引进钠法漂粉精生产技术的改进及应用

第4 期2003 年4 月氯碱工业

Chlor - Alkali Industry

No. 4

Apr. ,2003

【产品】

引进钠法漂粉精生产技术的改进及应用

雷进杰,刘春华,叶学良

Ξ(中国石化江汉油田分公司盐化工总厂, 湖北潜江433121)

[ 关键词] 钠法漂粉精;生产技术;改进

[摘要] 通过对引进的钠法漂粉精生产技术进行消化吸收,中石化江汉油田分公司盐化工总厂将国产化技术、设备等成功地应用到国产装置上,取得了明显的效果。介绍了该项技术的改进情况,并就我国漂粉精行业的发展提出了建议。

[ 中图分类号] TQ124. 44 [ 文献标识码] B [ 文章编号] 1008 - 133X(2003) 04 - 0029 - 04

Innovation and application of

imported sodium - process production technology of bleaching po w der

L EI Jin - jie , L IU Chun - hua , Y E Xue - liang

( Salt Chemical Industry General Plant ,

Jianghan Oil Field Branch Co . , China Petrochemical Co . , Qianjiang 433121 ,China)

Key words :bleaching powder produced by sodium - process ; production technology ; innovation

Abstract :After absorbing imported sodium - process production technology of bleaching powder , Salt Chemical Industry General Plant of Jianghan Oil Field Branch Co . of China Petrochemical Co .

successfully applied the domestic process and equipment to the domestic facility , and achieved good re2 sults. The innovation was introduced , and suggestions about the development of domestic bleaching powder industry were put forward.

1 漂粉精生产技术概述

漂粉精是一种高效消毒杀菌剂,因其性能优良而被广泛用于游泳池、饮用水、工业废水、生活污水、畜牧业、水产养殖业的消毒杀菌以及棉麻纺织品、化纤、纸浆、淀粉的漂白。

目前,世界上生产漂粉精的工艺可分为3 大类, 即钙法生产工艺、钠法生产工艺和一氧化二氯法生产工艺。

1. 1 钙法生产工艺

钙法生产漂粉精技术为石灰浆在反应器中与氯气反应,通过观察物料结晶状况确定反应终点,反应结束后的浆料经分离、干燥、冷却后得到成品。用该法生产的产品的有效氯含量最高只达到65 %(多在60 %～62 %之间) ,且多数厂家生产的产品为不规则颗粒或粉末,使用很不方便,产品中含有吸湿性强的氯化钙(约10 %) 及未反应的氢氧化钙(约22 %) ,产品的稳定性差,且用后残渣多。该法最大的问题是生产过程中的“三废”不能得到较好的处理。总反应方程式如下:

4Ca (OH) 2 + 2Cl2

Ca (ClO) 2·2Ca (OH) 2·2H2O + CaCl2 。

1. 2 钠法生产工艺

钠法生产漂粉精技术是针对钙法生产技术的不足而开发出来的,在生产过程中引入氢氧化钠,将吸湿性强的氯化钙转化为氯化钠,提高了产品的稳定性。这类生产方法的工艺技术有多种,主要区别在于灰浆配备和精制、氯化工艺、母液回收技术和产品形式等。总反应方程式如下:

Ca (OH) 2 + 2NaOH + 2Cl2

Ca (ClO) 2 + 2NaCl + 2 H2O 。

钠法生产的漂粉精的有效氯含量一般能达到70 %以上,氯化钙、氢氧化钙含量低于3 % ,并可通

Ξ [ 收稿日期] 2002 - 07 - 24

氯碱工业2003 年第4 期

过湿法或干法造粒技术使产品成为颗粒状,使用更为安全、方便。

1. 3 一氧化二氯法生产工艺一氧化二氯法生产

漂粉精是由美国PP G 公司

开发的工艺技术,利用一氧化二氯或次氯酸与氢氧化钙(固体或浆料) 反应制得次氯酸钙。反应式为: 2Na2 CO3 + 2Cl2 + H2O

Cl2O + 2Na HCO3 + 2NaCl , 2Na HCO3 + 2Cl2

Cl2O + 2CO2 + 2NaCl + H2O , Cl2O + H2O 2 HClO ,

2 HClO + Ca (OH) 2 Ca (ClO) 2 + 2 H2O ,

或Cl2O + Ca (OH) 2 Ca (ClO) 2 + 2 H2O 。

这种方法生产的产品的有效氯含量在75 %左右。

2 国内采用的漂粉精生产技术

国内大多数漂粉精生产厂家采用我国开发的钙

等规模的国产化钠法漂粉精生产装置的建设, 于2001 年1 月中旬投料试车一次成功,且国产装置的整体技术水平达到或超过引进装置。

3. 1 改进干燥工艺,消除制约装置产能的“瓶颈”

