联碱碳化塔的升级改造
项目十四联合法生产纯碱与氯化铵
图11-3 NaClNH4Cl-H2O 体系与碳化母 液的关系
NH4Cl含量/[kg·kg1(H2O)] NH4Cl含量/[kg·kg1(H2O)] A.NaCl-NH4Cl体系 B.碳酸铵存在的影响
析铵过程的温度影响如图11-4所示。M1点接近于30℃的氯化 铵饱和线，即析铵过程必须低于30℃。冷却和盐析温度越低， 析出氯化铵越多，盐析的终点是E0和E10。在0℃析铵比10℃ 时多，但增加并不显著，而冷冻耗能却显著增大。另一方面， 制铵和制碱两过程的温度差不宜过大，因为循环母液的量很大， 温差大时加热和冷却都耗能多，一般温差为20~50℃。此外， 温度过低时，母液粘度增大，也使氯化铵分离困难。工业上冷 析温度一半不低于5~10℃。盐析时因结晶热的搅拌动力及添 加食盐所带入的热使温度比冷析温度略高，一般为5℃左右。
联合制碱法工艺流程
任务二 联合 制碱法生产技
术
联合制碱法的析碱流程基本上与氨碱法相近，析铵则有多种流程，以外冷流程为例 （图11-6）。
制碱系统送来的氨母液Ⅰ经换热器与母液Ⅱ换热，母液Ⅱ是盐析出氯化铵后的母液。 换热后的氨母液Ⅰ送入冷析结晶器。在冷析结晶器中，利用冷析轴流泵将氨母液Ⅰ 送到外部冷却器冷却并在结晶器中循环。因温度降低，氯化铵在母液中呈过饱和状 态，生成结晶析出。大致说来，适当加强搅拌、降低冷却速率、晶浆中存在一定量 晶核和延长停留时间都有利于促进结晶生长和析出。
项目十四 联 合法生产纯 碱与氯化铵
针对索尔维法生产纯碱时食盐利用率低，制碱 成本高，废液、废渣污染环境和难以处理等不 足，侯德榜先生经过上千次试验，在1943年研 究成功了联合制碱法。这个新工艺是把氨厂和 碱厂建在一起，联合生产。由氨厂提供碱厂需 要的氨和二氧化碳。母液里的氯化铵用加入食 盐的办法使它结晶出来，作为化工产品或化肥， 食盐溶液又可以循环使用。
联碱设备简介
一、氨压缩机的作用及简介 在氯化铵结晶生产过程中，每生产1t产品需要移出840MJ左右的热量，这部分热量的移出，一般是利用冰机制冷来实现的。 氨压缩机俗称冰机，是冷冻系统的主体设备，其作用是将低压氨蒸气压缩成较高的压力和温度，送入冷凝器冷凝成液氨。
冰机的型号： 压缩工段共有冰机16台 LG31.5A螺杆冰机10台 LG25螺杆冰机6台套
煅烧炉(回转炉)型号及数量： 煅烧工段共有轻灰煅烧炉8台,重质碱煅烧炉1台，凉碱炉3台 φ2500轻灰煅烧炉5台套， φ3000轻灰煅烧炉2台套， Φ3600轻灰煅烧炉1台套， Φ2500重灰煅烧炉1台套 φ2500凉碱炉3台套
结晶工段
氯化铵结晶是使氨母液Ⅰ在结晶器中，借冷却和加盐的作用使氯化铵结晶析出，同时得到合乎制碱要求的母液Ⅱ送回碳化工序制碱用
其基本流程是：氨盐水由塔顶部进入塔内，CO2气分别由塔的底部和中部进入塔内。气液接触发生反应，为增加气液接触面积，在塔内装有多层菌帽，化学反应所放出的热量有冷却箱的冷却水将热量移走，生成的碱液从塔底部的出碱口取出进入过滤机过滤出重碱，反应后剩余的CO2气夹带着微量的NH3气（俗称废气）则由塔顶的废气管排出。
吸氨
换热
碳化
吸氨
分离（干燥）
冷析
过滤
煅烧
澄清
盐析
co2
NacL
AII
MI
MII
AI
co
纯碱
氯化铵
一过程
二过程
根据实际生产情况，事业部现在设有五个工段（车间），从所包括的工序来讲大致可分为： 压缩工段： CO2压缩、冰机制冷、循环水等工序； 碳化工段： 母液吸氨、淡液及母液蒸馏、氨母液Ⅱ碳酸化、重碱过滤等工序； 煅烧工段： 重碱煅烧、轻灰凉碱、重灰、小苏打等工序； 结晶工段： 氯化氨结晶及过滤等工序； 干铵工段： 氯化铵干燥、制精铵等工序。
精细筛分机改造技术
42纯碱工业精细筛分机改造技术石磊(陕西兴化集团有限责任公司，陕西兴平713100)摘要：介绍重质碱精细筛分机的工作原理及结构特点，对重质碱系统筛分机内部进行改造，改造后设备生产能力提升，并且大颗粒重质碱置换时间缩短，保证整个生产系统的稳定环保运行。
关键词：重质纯碱;筛分机;粒度；筛网；产能中图分类号:TQ114.15文献标识码：B文章编号：1005-8370(2019)03-42-03陕西兴化集团有限责任公司联碱分厂2012年元月投入生产运行，生产规模为年产30万t纯碱,其中重质纯碱20万t,年产30万t干燥氯化钱，并设置年产10万t湿钱生产线。
建设中采用了异径索尔维碳化塔、冷盐析结晶器和蒸汽回转幄烧炉等制碱设备。
生产工艺采用浓气一次常压碳化、真空过滤重碱、二次喷射吸氨、自身返碱蒸汽回转幄烧炉、浆叶式凉碱机冷却热碱、逆料取出氯化钱等先进工艺。
在重质碱生产中采用精细筛分机来制取符合粒度要求的产品，本文主要分析精细筛分机的工作原理及结构特点，对精细筛分机改造前后运行情况及改造效益进行分别阐述。
1精细筛分机工作原理及特点成气中ch4和co2含量来推断炉温情况，在生产允许的情况下，为保护设备，炉温不宜过高。
