,與來(lái)自合成循環(huán)氣一起被壓縮至14.05MpaG,進(jìn)入合成系統。主要設備——合成壓縮機用于精制氣及循環(huán)氣的壓縮。2、氨合成工段氨合成反應如下:N2+3H2 2NH3 △H298=-92.44kJ/mol來(lái)自合成氣壓縮機的合成新鮮氣(~63℃,~14.05MPaG)首先進(jìn)入熱氣氣交換器中,在此換熱器中,合成新鮮氣被加熱到~190℃。換熱后的合成新鮮氣分成幾股分別被送至氨合成塔中,氣體與氨合成催化劑反應,使得出口合成氣氨的體積濃度達~20%左右。合成新鮮氣進(jìn)塔的溫度通過(guò)旁路管線(xiàn)來(lái)控制,同時(shí)控制合成塔第三段床層的進(jìn)口溫度。第一層和第二層床層進(jìn)口溫度由換熱器的旁路氣體控制。需要注意的是,進(jìn)入合成塔的氣體都要經(jīng)過(guò)這三個(gè)催化劑床層。合成氣側設有旁路,用于在開(kāi)車(chē)和停車(chē)的時(shí)候控制合成塔溫度。出塔合成氣先后經(jīng)過(guò)蒸汽過(guò)熱器、廢熱鍋爐、鍋爐給水預熱器、熱氣氣換熱器降溫并進(jìn)行熱量回收:在蒸汽過(guò)熱器中中壓蒸汽被加熱至425℃;在廢熱鍋爐中產(chǎn)出中壓蒸汽的同時(shí)合成氣從408℃降溫至265℃;在鍋爐給水預熱器內預熱進(jìn)入廢熱鍋爐的鍋爐給水,氣體降溫至~238℃;在熱氣氣換熱器中預熱合成新鮮氣,此時(shí)出塔氣冷卻至~104℃。隨后出塔氣需要繼續冷卻并冷凝出液氨產(chǎn)品,先后經(jīng)水冷器、冷氣氣換熱器、第一氨冷器、第二氨冷器冷卻:在水冷器內用循環(huán)水將出塔氣冷卻至40℃;冷氣氣交換器中,利用來(lái)自高壓氨分離器的冷循環(huán)氣冷量進(jìn)行冷卻;在第一氨冷器、第二氨冷器中,依靠冷凍裝置供給的液態(tài)冷氨低溫蒸發(fā),使產(chǎn)品氣被冷卻至-7.0℃,并冷凝出液氨產(chǎn)品。液氨在高壓氨分離器中分離出來(lái),分離出的循環(huán)氣送至冷氣氣換熱器與熱氣換熱,接著(zhù)再送至合成氣壓縮機循環(huán)段。來(lái)自高壓氨分離器的液氨在中壓分離器中降壓至約5.0MPaG,中壓閃蒸汽送至合成氣壓縮機一段入口用作給料氣。從中壓氨分離器出來(lái)的液氨進(jìn)入低壓液氨分離器,繼續降壓至約2.75MPaG,從低壓氨分離器出來(lái)的液氨溫度為-4.5℃,送往冷凍工段進(jìn)行復熱后進(jìn)行儲存。如果成品需為冷液氨,液氨從第一氨加熱器出來(lái),溫度復熱至0℃直接送往罐區進(jìn)行儲存。如果成品要求為熱液氨,液氨從第一氨加熱器出來(lái)后送入第二氨加熱器,冷氨在此被加熱到20℃,然后送往罐區進(jìn)行儲存。氨冷凍系統的設置,同時(shí)保證了冷氨的生產(chǎn)。3、冷凍氨冰機為一臺兩缸三段式壓縮機,最終出口壓力約為1.55MPa(G)。采用中壓蒸汽透平驅動(dòng),透平為全凝式。來(lái)自?xún)艋危状枷矗┑臍獍保s-38℃,-0.023MPa(G))經(jīng)由吸入罐Ⅰ進(jìn)入氨冰機第一段;來(lái)自進(jìn)口吸入罐Ⅱ的閃蒸汽與來(lái)自空分裝置的氣氨混合后進(jìn)入氨冰機第二段,出一段后(0.16MPa(G),70.9℃)與來(lái)自進(jìn)口吸入罐Ⅱ的氣氨(0.16MPa(G),-12.1℃)混合(溫度降至16.9℃)后進(jìn)入氨冰機第二段;出二段氣氨(0.52MPa(G),98.6℃)被氨冰機段間冷卻器冷卻后與來(lái)自進(jìn)口吸入罐Ⅲ的氣氨混合,被送至氨冰機三段入口,三段出口的氣氨(140.7℃,1.6MPa)在氨冰機出口冷凝器中被冷卻至40℃。氣氨冷凝產(chǎn)出液氨,然后經(jīng)過(guò)液氨受槽依次送至第二氨加熱器、第一氨加熱器,并送至合成工段的第一氨冷器。4、合成氨罐區來(lái)自氨合成單元的0.5MPaG,0℃的成品液氨和2.0MPaG,20℃的成品液氨通過(guò)管道輸送至液氨產(chǎn)品罐區儲存。