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1、30纯碱工业浅谈加硫、加镁对纯碱生产的作用与影响袁江,黄建华(连云港碱厂,江苏连云港222042)摘要:阐述加硫、加镁的机理、作用与影响,提出采用减少Na2S用量、或在纯碱铁分控制在较低范围时,不再添加MgCl2的方法,可降低生产成本,延长系统的运行周期和提高纯碱品质。关键词:纯碱生产;硫化钠;氯化镁;腐蚀;铁分中图分类号:TQ114.161.3文献标识码:B文章编号:1005-8370(2009)03-30-02在氨碱法生产纯碱过程中,绝大部分设备都是多数纯碱厂预防色碱、控制铁分的主要方法之一。
2、采用铸铁和碳钢材料,这些铁制设备与水、空气、二在正常生产时,均匀地、连续地向氨盐水中加入氧化碳及氨盐水接触遭受腐蚀所形成的腐蚀产物适量的硫化钠溶液,保持氨盐水中含有一定浓度的(铁的氧化物等),在工艺控制不严、预防措施不力的硫分,其目的是:用以补充设备表面由于原有的保护2-2-情况下,由所接触的液体或固体介质带入产品所致,膜的破坏和脱落需要重新“挂膜”所需之S;使S2+3+常常会使纯碱着色,成为“红碱”,影响了产品的外观与吸氨过程中溶于氨盐水中的Fe或Fe作用生和内在质量。预防“红碱”的传统方法是向
3、氨盐水中成二价或三价铁的硫化物沉淀,以便在澄清桶中尽添加硫化钠和氯化镁,那么其中的机理、作用及影响量地清除。从而保证氨盐水中的铁分浓度不高于规如何呢?定的指标。其主要反应如下:2+2-Fe+SFeS↓3+2-1加硫、加镁的机理及作用2Fe+3SFe2S3↓由于在铁制设备和管道的表面形成硫化亚铁的在氨碱法生产过程中,中间在制品氨盐水具有坚固薄膜,它具有保护层的作用,能耐氨盐水对设备较强的腐蚀性。接触氨盐水的设备主要是吸氨和碳的腐蚀,所以对制成的重碱以至纯碱不致含有铁锈,化工序。在吸氨工序中,由于存在
4、微量钙、镁离子,保证了纯碱的白度和质量。在吸氨设备中产生结疤,同时因吸氨时气相中氧含在氨盐水中添加氯化镁是另一种防腐工艺。上量较少,所以通过吸氨工序带入的铁分较少。世纪60年代初期,为解决当时色碱问题,在保持氨影响纯碱铁分的主要因素是碳化工序。进入碳盐水中适量硫分的同时,在氨盐水中添加微量的化塔中的炉气和窑气均含有一定的氧气,加速了氨MgCl2。从而弥补单纯加硫分的不足,抑制和减轻盐水对碳化塔的腐蚀。其主要反应如下:碳化塔生产过程中的腐蚀。这是因为氨盐水中加入2+3+Fe-eFeMgCl2后,可在
5、碳化塔内壁和菌帽上形成一层氯碳3+2+2Fe+Fe3Fe酸钠镁石(MgCO3·NaCl·Na2CO3)保护层,它是氨盐水中少量的二价铁离子被碳化塔中氧气氧难溶且坚硬的结疤,可防止出现“红碱”。这在当时化为三价铁离子,三价铁离子与碳化塔体上的单质收到了显著的效果,不仅有效地降低了纯碱铁分,而铁反应,变成二价铁离子,二价铁离子又被氧气氧且大大降低了硫化钠的消耗量。化,就这样形成了铁腐蚀的联锁反应,使腐蚀越来越从以上分析可以看出,向氨盐水中添加硫化钠严重,从而产生“红碱”。和氯化镁,在抑制腐蚀,预防色碱
6、和控制铁分方面,目前,向氨盐水中添加硫化钠和氯化镁仍然是发挥了重要作用。2009年第3期袁江,等:浅谈加硫、加镁对纯碱生产的作用与影响31外,由于母液洗涤塔的长期运行,它的除沫器被胶泥2加硫、加镁的负面影响状的硫磺堵塞到一定程度,也需要进行更换。2.2出现灰碱近年来,由于非金属材料具有良好的耐腐蚀、耐根据制碱理论,在制碱塔内随着碳化过程的进2+3+冲刷、隔热保温及防结疤性能,因此,它在纯碱生产行,碳化液中总铁量(即Fe、Fe)不断增加,到结中得到越来越广泛的运用。以往的铁制管道、阀门晶开始析出后,
7、随着结晶的析出,总铁量就不断减和小型储罐被当今的工程塑料和玻璃钢等非金属材少。在碳化过程中,总还原性硫由于被氧化而减少,2-料所取代。还有采用耐腐蚀的金属材料,作为吸氨所以一般在最上面的水箱处就没有S了。如果因2-和碳化过程中容易腐蚀的设备部件。比如以工业纯为氨盐水中含S过多,在制碱塔的水箱处,碳化液2-钛、含钼不锈钢等取代传统的铸铁,制作碳化冷却箱仍含有S的话,那么由于冷却段的塔壁和菌帽均2-的水管、氨气冷凝器和氨盐水冷却器的板片、氨盐水被NaHCO3疤垢所覆盖,S就不会再消耗,因而就泵等,取得
8、了较好的效果。可以看出,由于非金属和会出含FeS的“灰碱”。耐腐蚀金属材料的广泛应用于纯碱工业,不仅减少2.3影响重灰生产了设备的滴漏损失,延长了设备的工程寿命,而且从在氨盐水中添加微量MgCl2,这是上个世纪60源头上杜绝了铁离子进入氨盐水中,因而纯碱铁分年代初期开始采取的防腐措施,在当时起到了很好一定程度上得到有效降低。的效果。可如今,在生产工艺技术越来越成熟,操作另外,近几年来,随着计算机在纯碱生产中的应控制越来越先进的情况下,纯碱铁分已经被控制在用,各化工车间和生产工序在操