4结论气化炉用煤中CaO、硅铝比、铁、钠和钾等指标对其灰熔点有重要影响，使用综合指标合格的煤是确保Shell煤气化炉稳定运行的根本保证。
工业通常采用配煤方式得到符合生产要求的合格原料煤,适宜的用煤指标为氧化钙＜12%,硅铝比1.85-2.5、铁＜15%,钾钠和W2%。
此外，通过观察煤渣形态和气化炉运行状态，及时调控氧煤比，确保炉温1.1工作原理精细筛分机机头的偏心回转机构带动箱体做水平面内回旋运动，使物料在筛网表面获得特定的往复旋转式运动方式,协同轻微倾斜的筛面，使物料快速通过筛网，达到筛分的高效率和高产量。
高效节能的三相异步电机通过皮带直接带动激振器驱动箱体运动,选择皮带做传动机构，使得结构简单的同时，还能起到限制载荷的作用，避免对机器其他结构的损坏。
纯碱生产—氨碱法生产纯碱工艺参数
滤饼
受热
NaHCO3 H2O
NH4HCO3 NaCl
70～75% 14～18% 3.0～3.5% 0.3～0.4%
③分解 ①挥发游离水分 ②分解
Na2CO3
6～8%
3、NaHCO3过滤与煅烧工序
• NH4HCO3分解除消耗热量和增大氨耗外，对产品质量没有影响。 • 当滤饼中夹杂NH4Cl时，煅烧发生反应：NaHCO3＋NH4Cl→ NaCl＋CO2↑＋
氨碱法生产纯碱工艺参数
目前纯碱的生产基本都是采用两大制碱技术，即氨碱法或联碱法。氨碱法是将 煅烧石灰石得到的CO2通入氨盐水中，碳酸化析出NaHCO3晶体，再煅烧得到纯 碱的过程。而联碱法是将合成氨工艺与氨碱法工艺联合使用，并副产氯化铵的过 程。 下面主要学习氨碱法生产纯碱过程中氨盐水的制备、氨盐水的碳酸化、碳酸氢 钠的过滤与煅烧和氨的回收等工序的工艺参数。
1、氨盐水制备工序
氨气（来自蒸氨塔）
NH3 CO2
65% 12%
H2O
23%
吸氨过程
液相吸收NH3和CO2：氨溶于水的物理吸收、氨水 吸收CO2的化学吸收。 CO2与NH3在溶液中作用生成(NH4)2CO3 ，使氨分 压低于同一浓度氨水的氨平衡分压，有利于吸氨过程。
温度降低，有利于吸氨。但氨在盐水中的溶解度小于在清水中的溶解度，即相同氨摩尔分 数时，氨盐水上方氨的分压比纯氨水上方氨的平衡分压高，这不利于盐水吸氨。 盐水吸氨时，体积膨胀，密度减小，随氨气带来的水蒸气也冷凝，稀释饱和食盐水，使氨 盐水的体积有显著增大，比盐水体积增大约14% ～18%。
释程度。 温度不宜太低，否则会生成(NH4)2CO3·2H2O，NH4HCO3等结晶堵塞管道和
设备。 盐水进吸氨塔前用冷却水冷至25～30℃，氨气进吸收塔的气温控制在55～
30万t／a联碱装置工艺、设备选择及分析
30万t／a联碱装置工艺、设备选择及分析魏有福;王红娟【摘要】论述了30万t／a联碱装置主要工艺及设备选择过程，分析了设计存在的缺陷并提出了改进办法，对试生产过程的运行情况也进行了分析总结。
【期刊名称】《纯碱工业》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】8页(P3-10)【关键词】联碱;碳化塔;滤碱机;水合机;煅烧炉;设备;选型;分析【作者】魏有福;王红娟【作者单位】陕西兴化集团有限责任公訇,陕西兴平713100;陕西兴化集团有限责任公訇,陕西兴平713100【正文语种】中文【中图分类】TQ114.162延长集团兴化化工公司年产30万t联碱项目由成达工程公司设计。
2007年开始选择工艺技术路线和长周期设备订货，2011年底建成现已投入生产运行。
生产规模为年产纯碱30万t，其中重质纯碱20万t，年产干铵30万t，并配置年产10万t湿铵生产线。
对于一个碱厂而言，无论是新建还是扩建，碳化塔的选型都是非常重要的，直接关系到产品的成本、质量，甚至是投资的大小。
不冷碳化联碱工艺从技术先进性上讲是不言而喻的。
但在我们确定工艺技术路线时，只有河南金山化工集团在2007年投用了3台φ4600×3600不冷式喷射碳化塔（金天公司2台变换气制碱，产能为250t／d；金大地1台80%CO2炉气制碱，产能为270t／d），其工艺技术还需进一步完善。
φ3000／3400异径菌帽碳化塔、φ2800／3000筛板塔、φ2800／4800／3200外冷塔，这些大型碳化塔是近几年来新建和扩建纯碱厂首选的塔型。
外冷塔浓气制碱1984年首次在新都（玖源）联碱厂采用，该塔设备结构简单，约为索尔维塔重的三分之一，投资省，可连续长周期运转。
生产能力大，φ2800／4800／ 3200外冷塔联碱生产能力达250t／d，结晶粒度大，平均粒径比索尔维塔大20～30μm，吸收率高，适用于联碱厂，特别是在变换气制碱上有很大的发展前景。
联碱工程清洁生产新技术概述