氨庫設中壓液氨球罐三臺,VN=2000m³/臺;低壓液氨球罐兩臺,VN=5000m³/臺。設6臺鶴管,裝車(chē)時(shí),液氨從低壓罐底輸出管道泵送至裝車(chē)鶴管,裝車(chē)站槽車(chē)氣相管道返回液氨球罐。當冷氨儲罐的罐頂氣相壓力達到聯(lián)鎖值時(shí),氨循環(huán)冰機自啟動(dòng),罐頂氣氨進(jìn)入氨循環(huán)冰機,壓縮至2.0MPaG后,經(jīng)分液罐分離掉油水,然后送入氨冷凝器用冷卻水冷凝,使氣氨降溫至38℃成為液氨返回液氨球罐。氨循環(huán)冰機進(jìn)口氣量700Nm³/h(最大840Nm³/h),制冷量約為148kW。(蒸發(fā)溫度6.5℃/冷凝溫度38℃,入口壓力:0.45MPa(G),出口壓力:2.0MPa(G)。機組為兩套系統,一開(kāi)一備。成品液氨中溶有一定量的惰性氣體,被聚集在氨冷凝器的頂部。惰性氣體用液氨冷卻,經(jīng)冷凝后的氣體中仍含有少量的氨,直接排放至火炬管。中壓液氨經(jīng)計量后用管道輸出界區,罐頂壓力與不凝氣排出管線(xiàn)聯(lián)鎖,超壓將排至火炬管線(xiàn)。二、聯(lián)堿裝置本項目采用聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿,生產(chǎn)過(guò)程示意圖如圖2.2-2。圖2.2-2 聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿工藝示意圖聯(lián)合法制純堿及氯化銨(簡(jiǎn)稱(chēng)聯(lián)堿法)生產(chǎn),分為二個(gè)過(guò)程。第一過(guò)程為純堿生產(chǎn)過(guò)程(包括重堿煅燒成純堿的工序),第二過(guò)程為氯化銨生產(chǎn)過(guò)程,兩個(gè)過(guò)程構成一個(gè)循環(huán)。向循環(huán)系統中連續加入原料氨、鹽和二氧化碳,同時(shí)不斷地生產(chǎn)出純堿和氯化銨產(chǎn)品。制堿過(guò)程即是將第二過(guò)程來(lái)的母液Ⅱ,吸氨成為氨母液Ⅱ,在碳化塔中通入二氧化碳并冷卻,使母液中的氯化鈉與銨鹽(氨、二氧化碳、水反應)轉化成碳酸氫鈉和氯化銨,然后將碳酸氫鈉結晶濾出,再送煅燒即成輕質(zhì)純堿(簡(jiǎn)稱(chēng)輕灰),濾出的母液稱(chēng)為母液Ⅰ。輕質(zhì)純堿經(jīng)水合機化合成一水堿,再煅燒成重質(zhì)純堿(簡(jiǎn)稱(chēng)重灰)。其總反應式為:NH3+NaCl+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3→Na2CO3+CO2↑+H2O↑Na2CO3+H2O→Na2CO3·H2ONa2CO3·H2O→Na2CO3+H2O↑氯化銨生產(chǎn)過(guò)程是將Ⅰ過(guò)程吸氨后的母液Ⅰ,即氨母液Ⅰ冷卻使之析出氯化銨,接著(zhù)加入鹽,借同離子效應使氯化銨繼續析出,然后將結晶氯化銨分離出來(lái),濾出的母液成為母液Ⅱ,再循環(huán)至Ⅰ過(guò)程制堿用。過(guò)濾出的濕氯化銨干燥后送包裝。具體工藝流程敘述如下:1、碳化工段碳化工段采用濃氣制堿技術(shù),利用氣體公司合成氨脫碳工序產(chǎn)生的高濃度的二氧化碳,經(jīng)過(guò)壓縮后,送至重堿工段,使其成為純堿制造的原料。其流程簡(jiǎn)述如下: 氣體公司合成氨廠(chǎng)脫碳工段排出的二氧化碳氣體進(jìn)入壓縮工段合成氣壓縮機,以及重堿煅燒產(chǎn)生的爐氣進(jìn)入壓縮工段的爐氣壓縮機,經(jīng)過(guò)壓縮后直接送入碳化工段,經(jīng)由塔底進(jìn)入碳化塔制堿;濃氣與碳化塔塔內冷氨母液Ⅱ逆流接觸反應生成碳酸氫鈉晶漿,在外冷器內循環(huán)冷卻,并借助塔壓從塔底部壓往濾過(guò)工段。