引进装置的干燥工艺一直是制约产能发挥的“瓶颈”,其核心设备为盘式干燥器,它是利用热空气的相对湿度差作为干燥动力进行漂粉精物料的干燥。在国产装置筹建的前期,我厂针对漂粉精的特性,对各类干燥方式用于漂粉精干燥的可行性进行了充分的论证,设计并安装了干燥能力为500 t/ a 的漂粉精旋转闪蒸干燥装置,并以其作为替代引进干燥工艺的工业化实验装置。

3. 1. 1 不同流量和不同干燥温度下的产品质量及工艺工况

不同流量和不同干燥温度下的产品质量情况见表1 。

表1 不同分离流量和干燥温度的实验数据干燥分离流量200 kg/ h分离流量320kg/h分离流量450kg/h

法生产技术。我国漂粉精的生产始于1958 年,当时上海天原化工厂采用的就是这一技术。到1987 年, 我国漂粉精生产能力已经达到1. 5 万t/ a ,随后相继引进了7 套钠法漂粉精生产装置,目前仍在生产的只有4 套。但只有最后引进的江汉油田盐化工总厂的漂粉精装置通过了合同验收,实现了全流程运行, 主要原、辅材料消耗和产品质量均达到设计指标,但温度

℃

水含量平均有效氯含量水含量平均有效氯含量水含量平均有效氯含量% % % % % %

产量也未达到 5 000 t/ a 的设计生产能力。国产钠法漂粉精生产技术也有突破,并在山东

滨州有千t 级的工业化装置投产,但由于控制技术不高、物料消耗高、环境污染大等原因而难以推广。

3 引进钠法漂粉精生产技术的改进

江汉油田盐化工总厂的漂粉精装置是引进加拿大Chemetics 公司的钠法生产工艺及关键设备, 该装置于1995 年4 月开始投料试车,1995 年12 月28 日通过考核,加拿大方面正式移交给我厂。尽管这套装置在经过8 个多月的调试后通过了合同验收, 实现了全流程运行,但开工率不高,有效生产时间的产量达不到设计要求, 产量徘徊在3 500 ～4 300 t/ a ,主要原材料消耗指标虽然达到设计要求,但距理论值仍有较大的差距。

为了缓解供求矛盾、抢占国际市场、扩大产品出口量、提高核心能力、增强发展潜力,我厂在消化、吸收引进技术的基础上,对引进的钠法漂粉精生产技术及设备进行了国产化改进,并将改进后的技术、设备应用到国产装置上,仅用8 个月时间就完成了同

30

1202.378.33.178.23.776.8

旋转闪蒸干燥工艺运行情况:

(1) 分离流量低、干燥温度较高时,尾气中的氯气含量超标,说明物料有分解;

(2) 高的分离流量或低温干燥时,旋转闪蒸干燥器内壁结垢较严重,搅拌器易卡住,且高电流停车, 处理较困难。

3. 1. 2 离心机转鼓转速对产品质量的影响用引进

的钠法技术生产的漂粉精的有效氯含量

不能得到进一步提高的原因是产品中含有较多的氯化钠,而氯化钠的主要来源为批料生产过程中氯化钠浓度达到饱和而析出的晶体氯化钠及滤饼携带的母液中溶解的氯化钠。前者可以通过调整工艺配方和优化操作而得到避免,而后者则要通过提高分离设备的分离性能来降低,这也是此项实验的目的所在。

在同一干燥温度下,通过改变差速比来改变转鼓的转速。高转速对降低滤饼中水含量和提高产品的有效氯含量有较明显的帮助,但高转速也导致离

产品

858.371.88.970.49.868.9

907.973.78.472.88.970.7

95 6.575.67.374.68.173.5

100 5.476.8 6.175.77.473.6

105 4.777.4 5.676.1 6.174.8

110 3.678.6 4.276.8 4.875.4

115 2.879.3 3.877.1 4.175.2