联碱工程清洁生产新技术概述李瑞峰;胡显存【摘要】采用先进的工艺技术,提升联碱装置装备水平,减少氨耗和原材料消耗,降低联碱生产“三废”排放量,使工厂整体清洁生产达到国际先进水平.【期刊名称】《化工设计》【年(卷),期】2012(022)001【总页数】4页(P34-36,45)【关键词】联碱法制碱;节能减排;清洁生产【作者】李瑞峰;胡显存【作者单位】中国成达工程有限公司成都610041;中国成达工程有限公司成都610041【正文语种】中文石油和化工行业是我国国民经济的重要基础产业和支柱产业，也是能源消耗大户，约占全国能源消费总量的10%，主要污染物COD、二氧化硫、氮氧化物等排放量占全国排放量的相当比重。
加快能源的综合利用，全面完成“十二五”规划制定的节能减排目标，已成为石油、化工行业最重要和最紧迫的任务。
本文以某600kt/a纯碱和氯化铵项目为例，简要介绍中国成达工程有限公司(以下简称“成达”)采用先进的专利技术和专有技术，利用自身工程经验，通过联碱法工艺技术创新和设备大型化技术解决联碱装置大型化过程中的制约因素，减少氨和主要原材料消耗，综合能耗优于清洁生产一级水平，使大型联碱装置主要控制指标达到或超过相关标准要求，实现工艺废液零排放。
该项目采用浓气制碱工艺，以真空固体原盐为原料，与之配套的合成氨装置为联碱装置提供所需的氨和二氧化碳。
(1)一过程采用一次常压碳化，浓气制碱，碳化塔为新式的大型外冷碳化塔，回转真空滤碱机和重碱离心机滤过重碱，二次吸氨，用喷射吸氨器吸氨。
自身返碱蒸汽煅烧炉煅烧重碱。
(2)二过程氯化铵生产采用逆料流程。
采用液氨直接蒸发冷却的冷析和盐析结晶技术;干燥采用流化床干燥技术。
2.1 节能型工艺流程(1)采用新型外冷碳化塔，改进操作工艺流程，提高重碱结晶度，为优化滤过操作、降低重碱含水量、节省煅烧汽耗创造条件。
(2)开发出国内制碱单塔生产能力最大的外冷碳化塔及配套设备，并采用国家发明专利—制碱外冷碳化塔清洗新工艺，在大幅降低建设投资、加快建设进度的同时，可在不停产条件下煮塔清洗，既节省洗塔用水和污水处理费用，实现工艺介质零排放，同时又避免了定期煮塔的停产，简化生产流程和操作程序，延长碳化塔的生产周期。
我对碳酸化塔设计的研究与实践(下)
３
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专论与综述
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３)塔 的 重 量 轻 ,制 造 周 期 短 ,减 少 建 设 投 资 . ４)无角阀 外 冷 塔 在 联 碱 生 产 中 已 实 现 ５ 塔 一 组 ,可 长 期 不 煮 塔 . 这 实 际 上 提 高 了 塔 的 利 用 率 ,也 可节省投资. 外冷 塔 冷 却 水 进 入 外 冷 器 壳 程,因 此 要 求 循 环 水 含 机 械 杂 质 少 ,否 则 不 好 清 理 . 此 外 ,其 所 需 的 循 环 水 水 量 较 大 ,但 水 压 较 低 . 碳 化 用 冷 却 水 温 度 ,对 于联碱法最低不能 低 于 ２３~２４ ℃,否 则 温 差 太 大, 冷 却 管 迅 速 结 疤 ,反 而 降 低 生 产 能 力 ,这 点 对 内 冷 塔 也是适用的,所以碳 化 冷 却 水 最 好 能 单 独 设 一 循 环 水 系 统 ,冬 天 可 兑 入 一 部 分 冷 却 回 水 ,以 提 高 水 温 . ４．２ 对原有直径３/３．４m 铸铁笠帽碳化塔的改造 原成 达 工 程 公 司 为 唐 山、连 云 港 碱 厂 设 计 的 直 径３/３．４m 铸铁笠帽碳化塔现在很多碱厂使用.该 塔使用十几年 后 塔 内 笠 帽 严 重 腐 蚀,甚 至 穿 孔 ,几 乎 己失去作 用,需 要 更 新.２００５ 年 我 将 在 外 冷 碳 化 塔 开发过程中研究出的高效筛板塔板,用于连云港碱厂 碳 化 塔 改 造 中 . 该 塔 直 径 ３/３．４ m,塔 下 段 冷 却 箱 部 分保留原有结构不变,中、上段全部改为钛筛板塔板. 该塔投产后显示出产量高,中温高,结晶好,尾气二氧 化碳浓度低等优点.其主要工艺指标列下: 中 段 直 径 ３．４ m,共 ５ 块 带 双 降 液 管 的 筛 板 上 段 直 径 ３ m,共 ７ 块 带 双 降 液 管 的 筛 板 塔底压力０．３２ MPa 尾气压力０．０７ MPa 下段气浓度 CO２８５％ ~８８％,进 气 量 ３５００~ ４０００ Nm３/h. 中段气浓度 CO２３９％ ~４０％,进 气 量 ６５００~ ７０００ Nm３/h. 出碱流量 ６５m３/h 塔温:１２圈７１~７２ ℃
纯碱工业节能减排
中国纯碱工业发展中的节能减排工作中国成达工程公司周光耀纯碱是一种基本化工原料，需要量比较大。
纯碱生产有天然碱加工和人工合成碱两种生产方法。
世界上除美国有丰富的天然碱资源外，其它国家都以人工合成法为主生产纯碱，我国也如此。