來(lái)自母換工段的氨母液Ⅰ與來(lái)自壓縮工段清洗氣壓縮機的清洗氣逆流接觸,自上而下清洗塔內疤垢,塔內積堿在清洗過(guò)程中產(chǎn)生逆反應,可全部回收進(jìn)入系統,既節約了成本又有效的控制了母液的平衡,清洗氨母液Ⅰ返回母換工段氨母液AⅠ桶。清洗塔的清洗尾氣和制堿塔的制堿尾氣從塔頂部排出,經(jīng)碳化尾氣分離器分離其中夾帶的液體后經(jīng)綜合回收塔洗滌后放空。2、濾過(guò)工段碳化塔生成的碳酸氫鈉懸浮液分別進(jìn)入旋流器,清母液從頂部旋出自流入母液Ⅰ桶,稠厚的碳酸氫鈉晶漿經(jīng)出堿槽進(jìn)入帶式濾堿機,借來(lái)自真空機的抽力進(jìn)行真空過(guò)濾。濾出的重堿經(jīng)重堿膠帶輸送機運往輕灰煅燒工段。真空機抽出的氣液混合物進(jìn)入母液氣液分離罐進(jìn)行氣液相分離,分離罐底部的液體稱(chēng)為濾過(guò)母液,自流入母液Ⅰ桶,母液Ⅰ桶的沉淀物通過(guò)重堿晶漿泵送回出堿槽,澄清后的母液(簡(jiǎn)稱(chēng)MⅠ)用母液Ⅰ泵送至蒸吸工段。從母液氣液分離罐頂部出來(lái)的濾過(guò)尾氣,經(jīng)總管匯總后送往綜合回收塔,用水洗滌回收其中的氨和二氧化碳后,通過(guò)真空泵放空。3、蒸吸工段蒸吸工段包括了母液吸氨及淡液蒸餾兩部分。(1)母液吸氨來(lái)自濾過(guò)工段母液Ⅰ泵的母液Ⅰ送至母Ⅰ噴射吸收器,吸收氨氣制成合格的氨母液Ⅰ,流入氯化銨工段的氨Ⅰ桶。來(lái)自氯化銨工段的母液Ⅱ,送入母Ⅱ噴射吸氨器吸收氨氣,制成合格的氨母液Ⅱ。氨母液Ⅱ連續流入氨Ⅱ澄清桶,沉降分離出其中的Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)。澄清后的氨母液Ⅱ流入氨母液Ⅱ桶,經(jīng)氨母液Ⅱ泵送至碳化塔。氨Ⅱ泥從澄清桶底部排入氨Ⅱ泥桶,用泵打入氨Ⅱ泥板框壓濾機;過(guò)濾后的濁氨Ⅱ用泵打回澄清桶,含水40%左右的氨Ⅱ泥由自卸車(chē)送至渣廠(chǎng)。(2)淡液蒸餾來(lái)自輕灰工段的冷凝液用泵打入淡液蒸餾塔,與塔下通入的低壓蒸汽成逆流加熱蒸發(fā)出氨、二氧化碳及水蒸汽等混合氣體,經(jīng)冷卻降溫降低其水蒸汽含量,提高氨氣濃度后送入吸氨器。蒸餾后的廢淡液由塔底取出,再送至重堿及輕灰工段作洗水。4、壓縮工段本工段將氣體公司的濃二氧化碳氣、輕灰工段來(lái)的爐氣、空氣壓縮到一定壓力,分別經(jīng)合成氣冷卻器、爐氣冷卻器和清洗氣冷卻器冷卻后送往碳化工段。流程敘述如下:本工段將氣體公司來(lái)的濃二氧化碳氣、輕灰工段來(lái)的爐氣和空氣壓縮到0.51MPa。壓縮后的合成氣、爐氣和空氣進(jìn)入冷卻器的管內,與進(jìn)入管間的循環(huán)水間接換熱,氣體被冷卻到~40℃后送往碳化工段,冷凝下來(lái)的水排入下水道。冷卻器管間出來(lái)的循環(huán)水回循環(huán)水管網(wǎng)。來(lái)自濾過(guò)工段帶式濾堿機的過(guò)濾尾氣經(jīng)真空機抽出后放空。5、母換工段、結晶分離工段來(lái)自Ⅰ過(guò)程的熱氨母液Ⅰ由熱氨母液Ⅰ桶用氨母液泵送至氨Ⅰ冷卻器和母液換熱器后送至冷析結晶器中心循環(huán)管,結晶器上部母液用冷析軸流泵送到外冷器(管內),與管間的液氨間接換熱降溫而產(chǎn)生過(guò)飽和度,過(guò)飽和狀態(tài)的循環(huán)母液經(jīng)集合槽、中央循環(huán)管返入結晶器底部,通過(guò)晶漿層消失其過(guò)飽和度,促使氯化銨結晶生成、長(cháng)大,晶漿呈懸浮狀態(tài),冷析結晶器溢流半母液Ⅱ流入鹽析結晶器。經(jīng)粉碎的原鹽加入鹽析結晶器中央循環(huán)管內,用鹽析軸流泵進(jìn)行內循環(huán),原鹽隨之溶解,析出氯化銨結晶。鹽析結晶器母液Ⅱ溢流入母液Ⅱ桶。鹽析結晶器晶漿進(jìn)入鹽析稠厚器,稠厚器的晶漿用晶漿泵送至冷析結晶器,使鹽繼續溶解并析出氯化銨。冷析結晶器晶漿取出到混合稠厚器,稠厚后的晶漿經(jīng)濾銨機離心分離后,濕氯化銨由膠帶輸送機送至干銨工段?;旌铣砗衿饕缌饕旱哪敢号c濾銨機的濾液去濾液桶,經(jīng)濾液泵送回鹽析結晶器中央循環(huán)管內。