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1、浅谈逆料晶浆增稠的必要性及措施王明志李建涛周莹张芳(大化集团大连化工股份有限公司,辽宁大连116031)摘要:通过对联碱逆料晶浆中返混母Ⅱ对逆料操作影响的论述,分析逆料晶浆增稠的必要性,探索增稠的措施。关键词:逆料流程;晶浆增稠;旋液分离器文章编号:1005-8370(2000)03-0032-03中图分类号:TQ114.162文献标识码:B25×1196×3.284×(16-12)=6.6m3/h生产实践证明,氯化铵结晶逆料流程是保证产品质量、提高产率、降低母液当量和延长冷析结晶器作业周期的有效措施,但由于受设备及操作的限制,逆料晶浆固液比基本上达不到工艺要
2、求的60%～80%,只有40%～50%,主要原因是大量返混母Ⅱ被带到冷析结晶器当中。这增加了低温母液的周转量,降低了冷析结晶器的生产能力,提高了半Ⅱ钠离子的浓度,对产品产量及质量造成了负面影响,本文就这一问题做一探讨,以求联碱Ⅱ过程的逆料操作达到理想状态。1136×3.284×(28-12)3当返混母液Ⅱ量为20m/h时,减少了冷氨Ⅰ投入量20×1196×3.284×(16-12)=5.3m3/h1136×3.284×(28-12)换言之,如果只根据冷析结晶器温度控制冷AⅠ投入量的话,则逆料固液比达到100%时,可增加冷AⅠ投入量为6.6m3/h;逆料固液比达
3、到80%时,可增加冷AⅠ投入量为5.3m3/h(均为单系统)。事实上,现在的操作都是根据冷析结晶器的温度控制冷AⅠ投入量的。因此,对逆料晶浆增稠,对提高冷析结晶器能力是很有必要的。逆料固液比如1返混母Ⅱ对逆料操作的影响3达到80%,则3个系统可增加冷AⅠ投入量16m/h。1.2对氯化铵产品质量的影响半Ⅱ钠离子浓度及密度提高的数值,主要来自逆料晶浆携带的母Ⅱ。根据氯化钠在母液当中的溶解动力学,盐的溶解速度与母液中钠离子浓度差成正比,即:1.1对冷析结晶器生产能力的影响根据大化的生产查定,现有单系统的逆料流量有50m3/h,逆料固液比只有50%,甚至还低于这个数字
4、,如此计算,逆料晶浆中夹带返混母Ⅱ量至少为25m3/h。如果逆料固液比能达到80%,则返混母Ⅱ量应只有5m3/h,即母Ⅱ返混量需减少20m3/h左右。根据目前的生产状况,取:冷氨Ⅰ密度1136kg/m3,比热3.284kJ/kg·℃,温度28℃;母Ⅱ密度1196kg/m3,比热3.284kJ/kg·℃,温度16℃;冷析结晶器温度12℃,则返混母Ⅱ对冷析结晶器能力的影响分别为:当返混母Ⅱ量为25m3/h时,减少了冷氨Ⅰ投入量dm=KA(C-Cx)dtdm式中:dt———盐的溶解速度(g/h)A———盐颗粒的溶解表面积(cm2)K———盐颗粒的溶解速度常数(cm/
5、h)C———平衡氯化钠浓度(g/cm3)Cx———实际母液中氯化钠浓度(g/cm3)经验交流2000年第3期33由上式可以看出,半Ⅱ中钠离子浓度对逆料晶浆中固体盐的进一步溶解是至关重要的,虽然半Ⅱ中钠离子浓度远没达到平衡浓度,只有50tt左右,但由于晶浆在结晶器中不是无限期停留,而是有一定停留时间的,因此在有限的时间内,追求高氯化钠的溶解速度对产品质量是有利的,即尽量降低半Ⅱ中钠离子浓度,增加溶解推动力浓度差△C,在外界条件一定的条件下,手段只有一个,即尽量减少进入冷析结晶器的返混母Ⅱ量。根据目前生产状况,母Ⅱ钠离子浓度为70tt左右,半Ⅱ钠离子浓度为50tt
6、左右,冷AⅠ中钠离子浓度为30tt左右,单系统投入量为110m3/h。则结合上述计算:当返混母Ⅱ量为25m3/h时,返混母Ⅱ造成半Ⅱ干燥,这里就不赘述了。综上所述,要保证足够的加盐量,并且使半Ⅱ钠离子浓度降低,就必须控制逆料晶浆固液比,尽量减少母Ⅱ返混量,这对于得到较大粒度的氯化铵,提高冷析结晶器的能力及保证优良的产品质量是大有益处的。2逆料晶浆增稠试验由于返混母Ⅱ对逆料操作的诸多不利影响,所以在操作中应追求逆料晶浆固液比越高越好,但从稠厚器及逆料泵的实际操作考虑,逆料固液比也不能太高,否则易造成稠厚器及逆料泵“座死”,晶浆管线堵塞等问题,所以,寻找一条途径提
7、高进入冷析结晶器逆料晶浆浓度,就成为摆在我们面前的一个新课题。旋液分离器是一种利用离心力从液流中分离固体颗粒的固液分离设备。它具有构造简单、无转动部件、占地面积小、设备费用低、有利于实现工艺连续化等优点,所以我们选择旋液分离器解决逆料晶浆增稠问题。2.1试验设备Ø200mm、Ø300mm旋液分离器各一台,2PN泵一台,压力表一块,计量槽一个,秒表一块。2.2试验流程逆料泵打上来的逆料晶浆进旋液分离器,底流入冷析结晶器,顶流回冷析结晶器溢流口。另设旁路管一条,以此调节进旋液分离器的流量。2.3试验及分析我们分别选用了Ø300mm、Ø200mm两种规格的旋液分离器
8、,选择进液压力在0.04～0.2MPa