人工合成纯碱主要采用氨碱法生产，该法以盐、石灰石为主要原料，在生产过程中只利用了盐中约70%的钠离子，和石灰石中的CO2，盐中所含的全部氯离子、约30%的钠离子和石灰石中的钙全部从废液废渣中排放。
每生产一吨纯碱须排放10-11m3废液，300-350kg废渣，排放量十分可观。
生产过程中的氨，通过石灰乳分解蒸馏回收后循环使用，因此能耗也比较大。
资源利用率低，排放量大和能耗高是纯碱生产存在的突出问题。
我国经济高速发展，纯碱工业也随之迅速发展。
2002年开始我国纯碱产量首次超过美国，居世界首位。
去年我国纯碱产量达到1700多万吨。
节能减排是纯碱工业发展中必须十分关注的问题，否则就不可能做到可持续发展和科学发展。
设计部门应该始综关注并研究节能减排问题，设计在节能减排方面可以发挥重要作用。
下面汇报一下我国纯碱工业在节能减排方面所做的工作：一、减排方面我国原有大连、天津、青岛三大纯碱厂都采用氨碱法生产，都建在沿海，其中大连、青岛两个碱厂将含有一定量废渣的废液直接排入海，天津碱厂经沉降除去渣后排海。
原来有人认为废液中主要成分为NaCl和CaCl2，还有一些Mg、SO4等，这些成分海洋中都有，虽然浓度较高，但排入海中后很快稀释，不存在污染问题。
但是随着产量增大，排放量增加，时间长久后问题开始暴露了。
废液中所含的渣沉积在海底，并逐渐向外扩展，威胁港区，海底被白色沉渣覆盖，排放口附近PH值超标，NaCl、CaCl2等浓度高对该区域的海洋生物有影响，厂区周围变成“白海”，还产生视觉污染。
天津碱厂废液沉淀下来的渣堆成山，称为“白灰埝”，占地面积远大于厂区面积，并不断扩大，无法继续生产。
为了减轻氨碱法对环境的污染，纯碱行业采取了很多措施。
联碱工艺流程
联碱工艺流程简介联碱生产按工序可分为碳滤、压缩、煅烧、重灰、重灰包装、结晶、制冷、干铵、干铵包装9个工序。
一：碳滤工序碳滤工序包括碳化、过滤、综合回收几个过程。
碳化过程碳化过程是利用氨母液II在碳化塔中吸收CO2生成NaHCO3结晶同时生成NH4Cl的过程。
碳化塔里的反应可用方程式NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3 +NH4Cl来表示。
液相流程用方框图表示为：碳化尾气中含有大量的气氨，需经过综合回收后才能排放；其气相流程可用以下方框图表示：碳化过程是一个放热反应过程，反应过程中有大量的反应热需要移走；本工艺选用循环水冷却，下进上出间接换热闭路循环，在此不做介绍。
碳化取出液经取出槽至过滤机，气相里同样含有大量的气氨需经引风机引至净氨塔净氨后放空；过滤机上方以及MI桶放空气体同时净氨后放空。
过滤过程过滤过程是利用真空过滤原理将碳化取出液里的NaHCO3结晶分离出来，同时利用洗水降低NaHCO3里的NaCl含量；滤液去MI桶，NaHCO3结晶去煅烧；过滤尾气经净氨后去压缩工序。
用方框图可表示为：综合回收过程综合回收主要是回收碳化、过滤尾气及煅烧冷凝液里的氨；同时实现用水的回收利用。
煅烧冷凝液回收可用以下方框图表示。
碳化尾气经综合回收后放空、过滤尾气经综合回收后去压缩工序；其回收流程可用以下方框图表示：二、压缩工序压缩工序包括压缩和真空两个环节；压缩是利用压缩机将合成送过来的含98.５％和68.77%的CO2以及回收的煅烧炉气压缩、冷却后分中、下段送入碳化塔。
可用以下方框图表示。
真空环节是利用真空机抽吸过滤尾气放空，起到使过滤机连续稳定运行的作用。
三、煅烧工序煅烧工序使用蒸汽在煅烧炉内加热碳化工序送过来的NaHCO3结晶使之分解生成Na2CO3成品同时对炉气进行回收洗涤的过程。
在煅烧炉内发生以下化学反应： 2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O +CO2 其流程可用以下方框图表示：因煅烧炉气中含有大量的CO2气、氨气及碱尘，CO2气和氨气是联碱生产的原料气；碱尘回收及是产品；而这些气体如不加以回收不光对环境造成污染，还增加生产成本。
项目结题报告：联合制碱Ⅰ过程-制碱工艺
座
1
--
器进行设备计算。
变换气分离罐
Ф4000×5000
个
1
--
废气净化塔
Ф2000x7000
座
1
--
尾气处理水泵
Q=35m3/h H=32m
个
1
电机N=7.5kw 2900r/min
经设备衡算选用高为
氨Ⅱ泵
Q=260m3/h H=208m
个
4
电机N=355KW 2900r/min
母液Ⅰ吸氨器
喷嘴Ф70
本项目主要对10万吨/年纯碱联合制碱Ⅰ过程 --制碱工艺装置流程进行了设计。该工艺流程主 要选用一次碳酸化两次吸氨的过程，就物料衡算 、能量衡算以及碳化塔和碳化尾气分离器进行了 详细计算。
项目设计内容
纯碱制备工艺方案 对比选择
1
设备计算及校核 3
2 物料与热量衡算 4 非工艺部分论述
技术经济分析
5
6
--
4
电机：N=90kW 1450r/min
轻灰蒸汽煅烧炉
φ2800X28000
个