母液Ⅱ入母液Ⅱ工桶澄清后,底流由母液Ⅱ沉淀泵打回鹽析結晶器,清液由母液Ⅱ泵送至母液換熱器,與熱氨母液Ⅰ桶來(lái)的熱氨母液Ⅰ間接換熱后直接送至蒸吸工段母Ⅱ吸氨器。本車(chē)間設有廢水地槽,收集聯(lián)堿裝置操作中的清洗水和排放水,之后打回母液系統。6、干銨工段濾銨機分離出來(lái)的濕銨,經(jīng)皮帶運輸機送入沸騰干銨爐內,與送風(fēng)機送來(lái)的熱空氣進(jìn)行流化干燥。干燥后的干銨進(jìn)干銨倉,下接干銨包裝??諝饨?jīng)鼓風(fēng)機進(jìn)入空氣加熱器,加熱后以熱空氣作為沸騰介質(zhì),在沸騰干銨爐內完成干燥過(guò)程。沸騰干銨爐尾氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器和布袋除塵器除塵后,由排風(fēng)機排空。分離收集的氯化銨粉塵,經(jīng)與沸騰干銨爐出料一起去包裝。7、冷凍工段來(lái)自結晶工段液氨蒸發(fā)外冷器的部分氣氨先通過(guò)氨液分離器脫除氣氨中夾帶的液滴后進(jìn)入螺桿式壓縮冷凍機組,增壓至15.5MPa,氣氨經(jīng)氨蒸發(fā)式冷凝器冷凝作用使得氣氨全部冷凝為液氨,液氨再進(jìn)入液氨罐。小部分的液氨被用來(lái)冷卻壓縮機本體,大部分的液氨用泵送至液氨站,與來(lái)自氨合成裝置的液氨一同為結晶工段提供冷量。8、輕灰工段輕灰工段的任務(wù)是將濕重堿加熱分解,制成輕質(zhì)純堿。濕重堿熱分解反應:2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)由過(guò)濾工序送來(lái)的重堿經(jīng)皮帶運輸機送進(jìn)入輕灰自身返堿煅燒爐;輕質(zhì)堿煅爐內有翅片加熱管,用3.1MPa(G)蒸汽間接加熱,重堿被分解成輕質(zhì)純堿。煅燒好的高溫輕質(zhì)純堿經(jīng)出堿星型給料器,集合埋刮板輸送機送至重灰工段和優(yōu)質(zhì)重灰工段。加熱蒸汽由爐尾汽軸加入,經(jīng)配汽室送入翅片管,蒸汽在管內被冷凝成水,然后由汽軸的凝水通道排至冷凝水貯水槽,再由冷凝水貯水槽通過(guò)液位調節閥送入一次閃蒸罐,在閃發(fā)罐中產(chǎn)生1.4MPa(G)蒸汽送入低壓蒸汽管網(wǎng),閃蒸后的冷凝水送至二次閃蒸罐,在閃發(fā)罐中產(chǎn)生0.4MPa(G)蒸汽送入低壓蒸汽管網(wǎng),閃蒸后的冷凝水送至外管網(wǎng)。重堿分解產(chǎn)生的爐氣帶有大量堿塵,首先經(jīng)爐氣分離器將爐氣中大部分堿塵分離下來(lái),通過(guò)除塵器下的星形給料器進(jìn)入輕質(zhì)堿煅燒爐。爐氣從旋風(fēng)除塵器頂部出來(lái),經(jīng)靜電除塵器除堿塵后,進(jìn)入爐氣總管,爐氣總管的爐氣須經(jīng)冷凝液噴淋,以防堿塵結疤。9、重灰工段來(lái)自輕灰工段的溫度為170~190℃高溫輕質(zhì)純堿,由輕灰斗提輸送機送入輕灰分配埋刮板輸送機,再由埋刮板輸送機送入輕灰料倉,輕灰料倉內的高溫純堿經(jīng)倉下水合機進(jìn)料螺旋輸送機送入水合機,在水合機內,高溫純堿與送入工段的一定量的脫鹽水或部分本工段的冷凝水進(jìn)行水合反應并生成一水堿結晶。生成的一水堿經(jīng)重灰煅燒爐前部的進(jìn)料螺旋輸送機進(jìn)入重灰煅燒爐進(jìn)行干燥,所得的產(chǎn)品為重質(zhì)純堿。部分輕質(zhì)純堿從輕灰分配埋刮板輸送機進(jìn)入輕質(zhì)堿堿篩,篩分后篩下合格品進(jìn)入輕灰涼堿機,冷卻后溫度約80℃的輕質(zhì)堿作為成品去包裝工段。從重灰煅燒爐出來(lái)的重質(zhì)堿經(jīng)由重灰星形下料器進(jìn)入重灰埋刮板輸送機,出重灰埋刮板輸送機的重質(zhì)堿由重灰斗提機提升至重灰分配刮板輸送機上部,由分配刮板將高溫重灰送入重質(zhì)堿堿篩,篩分后篩下合格品進(jìn)入粉體流涼堿機,冷卻后溫度約80℃的重質(zhì)堿進(jìn)入成品重灰埋刮板輸送機,作為成品再轉入包裝工段。