附:主传动 N=160kW 976r/min减速机 i= 17.46 辅助减速机 N=15kW
进料螺旋传动N=22kW 970r/min减速器 i=16碱尘
螺旋传动摆线针轮减速机 N=7.5kW星形卸料器摆线针
轮减速机 N=7.5kW
由于联合制碱法采用循环过程，过程中产生的废物能大部 分有效的再利用，因此废物的处理上能做到有效、达标、环 保。
技术经济
该联碱装置主要设备 包括碳酸化塔、母液Ⅱ 吸氨器、轻灰煅烧炉、 碳化尾气净氨塔、氨Ⅱ 澄清桶、以及循环泵和 输送泵等。通过查阅相 关资料，对设备设置进 行的投资估算表明，总 投资约为230万元。原 辅材料消耗如右图所示。 总体来说该项目经济效 益较好。
联碱碳化五塔清洗工艺应用总结
２ 主 要 新 增 设 备 及 需 改 造 设 备
纯 参数 吸气 压力 ： １ ． １ ＭＰ ａ （ 绝）
排气 压力 ： １ ． ５ ５ ＭＰ ａ （ 绝）
碱
工
业
＋８ ８ ＋３ ２ —２ ９ ４万元 ， 预计 不到一 年 即可 收 回投 资 。 ２ ０ １ ２年 ８月份 ， 利 用 系统 停 车 大 修 机 会 ， 我 公 司对 重碱 车 间 Ⅱ系统 五 台碳 化塔进 行 了清洗 工艺 流
全 隐患 ；
后与 Ａ Ⅱ 经冷却器 冷却后送人制 碱塔制碱 。
塔组 编制 ： 按 ５塔一 组 ， １台清 洗 、 ４台作 业 。
气体 流程 ： 来 自合 成 的变换气 进 入作业 碳化 塔 ，
塔顶 尾气 再 进人碳 化 尾 气 回收 塔 ， 出碳 化尾 气 回收 塔 的气体 ， 一 路直 接 送 往 合 成 ， 一 路 进入 增 压 机 ， 经 增压后送 往清洗碳 化塔 （ 气量 一般控制 在 １ ２ ０ ０ ０
１ ） 环保 上 ， 由于 煮塔水 难 以消 化 ， 未 能完全 返 回 系统 ， 部分 煮塔水 需 经蒸馏 后 排放 ， 给环 保上 带来 很
大压 力 ；
起到搅 拌和扰 动 的作用 ， 对外冷 器 和碳 化塔 进行 同时 清洗 。热氨母 液Ⅱ 溶解 塔 内碳酸 氢钠和碳 酸氢铵 等结
程改造。
打气 量 ： ２ ７ ｒ ｎ 。 ／ ｍｉ ｎ 数据依 据 ： 原料气 按最 高压 力 １ ． ０ ＭＰ ａ 核算 ， 碳 化 塔压差按 ０ ． ３ ５ ＭＰ ａ 核算 ， 清洗气 量 按最 高 １ ５ ０ ０ ０ Ｎｒ ｎ ３ ／ ｈ核算 ， （ 正常控制在 １ ２ ０ ０ ０ Ｎ ｒ ｎ ３ ／ ｈ左右） 。 ２ ） 清洗泵 ： 新增 ２台清 洗泵 ， 一 开一备 。 参数 Ｑ一１ １ ０ ｍ。 ／ ｈ
《纯碱行业高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南(2022年版)》
附件8纯碱行业节能降碳改造升级实施指南一、基本情况纯碱是重要的基础化工原料，主要用于玻璃、无机盐、洗涤用品、冶金和轻工食品等领域。
纯碱用能主要存在原料结构有待优化、节能装备有待更新、余热利用不足等问题，节能降碳改造升级潜力较大。
根据《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版）》，氨碱法（轻质）纯碱能效标杆水平为320千克标准煤/吨，基准水平为370千克标准煤/吨；联碱法（轻质）纯碱能效标杆水平为160千克标准煤/吨，基准水平为245千克标准煤/吨；氨碱法（重质）纯碱能效标杆水平为390千克标准煤/吨，基准水平为420千克标准煤/吨；联碱法（重质）纯碱能效标杆水平为210千克标准煤/吨，基准水平为295千克标准煤/吨。
截至2020年底，我国纯碱行业能效优于标杆水平的产能约占36%，能效低于基准水平的产能约占10%。
二、工作方向（一）加强前沿技术开发应用，培育标杆示范企业。
加强一步法重灰技术、重碱离心机过滤技术、重碱加压过滤技术、回转干铵炉技术等开发应用。
（二）加快成熟工艺普及推广，有序推动改造升级。
1.绿色技术工艺。
加大热法联碱工艺、湿分解小苏打工艺、井下循环制碱工艺、氯化铵干燥气循环技术、重碱二次分离技术等推广应用。
2.重大节能装备。
采用带式过滤机替代转鼓过滤机，推广粉体流凉碱设备、大型碳化塔、水平带式过滤机、大型冷盐析结晶器、大型煅烧炉、高效尾气吸收塔等设备，推动老旧装置开展节能降碳改造升级。
3.余热余压利用。
采用煅烧炉气余热、蒸汽冷凝水余热利用等节能技术进行改造。
推动具备条件的联碱企业采用副产蒸汽的大型水煤浆气化炉进行改造，副产蒸汽用于纯碱生产。
4.原料优化利用。
开展原料优化改造升级，加大天然碱矿藏开发利用，提高天然碱产能占比，降低产品能耗。
三、工作目标到2025年，纯碱领域能效标杆水平以上产能比例达到50%，基准水平以下产能基本清零，行业节能降碳效果显著，绿色低碳发展能力大幅增强，。
碳酸钠(纯碱)行业碳减排技术指南-最新国标