篩上大塊物料經(jīng)粉碎機粉碎后,返回重質(zhì)堿斗提機,再進(jìn)入篩分冷卻系統循環(huán)利用。粉體流涼堿機排出的尾氣及系統排塵點(diǎn)收集的含塵尾氣經(jīng)過(guò)布袋除塵器除塵后通過(guò)除塵器風(fēng)機排放。重灰煅燒爐頭部出氣箱出的氣體為含有堿塵的水蒸汽,在爐氣引風(fēng)機的作用下進(jìn)入爐氣冷凝塔,與循環(huán)水進(jìn)行換熱,其中絕大部分水蒸汽被冷凝下來(lái),由冷凝水泵送去水合和洗滌爐氣用,從爐氣冷凝塔排出的氣體由爐氣引風(fēng)機排至除霧槽,回收部分冷凝水后排入大氣。重質(zhì)堿煅燒爐使用1.4MPa的蒸汽間接加熱,加熱蒸汽由爐尾汽軸加入,經(jīng)配氣室送入翅片管,蒸汽在管內被冷凝成水,然后由汽軸的凝水通道排至疏水槽,通過(guò)疏水槽液位調節器送入閃發(fā)罐,在閃發(fā)罐中產(chǎn)生0.4MPa蒸汽并入低壓蒸汽管網(wǎng),閃發(fā)后的冷凝水送回管網(wǎng)。10、優(yōu)質(zhì)重灰工段來(lái)自輕灰工段的溫度為170~190℃高溫輕質(zhì)純堿,由輕灰斗提輸送機送入輕灰埋刮板輸送機,再由埋刮板輸送機送入輕灰料倉,輕灰料倉內的高溫純堿經(jīng)倉下濕法重灰反應器進(jìn)料螺旋輸送機送入優(yōu)質(zhì)重灰反應器,在濕法重灰反應器內,高溫純堿與一定量的脫鹽水進(jìn)行一水堿水合反應,生成的堿液進(jìn)入堿液儲槽中,通過(guò)循環(huán)堿液冷卻器將堿液溫度降至80~90℃,此時(shí)就懸浮出Na2CO3·H2O結晶,送至一水堿離心機分離出含游離水很低的一水化合物。生成的一水堿經(jīng)一水堿皮帶輸送機送至重灰煅燒爐進(jìn)行干燥,所得的產(chǎn)品為優(yōu)質(zhì)重質(zhì)純堿。從重灰煅燒爐出來(lái)的優(yōu)質(zhì)重質(zhì)堿經(jīng)由重灰星形下料器進(jìn)入重灰垂直刮板輸送機,由重灰垂直刮板輸送機提升至重質(zhì)堿堿篩,篩分后篩下合格品進(jìn)入粉體流涼堿機,冷卻后溫度約80℃的優(yōu)質(zhì)重質(zhì)堿進(jìn)入成品重灰埋刮板輸送機,作為成品再轉入包裝工段。篩上大塊物料經(jīng)粉碎機粉碎后,返回重灰垂直刮板輸送機,再進(jìn)入篩分冷卻系統循環(huán)利用。粉體流涼堿機排出的尾氣及系統排塵點(diǎn)收集的含塵尾氣經(jīng)過(guò)經(jīng)布袋除塵器除塵后通過(guò)除塵器風(fēng)機排放。重灰煅燒爐頭部出氣箱出來(lái)的氣體為含有堿塵的水蒸汽,在爐氣引風(fēng)機的作用下進(jìn)入爐氣冷凝塔,與循環(huán)水進(jìn)行換熱,其中絕大部分水蒸汽被冷凝下來(lái),由冷凝水泵送去輕灰工段,從爐氣冷凝塔排出的氣體由爐氣引風(fēng)機排至除霧槽,回收部分冷凝水后排入大氣。重質(zhì)堿煅燒爐使用1.5MPa的蒸汽間接加熱,加熱蒸汽由爐尾汽軸加入,經(jīng)配氣室送入翅片管,蒸汽在管內被冷凝成水,然后由汽軸的凝水通道排至疏水槽,通過(guò)疏水槽液位調節器送入閃發(fā)罐,在閃發(fā)罐中產(chǎn)生0.4MPa蒸汽并入低壓蒸汽管網(wǎng),閃發(fā)后的冷凝水送回管網(wǎng)。2.2.2.2過(guò)碳酸鈉生產(chǎn)工藝本項目采用低溫結晶法生產(chǎn)過(guò)碳酸鈉,將碳酸鈉飽和溶液、過(guò)氧化氫以及穩定劑分別加入反應器中,在0-5℃下進(jìn)行反應和結晶,再經(jīng)過(guò)濾、干燥得過(guò)碳酸鈉產(chǎn)品。母液通過(guò)閃蒸器除去過(guò)量水,返回反應器循環(huán)使用。一、結晶工段在化堿槽的循環(huán)母液(開(kāi)車(chē)時(shí)用脫鹽水)中加入輕灰、經(jīng)乳化水合反應制得水合碳酸鈉懸浮液,然后由純堿液泵送至純堿液槽中,加入一定量的無(wú)機穩定劑,然后進(jìn)入反應釜中。在攪拌的情況下,加入含有有機穩定劑與晶習形態(tài)控制劑的雙氧水混合液,控制反應溫度在15~25℃之間,按下式進(jìn)行反應:2Na2CO3+3H2O2→2Na2CO3·3H2O2反應完畢加入鹽析劑NaCl,降低反應產(chǎn)物在溶液中的溶解度。反應析出過(guò)碳酸鈉晶體,經(jīng)離心機分離后,過(guò)碳酸鈉去干燥工段包衣,母液去蒸發(fā)工段?;瘔A過(guò)程、反應結晶過(guò)程和雙氧水槽均通過(guò)冷凍機控制反應溫度,使其在規定的范圍內。二、蒸發(fā)工段將過(guò)碳酸鈉母液連續泵入多效濃縮體系中,首先母液由上料泵輸送至冷凝水預熱器預熱,然后進(jìn)入一效蒸發(fā)器蒸發(fā),在一效出料泵輸送至二效蒸發(fā)器蒸發(fā),在二效分離室進(jìn)行汽液分離后由二效出料泵排入稠厚器,進(jìn)一步析出氯化鈉結晶后進(jìn)入離心機。分離后的固相立即與未經(jīng)濃縮的過(guò)碳酸鈉母液進(jìn)行混合,形成濃縮回用漿液,重新回用到過(guò)碳酸鈉生產(chǎn)中;離心母液進(jìn)入回用母液罐,然后經(jīng)回用母液泵循環(huán)回二效分離室繼續濃縮。此過(guò)程有效地解決了濕法過(guò)碳酸鈉生產(chǎn)中多余廢水問(wèn)題,能夠最大程度的利用母液中鹽、堿及雙氧水,真正做到碳酸鈉生產(chǎn)過(guò)程中廢水零排放,有利于環(huán)境保護。三、干燥工段來(lái)自結晶工段過(guò)碳酸鈉濕物料經(jīng)過(guò)斗提機送入緩沖料倉,然后經(jīng)由料倉底部的定量輸送機送入噴霧流化床干燥包衣冷卻一體機內;同時(shí),包衣液經(jīng)霧化泵泵入霧化器進(jìn)入噴霧流化床干燥包衣冷卻一體機內,過(guò)碳酸鈉濕物料在噴霧流化床干燥包衣一體機內分段完成干燥、包衣及冷卻過(guò)程。出流化床物料首先經(jīng)斗提機送入篩分機,大部分符合粒度要求的顆粒進(jìn)成品料倉作為成品包裝;大顆粒物料進(jìn)入破碎機,經(jīng)破碎后返回過(guò)碳酸鈉斗提機重新進(jìn)入流化床;少部分細粉回收處理。極少部分細粉進(jìn)入到袋式除塵器被收集作為晶種返回一體機。在此過(guò)程中,包衣液的流量完全自動(dòng)調節。環(huán)境中的空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾后,由系統鼓風(fēng)機送入蒸汽換熱器被加熱,加熱后的熱空氣作為系統干燥包衣工藝的干燥介質(zhì);另一部分環(huán)境中的空氣經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾器過(guò)濾及冷卻除濕機除濕,作為系統的冷卻介質(zhì)。干燥及冷卻介質(zhì)在鼓風(fēng)機的作用下,于噴霧流化床干燥包衣冷卻一體機內與霧化泵打入的包衣液及濕過(guò)碳酸鈉進(jìn)行充分的熱交換,完成干燥包衣冷卻作用后的尾氣經(jīng)袋式除塵器氣固分離,被系統引風(fēng)機引走排空。圖2.2-3 過(guò)碳酸鈉工藝流程圖2.2.2.3復合肥料生產(chǎn)工藝1、高塔復合肥固體尿素人工拆包后計量,由皮帶輸送機送至尿素振動(dòng)篩,去除機械雜質(zhì)及垃圾后的尿素進(jìn)行尿素提升機,提至造粒塔頂的尿素熔融槽,熔融后的尿素進(jìn)入緩沖槽,在經(jīng)輸送泵送到混合槽。粉狀氯化鉀、磷酸一銨和填充劑經(jīng)人工拆包后分別計量,由皮帶輸送機送至振動(dòng)篩,篩除機械雜質(zhì)及垃圾后進(jìn)入混料提機提至混料加熱器蒸汽預熱。預熱后的物料進(jìn)入混合槽,在此與尿液充分混合。從混合槽處理的氮磷鉀熔融料漿進(jìn)入造粒機將NPK熔融料漿噴灑造粒。