碳酸钠（纯碱）行业碳减排技术指南1范围本文件规定了碳酸钠（纯碱）生产企业碳减排技术的总则、基础管理、减排技术、单位产品碳排放量建议值及计算、碳捕集及封存。
本文件适用于碳酸钠（纯碱）生产企业碳减排技术实施的指导与建议。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
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GB/T210工业碳酸钠GB29140纯碱单位产品能源消耗限额GB/T35802碳酸钠生产技术规范GB/T32151.10温室气体排放核算与报告要求第10部分：化工生产企业HG/T5974碳酸钠（纯碱）行业绿色工厂评价要求HG/T5978绿色设计产品评价技术规范碳酸钠（纯碱）3术语和定义GB29140、GB/T35802、GB/T32151.10、HG/T5974、HG/T5978界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1纯碱碳排放总量the comprehensive carbon emission of soda ash统计报告期内，纯碱生产企业所排放的温室气体总量。
其值等于生产过程中各个核算单元的化石燃料燃烧、生产过程、购入电力和热力的二氧化碳净排放之和。
3.2纯碱单位产品碳排放the comprehensive carbon emission per product of soda ash统计报告期内，纯碱生产企业单位合格产品所排放的温室气体总量。
3.3纯碱行业碳减排carbon emission reduction in sodium carbonate(soda ash)industry纯碱生产企业采用技术可行、经济合理、环境和社会可接受的措施，降低水泥制造过程中向环境释放二氧化碳所进行的生产活动。
3.4纯碱行业碳减排技术carbon emission reduction technology in sodium carbonate(soda ash)industry 可实现降低纯碱生产过程中向环境所释放二氧化碳的技术。
外冷碳化塔在联碱中的应用与改进
被动倒 塔对 生 产 造 成 的波 动 。外 冷 器 ２台作 业 ， ｌ 台用 ＡⅡ清洗 ， 定期倒换 。 由于长期用 ＡⅡ液 和 含 Ｃ Ｏ。的 清洗 气 清 洗 碳
化 塔 ， 免造成 塔 内清洗 不彻底 、 疤 累积 。我公 司 难 结 采 取制 碱塔定期 倒塔 Ａ Ⅱ清洗 ， 以使 其 结 疤 不至 于
重碱 沉降 时间 ， ｓ 重碱 结晶平 均粒度 ，ｍ
＜８ Ｏ ～９ ０
碳化 塔采用 ３塔 ｌ 组作 业 ， 中 １ 清洗 ， 其 塔 ２塔 作业 。清洗 塔用 ＡⅡ清洗 ， 清洗气 分别从 中、 下段进 清洗塔 进行鼓 泡 ， 一方 面清洗 塔 内的结疤 ， 另一 方面 补充 ＡⅡ中的 Ｃ ， 洗 碳 化 塔 制 得 的 Ｃ Ⅱ供 制 Ｏ： 清 Ａ
２１ ０ ０年第 ５ 期
王顺好 ， ： 冷碳 化塔 在联 碱 中的应用与 改进 等 外
外冷碳 化塔在联碱中的应用与改进
王顺 好 。 克军 唐
（ 自贡市 富 源 化 工 有 限 公 司 ， 四川 自贡 ６３０） ４ ２２
关 键 词 ： 冷 碳 化 塔 ； 气 制 碱 ； 艺 状 况 外 浓 Ｔ
加 ， 化塔 的产能还 可 以进 一步增 加 。 碳
控制得 过高 ， 高 将使 制 碱 塔 尾 气 Ｃ 过 Ｏ：含 量 高 ， 加 速上部塔 板 的结 疤 而 严 重影 响制 碱 塔 的作 业 周期 。 Ｃ Ｊ Ｃ ２的浓度 一 般控 制 在 １ ２ ～１ ３ ｌＬ ＡＩ Ｏ 中 ． ５ ． ５ｍｏ／ 。 制碱塔 下段进脱 碳 气 与 炉气 的混 合气 ， 段进 窑 气 中
以被越来 越 多的纯 碱厂 家所接 受 。
联碱法纯碱生产中氨Ⅰ母液冷却工艺的研究与应用
产品和降低生产运行成本创造条件。
关键词:纯碱;碳化塔;内冷塔;外冷塔;筛板;材质;质量
中图分类号:
TQ114.
15
文献标识码:
C
文章编号:
1005-8370(
2021)
01-05-03
碳化塔 是 纯 碱 生 产 的 核 心 设 备。 目 前 仍 然 有
出口的氨 Ⅰ 温度符合指标要求。
参考文献
[
1] 大连化工研究设计院 .纯碱工学(第二版).化 学 工 业 出
[
2] 王 楚 .纯 碱 生 产 工 艺 与 设 备 计 算 .化 学 工 业 出 版 社,
1995
收稿日期:
2020-11-12
作者简介:卓士彬,硕士学历,现任职 连 云 港 市 福 源 德 邦 科 技 发 展 有
产两开 一 清 洗;配 套 三 台 AⅠ 轴 流 泵 (
Q =6 500
3
m /h,
H =3 m,
N =132kW ),三 台 母 Ⅱ 轴 流 泵 (
Q
3
/
,
,
)
,
正
常
生
产
=1500 m h H =1.