從塔頂噴灑下來(lái)的NKP料漿通過(guò)空氣冷卻塔在塔底成型后進(jìn)入輸送帶輸送到冷卻機,在此NPK顆粒肥得到進(jìn)一步的冷卻處理后,送入包裹桶涂布防結塊劑,再由斗提機提至成品料倉后進(jìn)行包裝,冷卻尾氣經(jīng)布袋除塵器及尾氣風(fēng)機排空。其生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖2.2-4所示。圖2.2-4 高塔復合肥工藝流程圖2、滾筒復合肥 復合肥公司原有復合肥生產(chǎn)線(xiàn)6條,每條生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能20萬(wàn)噸/年,采用蒸汽團粒法造粒,此次全部搬遷?,F在生產(chǎn)流程包括九道工序,具體描述如下:1)原料混合工序:首先將塊狀原料和粒狀物料進(jìn)行粉碎,然后按配方要求將各種原料通過(guò)輸送帶計量、運輸,之后在主皮帶混合,混合好的原料經(jīng)提升機運送到造粒機內。2)造粒工序:物料進(jìn)入造粒機,根據需要通入蒸汽,進(jìn)行造粒。3)烘干工序:造粒后的物料經(jīng)輸送帶運送至烘干爐內,利用熱風(fēng)爐的熱風(fēng)將物料進(jìn)行烘干。4)一次冷卻:從烘干爐出來(lái)的物料通過(guò)冷卻機進(jìn)行冷卻,使物料降低溫度,達到粒面分開(kāi)的效果。5)篩分工序:經(jīng)一次冷卻的物料進(jìn)入篩分工序,經(jīng)過(guò)粗篩(篩網(wǎng)孔徑Φ4.75mm)和細篩(Φ3.0mm)兩級篩分,將大于4.75mm的顆粒物篩下來(lái)進(jìn)入鏈破機破碎后與小于3.0mm的顆粒及細粉一同進(jìn)入混合的粉狀原料,合乎要求的顆粒進(jìn)入下一道工序。6)二次冷卻:經(jīng)篩分下來(lái)的粒度合格的物料進(jìn)入第二道冷卻機進(jìn)行冷卻。7)精篩工序:再次冷卻后的物料經(jīng)過(guò)粗篩、細篩兩次篩分將粒度不合格的分離出來(lái)返回系統重新與原料混合,合格物料進(jìn)入包裹工序。8)包裹工序:符合要求的粒度合格的顆粒進(jìn)入包裹筒,將防結塊劑均勻涂布在顆粒表面。9)包裝工序:從包裹筒中出來(lái)的成品物料經(jīng)輸送帶運輸至包裝崗位,存儲在料倉,再經(jīng)由定量包裝系統稱(chēng)量包裝成成品,使用叉車(chē)將包裝好的成品運輸到成品庫存儲。圖2.2-5滾筒造粒復合肥流程簡(jiǎn)圖 2.2.2.4小蘇打生產(chǎn)工藝1、生產(chǎn)原理工業(yè)上,通常用二氧化碳氣和碳酸鈉溶液進(jìn)行碳化反應,生成碳酸氫鈉結晶懸浮液,經(jīng)分離脫水、干燥等過(guò)程而得成品小蘇打。純堿碳酸化反應為:此反應是一個(gè)可逆反應。若使反應向左移動(dòng),反應進(jìn)行完全,則碳酸氫鈉被煅燒成純堿。燒堿碳酸化反應為:根據化學(xué)平衡原理:(1)壓力增加,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng);(2)取走熱量,平衡向放熱反應的方向移動(dòng);(3)增加反應物濃度,不斷取出生成物,平衡向生成物方向移動(dòng);(4)在可逆反應中,為了盡可能利用某物質(zhì),則與之作用的另一物質(zhì)必須過(guò)量。生產(chǎn)過(guò)程中,將系統中二氧化碳的操作壓力控制在0.18~0.24MPa(表),略高于碳化塔內液柱的靜壓力(約0.16MPaG);用連續冷卻的方法不斷從反應體系中取走熱量;使生產(chǎn)方法連續化,不斷從系統中取出結晶;使二氧化碳適當過(guò)量等措施,都有利于碳酸氫鈉結晶的生成,從而提高純堿的轉化率。為了獲得質(zhì)量合格的成品蘇打,生產(chǎn)過(guò)程中,必須采取以下措施:(1)堿液除鐵:堿液中的鐵,用硫化鈉(Na2S)脫除:在中性或堿性溶液中,游離的Fe2+、和S2-很容易結合,生成一種穩定的黑色無(wú)定形硫化鐵沉淀:由于硫化亞鐵的重度大于較堿液的重度,這種沉淀物容易用沉降或過(guò)濾等方法從堿液中分離出去。