5 m N =30kW
3
两开一备;一 台 热 AⅠ 清 洗 泵 (
Q =600 m /h,
H=
40 m,
取措施进行节能降 耗 的 改 进,其 中 降 低 投 入 氯 化 铵
统工艺降低了6~8 ℃ ,同时解决了冷却器堵塞这一
冷冻工序的氨 Ⅰ 母 液 温 度,是 最 主 要 的 节 能 降 耗 手
2024年碳化塔内部优化及改进流程
2024年碳化塔内部优化及改进流程____年碳化塔内部优化及改进流程引言:碳化塔是一种重要的化工设备, 用于将高碳含量的原料转化为高纯度的碳产品。
如今, 碳产品的需求不断增加, 因此对碳化塔的内部优化和改进流程是非常必要的。
本文将针对____年碳化塔内部进行优化和改进流程的探讨, 并提出相关建议。
一、碳化塔内部优化1.提高反应效率在碳化过程中, 反应效率是一个重要的指标。
为了提高反应效率, 可以考虑以下优化措施:（1）提高反应温度：适当提高反应温度可以加速碳化反应速率, 提高碳化效率；（2）增加催化剂量: 适当增加催化剂的投入量可以提高反应效率；（3）优化反应器的设计: 通过优化反应器的结构和形式, 使反应物质充分接触和混合, 提高反应效率。
2.优化供料系统供料系统的设计和运行对于碳化塔的稳定运行至关重要。
以下是供料系统的优化建议:（1）优化物料的粒度和均匀性: 选择合适的物料粒度和保证物料的均匀性, 可以提高碳化过程的稳定性；（2）优化供料速度: 根据碳化反应的要求, 调整供料速度, 使其能够与反应速率相匹配, 提高供料效率；（3）设置适当的反应保护措施：在供料系统中设置适当的安全保护措施, 防止供料异常情况的发生, 确保碳化过程的安全稳定进行。
3.改进分离系统分离系统是碳化塔的核心部分, 直接关系到碳产品的品质。
以下是分离系统的改进建议:（1）改进分离器的设计: 优化分离器的结构和尺寸, 提高分离效果；（2）提高分离效率: 通过调整分离器的工艺参数, 如温度、压力等, 提高分离效率；（3）设备在线监测系统：设置在线监测系统, 实时监测分离器的工作状态, 及时发现并解决问题。
4.提高能源利用率碳化过程需要大量的能源供应, 因此提高能源利用率是非常重要的优化方向。
以下是提高能源利用率的建议:（1）优化能源供应系统: 采用高效的能源供应系统, 降低能源损耗；（2）采用余热回收技术: 对碳化过程中产生的余热进行回收利用, 提高能源利用效率；（3）优化能源消耗指标：通过改进工艺流程和控制策略, 减少能源消耗。
φ4600不冷式喷射碳化塔在联碱生产中的应用
产 ， 塔稳 定 、 单 长周 期 通 过 ２ ０ ｈ 煅 烧 炉气 用 ００ ０ｍ ／ ， ５ ０的索 尔 维 塔 常 规 联 碱 生 产 ， ６ ０塔 单 塔 日 ０ ０
张 平 安
（ 南金 山化工集团 ， 南 孟 州 河 河 ４４ ５ ） ５ ７０
摘 要 ： ６０不 冷 式 喷 射 碳 化 塔 在 我 公 司 运 行 １ 多 时 间 ， 项 指 标 基 本 正 常 ， 列 出产 量 、 碱 质 ０ 年 各 现 重
量 、 出液 组 成 、 过 氯 差 等 数 据 。并 与 外 冷碳 化 工 艺 建 设 投 资 作 一 比较 ， 参 考 。 取 滤 供 关 键 词 ： 碱 ； 冷 式 碳 化 塔 联 不
新 型 碳化 塔 。
１ 生 产 能 力
金天 公 司 ２台 ６ ０塔 用 １ ６ ＭＰ ０ ． ａ变 换 气 生
ｌ０ ０不冷 塔 于 １９ 年 在 赤 峰 第 二 化 肥 厂 开 ６ ９１ 车成 功 ， 运行 ６年之 久 ， 先后 进行 了浓 Ｃ ２ 和变 换 Ｏ气 气制 碱 生产 。 计 规 模 为 １ ｔａ 其 生 产 情 况 已 有 设 ０ｋ／ ， 详文 介绍 。 ６ ０不 冷 塔 于 １９ ０ ９ ７年 在 江 苏 德 邦 化 工 集 团 试 车后 ， 论 为 ： 换 气 制 碱 不 冷 碳 化 工 艺 是 可 行 结 变
下。
２ ９ ０ ４６ ０不 冷 喷 射 塔 的 作 业 周 期
金天 公 司单 塔在 ２ ０ ３ ｈ变换气 的负荷 下 ， ００ ０ｍ ／ 可连 续运 行 ３个 多 月 ， 天 公 司 １ 金 塔 ２０ ０ ７年 ７月 １ １日开 至 ｌ Ｏ月 ８日停 ， 其运 行 中有 ４次停 电和 １ 在 次停 气 。８月 １ ８日停 电达 ５ｈ后 ， 塔 仍 能 正 常 运 该 行 。金 大地 公 司 单 塔 在 ７２０ ｍ ／ ０ ３ｈ炉 气 的 负荷 下 ， 从 未 因该 塔 作业 周 期 问题 而影 响 生产 。 随着操 作水
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万ｔ ／ ａ ， 系统 采用 加压 变 换气 制 碱 ， 同时结 合 常 压 炉 气制 碱 。变换 气加压 制碱 采用 变换气 进入制 碱塔 直 接碳 化 ， 制碱 塔尾气 进 入清洗 塔进行 清洗 ， 作 业周 期 与清 洗周期 可 以根据 生产 情况 自由调 整的工 艺 。此 种 变换 气制 碱工 艺 是 我 国独 创 的联 碱 流程 ， 其 节能
过 滤机 和煅 烧炉 的生 产能力 ， 节 约蒸汽 用量 。
作者 简 介 ： 陈丽杰（ １ ９ ６ ４ 一） ， １ ９ ８ ７年 毕 业 于 吉 林 化 工 学 院 ， 高 级工 程 师 。现 任 大 化 集 团 公 司研 究 院 研 究 室 主 任 。
２ ０ １ ４年第 １ 期
朱爱民： 联碱碳 化 塔 的升级 改造 关 设计 计 算 ， 计 算 了碳化 塔 总高度 ， 同时设 计 了合适
２ ． ３ 中和泵 及氨 Ⅱ泵
备及 尾气 净化 系统设 备 。核 心设 备变 换气碳 化 塔及 常 压炉气 碳化塔 主要 由我公 司 自行设 计 。
２ ． １ 加 压碳化 塔
将（ ｐ ２ ． ２ ／ ９ ２ ． ４ ×２ ４ ． ６ ｍ 改造为 （ ｐ ２ ． ２ ／ （ ｐ ２ ． ７ Ｘ
ห้องสมุดไป่ตู้
机 分离 一水 碱平 均降 水 ０ ． ９ ８ ％， 降低盐 分 ０ ． １ ％， 成 品盐 分 降 低 ０ ．１ ５ ， 产 品粒 度 （ ≥８ Ｏ 目） 增 加
４ ％～６ ； ３ ） 在天 然碱 的母 液桶 中添 加助 晶剂 ， 离 心 机分
减少离 心机 、 滤过机 等设 备上 过滤 网 的反 冲洗 次数 。 助 晶剂 产 品的使 用 使 得 一水 碱携 带 的水 分量 减 少 、 盐分下 降 ， 有 利于 纯 碱 品 质 的提 高 ； 一 水 碱 水 分 降 低， 有 效节 约 了蒸 汽用量 ， 同时提 高 了重灰产 品的粒 度， 值 得在行 业 内推广应 用 。
纯
碱
工
业
联碱 碳 化 塔 的升 级 改造
朱 爱 民
（ 中盐 德 邦 （ 江苏） 化 工 股份 有 限公 司 ， 江苏 连云港 ２ ２ ２ ０ ０ ２ ）
摘要 ： 介绍了联碱碳化系统技 术改造相关 内容 ， 总结 了装 置投资 、 相关运行参数及经济效 益分析 。
关键 词 ： 联碱 ； 碳 化 系统 ； 加压 碳 化 塔 ； 设计 ； 技术改造 ； 总 结
能力 的增加 ， 不管 是 变 换 气 制 碱 塔 ， 还 是 外 冷 碳 化
塔， 都 不能满 足生产 的要 求 ， 因此对 变换气 制碱及 常
压炉 气系统 进行技 术升级 改造 。 ５ ） 由于助晶剂能够 提高产 品的堆 积密度 ， 增长颗
离心 机分离 一水 碱平 均可 降 水分 １ ． ７ １ ， 产 品 变得
松散 ， 产 品粒度 （ ≥８ ０目） 增长 ４ ％； ２ ） 在天 然碱 的 蒸 发结 晶器 中 添加 助 晶剂 ， 离心
粒， 因此可节省包装 、 减少 库房 占地 、 降低运输 成本
４ 结 语
ＤＨＹ一６型 助 晶 剂 产 品无 毒 、 无 味， 在 纯 碱 生 产 系统 （ 包括 重质纯 碱） 应 用广 泛 ， 添加方 便 ， 可大大
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｑ１ １ ４ ． １ ６ ２
文献标识码 ： Ｂ
文章编号： １ ０ ０ ５ —８ ３ ７ ０ （ ２ ０ １ ４ ） 们 一１ ８ —０ ４
１ 项 目建 设 的 背 景
德邦 公 司 目前 在 安 徽淮 南 联 碱 装 置 能 力 为 ３ ０
坚持 采用加 压变换 气 制 碱 技 术 ， 积 累 了大 量 的 经验 及基 础数 据 。我 公司变 换气制 碱设 备 采用 内冷式索 尔维 碳化塔 ， 原变 换 气 制 碱 塔 型 号 为 ￣ ｐ ２ ． ２ ／ ９ ２ ． ４ Ｘ
和节 省投 资 的效 果 是 十 分显 著 的 ， 我公 司一 直 以来 剂， 真 空滤 过 机 分 离 一水 碱 平 均 可 降 水 分 ２ ． １ ７ ，
２ ４ ． ６ ｍ， 单塔 Ｅ ｌ 生 产能 力为 ８ ０ ｔ ／ ｄ・ 塔； 常压 炉气碳 化塔 采用 的是 外 冷式 碳 化 塔 ， 塔 的型号为 ￣ ｐ ２ ． ２ × ２ ８ ． ９ ｍ， 单塔 Ｅ ｌ生产 能力 为 ， ７ ５ ｔ ／ ｄ・塔 。随着 生产
２ 设 备 选 型 及 核 心 设 备 改 造 方 案
碳化 系统技 术改 造 涉及 的 主要 设 备包括 变换 气
碳 化塔 、 常压炉 气碳 化塔 、 中和 泵 、 ＡⅡ液泵 、 稠厚 设
的反应 净 化段及 结 晶冷却 段 ， 通过 计 算 不 同笠 帽 采 用 的不 同的开 孔 率 ， 以达 到最 佳 的清 洗 效 果 。 同时 考虑合 适 的气 相及 固相 流 道 ， 计 算 出 流通 通 道 的具 体尺 寸。根 据 单 塔 负 荷 的 具 体 情 况 ， 采 用 ｈ： １ ２ ５ ０ ｍｍ高 水 箱 ， 调整冷却水箱布管型式， 以适 应 大负荷 的要求 。同时 根 据碳 化 塔 具 体 结 构 ， 设计 了 底部气 体 分布 器 ， 解 决底 部堆 碱 的问题 。
收 稿 日期 ｉ ２ ０ １ ３ —１ １ －０ ４
离 一水 碱平 均 降水 １ ． Ｏ ９ ～４ ． ２ ５ ９ ， ６ ， 平 均降 低 盐分 ０ ． １ ４ ～０ ． ２ ５ ， 总 碱量 提 高 １ ． ３ ３ ％～ ４ ． ２ ３ ， 烧 成 率提 高 １ ． １ ８ ～４ ． ０ ９ ％； 、 ４ ） 在重 灰生 产 的 液相 水 合机 内添 加助 晶剂 ， 不 但 提 高 了重 灰产 品 的堆积 密度 和粒度 ， 降低粉 尘 ， 同 时也 降低一 水碱 的盐 分 ０ ． ２ ％、 水分 ２ ． ６ ３ ， 提高 了