硫化亞鐵不溶于水,易溶于稀酸,甚至醋酸。硫化亞鐵還能緊附于金屬器壁,形成一種牢固而致密的保護膜,既減輕了設備腐蝕,又減少鐵的氧化物進(jìn)入產(chǎn)品,從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。(2)蒸汽加熱母液在化堿之前,用蒸汽間接加熱母液,不僅使碳酸鈉溶解加快,還能使母液中部份碳酸氫鈉分解為碳酸鈉,以增加母液的總堿度,降低堿液中的碳酸氫鈉含量,以免在送液過(guò)程中析出結晶而堵塞管道及泵閥。(3)碳酸氫鈉結晶的洗滌碳酸氫鈉結晶中的SO42-及Cl-,主要由原料碳酸鈉帶入。如不除去,直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。SO42-主要以硫酸鈉(Na2SO4)及硫酸亞鐵(FeSO4)等形式存在;Cl-主要以氯化鈉(NaCl)的形式存在,為可溶性雜質(zhì),用水洗法從結晶中脫除,效果較好。為了保證洗滌質(zhì)量,洗水采用蒸汽冷凝液或脫鹽水。2、工藝流程描述本項目采用純堿合成法生產(chǎn)小蘇打生產(chǎn)工藝,包括化堿、母液精制、碳化、分離、干燥和包裝等部分。具體工藝流程如下所述:(1)化堿工序本項目原料純堿的溶解采用連續化堿工藝,從煅燒爐來(lái)的高溫純堿或袋堿,由刮板運輸機輸送到高位堿倉,經(jīng)計量后加入盛有小蘇打濾液或脫鹽水的化槽,在攪拌及蒸汽間接加熱下進(jìn)行溶解,制成溫度和濃度合格的堿液。從濾液桶來(lái)的母液與化堿來(lái)合格堿液換熱后(約70℃),根據產(chǎn)量情況用母液泵輸送入化堿槽,化堿槽內設不銹鋼加熱盤(pán)管,以蒸汽作為加熱介質(zhì),使母液溫度上升至95~100℃左右,一方面使母液中的NaHCO3分解到規定濃度,另一方面以利于原料Na2CO3的溶解。溶解后的堿液,從化堿槽上部溢流入堿液槽,合格堿液再經(jīng)堿液泵輸送入澄清桶澄清?;瘔A槽溢流口設Na+自動(dòng)檢測儀,根據堿液Na+濃度調節加堿量。原料純堿的來(lái)源有兩種途徑:一是從煅燒返回刮板來(lái)的熱堿,經(jīng)埋刮板輸送機,送入堿倉,根據產(chǎn)量情況放入化堿槽,在蒸汽加熱條件下以加速純堿的溶解;第二種途徑是由聯(lián)堿裝置來(lái)的袋裝純堿,加入有加熱盤(pán)管的廢堿槽內,經(jīng)溶解、初過(guò)濾后用泵輸送入化堿槽以進(jìn)一步溶堿。為防止純堿沉積和加速純堿的溶解,在化堿槽和和廢堿槽內均設有攪拌裝置。(2)精制工序從化堿送來(lái)合格堿液,從上部進(jìn)入澄清桶中心套筒,在中心筒下端部進(jìn)入桶內分散緩慢上升,固體沉淀物緩慢沉降,澄清后的清液則從上部環(huán)形溢流堰匯集至清液出口,進(jìn)入堿液儲桶,或直接進(jìn)泵,送至CN過(guò)濾器內,使細微沉淀物分離出來(lái),過(guò)濾后的清液再進(jìn)入堿液貯桶。從澄清桶底部沉積的沉淀泥漿,在內裝有轉動(dòng)緩慢的拌耙的作用下,匯集到澄清桶錐底中心,從排泥口排至臥螺離心機,分離后的堿液返回系統,渣泥則送指定堆場(chǎng)堆放。CN過(guò)濾器過(guò)濾后的堿泥,經(jīng)臥螺離心機分離后,清液返回系統,渣泥則送指定則送指定堆場(chǎng)堆放。堿液貯桶內堿液從底部用堿液泵送至碳化塔,進(jìn)行吸收反應。(3)碳化工序從堿液泵送來(lái)的合格堿液,進(jìn)入碳化塔上部,二氧化碳從底部通入,在塔內發(fā)生碳化反應生成碳酸氫鈉結晶。CO2氣體來(lái)自于純堿煅燒爐爐氣,經(jīng)CO2壓縮機壓縮到0.30~0.35MPa后送入碳化塔底圈,與塔內堿液逆流反應。為了及時(shí)移走碳化反應放出的熱量,碳化塔夾套和內冷器內通入適量冷卻水,以維持塔正常的操作溫度。碳化反應形成的晶漿,由塔底部經(jīng)出堿口取出,進(jìn)入稠厚器,供離心機進(jìn)行脫水分離,上部溢流清液…
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