優(yōu)化離心機運行參數降低回鹽水含堿量

［關鍵詞］回鹽水；離心機；燒堿［摘　要］通過試驗，得到了適宜的干燥時間，即適當延長一次甩干時間、二次甩干時間，能有效降低回鹽水中的含堿量，起到很好的節(jié)約效果。
    ［中圖分類號］ＴＱ１１４．２６８　?。畚墨I標識碼］Ｂ　?。畚恼戮幪枺荩保埃埃福保常常兀ǎ玻埃埃罚埃保埃埃玻福埃?BR>    離心工序在隔膜法制堿中具有非常重要的作用，其主要任務是對蒸發(fā)過程中析出的鹽泥進行鹽堿分離，堿回蒸發(fā)系統再次濃縮，分離出的鹽加水溶化制成回鹽水送鹽水工序。由于分離條件的限制，離心機分離出的結晶鹽中不可避免地含有一定量的堿。因在鹽水精制過程中要用一定量的堿作為精制劑除去原鹽中的Ｍｇ２＋，而回鹽水中所含的堿正好滿足了這一要求。但是如果回鹽水中堿的含量過多，便會造成燒堿流失；同時為保證精鹽水的質量，還需要用一定量的高純度鹽酸中和過量的堿，從而造成物料的雙重浪費。因此，采取適當的措施，使回鹽水中的堿含量控制在適宜的水平，在現實生產中非常重要。
    １　現狀分析與目標確認
    根據精鹽水中ＮａＣｌ的含量、淡堿中ＮａＣｌ的含量及３０％燒堿中ＮａＣｌ的含量，通過計算可知，在回鹽水中ＮａＣｌ質量濃度達到１８０ｇ／Ｌ時，回鹽水的流量與精鹽水的流量基本一致。這樣，在整個鹽水精制過程中便無須再外加水，此時回鹽水中堿含量能否滿足精制過程的需要便能很直觀的反映出來，因此，在以下的敘述中所有的回鹽水堿含量都是回鹽水中ＮａＣｌ含量折合為１８０ｇ／Ｌ時的含量。
    １．１　確定回鹽水堿含量的最佳值
    在過堿量一定的情況下，精制過程中堿的用量主要由原鹽中Ｍｇ２＋的含量決定。２００４年５月～２００５年４月原鹽中Ｍｇ２＋的平均質量分數為０．１５％。鹽水精制過程中ＮａＯＨ的過堿量為０．１～０．４ｇ／Ｌ，取上限０．４ｇ／Ｌ，精鹽水ＮａＣｌ質量濃度取３１０ｇ／Ｌ，因此，精制過程要求回鹽水中最高堿含量為：（３１０－１８０）×０．１５％×４０×２÷２４＋０．４＝１．０５（ｇ／Ｌ），考慮原鹽中Ｍｇ２＋含量的變化，確定?。保埃纾?。
    １．２　現狀調查分析
    收集列出２００５年５月回鹽水中堿含量，分別為：１．７０、１．５９、１．５６、１．７７、１．０１、１．９６、１．３１、１．３９、１．２７、１．２８、１．９６、１．５６、１．７２、１．９５、１．５７、０．９３、２．１１、１．５９、１．３２、１．６３、１．８４、１．８８、１．２１、１．２８、１．３５、１．４２、１．１１、１．８７、１．６５、１．７３ｇ／Ｌ。經計算得，回鹽水中堿含量均值為１．５５ｇ／Ｌ，比１．０ｇ／Ｌ多５５％，因此，降低回鹽水中的堿含量迫在眉睫。
    ２　原因分析
    ２．１　原因構成
    利用因果分析圖（如圖１所示）列出影響回鹽水含堿的各種因素。
    ２．２　原因分析
    ２．２．１　人為因素
    目前，離心機操作人員皆為在崗位工作幾年的職工，對生產設備、現場、工藝相當熟悉，處理生產中情況的經驗豐富。分析認為，造成回鹽水含堿高的人為因素不明顯。
    ２．２．２　環(huán)境因素
    如果生產現場的跑、冒、滴、漏情況嚴重，勢必造成回鹽水含堿量高，但濰坊亞星化學股份有限公司（以下簡稱“濰坊亞星公司”）經過多年的現場管理，已基本杜絕了跑、冒、滴、漏。
    ２．２．３　物料因素
    在離心機各運行參數一定的情況下，如果鹽泥黏度太大，濾餅中的空隙便會很小，造成分離不徹底；如果鹽泥中雜質過多，在分離過程中，雜質便會堵塞濾網，同樣會造成分離不徹底。目前，濰坊亞星公司已不生產４５％燒堿，基本不產生高黏度的鹽泥，只有在處理罐中積鹽時，鹽泥才會含有大量雜質，但處理積鹽都是間歇式操作，一般每月只有一次，正常情況下鹽泥來自Ⅱ效、Ⅲ效旋液分離器，成分穩(wěn)定。通過分析，物料對回鹽水堿含量有一定影響，但不明顯。
    ２．２．４　離心機本身的因素
   （１）分離因數
    分離因數直接決定離心機的分離效率，只要離心機確定，分離因數與分離效果便已確定。根據目前濰坊亞星公司的實際生產情況，更換分離因數高的離心機可能性極小。
    （２）離心機泄漏，沖洗水含堿
    設備維護人員對離心機各附件進行不定期巡檢，發(fā)現泄漏及時處理，同時，沖洗水為地下水，不可能含堿，因此，也不是回鹽水堿含量高的主要影響因素。
    （３）離心機運行參數
   離心機的運行參數依次分為下料、一次甩干、洗滌、二次甩干、卸料、回刀，完成一次循環(huán)，達到一定循環(huán)次數時大洗網。其中，干燥（指兩次甩干）、洗滌、大洗網周期可根據生產實際情況由操作人員調整。經現場實驗可知，干燥、洗滌時間的調整對回鹽水中堿含量影響非常明顯。
    ２．３　要素確認
    通過以上因素分析，最終確定影響回鹽水含堿量的關鍵因素為離心機運行參數中的一次甩干時間和二次甩干時間及洗滌時間。
    ３　改進措施
    根據原因分析及以往的生產經驗，適當延長一次甩干、二次甩干時間，能有效降低回鹽水中的堿含量，延長洗滌時間能明顯降低回鹽水中的堿含量，但如果洗滌水量過大，一方面給蒸發(fā)系統增加了外加水量，加重蒸發(fā)負擔，造成蒸汽浪費；另一方面，洗滌水會溶化部分結晶鹽，使母液中ＮａＣｌ含量升高，造成蒸發(fā)器結鹽，蒸發(fā)效率降低。因此，根據以往及兄弟單位的經驗，洗滌時間最終確定為２ｓ。
    ４　實驗
    ４．１　實驗步驟
    為得到適宜的干燥時間，根據目前一次甩干時間為１０ｓ、二次甩干時間為９ｓ的現狀，在離心機一次甩干時間分別為１０、１１、１２、１３、１４、１５ｓ，二次甩干時間分別為９、１０、１１、１２、１３ｓ的情況下，做正交實驗，測得回鹽水中堿含量如表１所示。
               
    ４．２　分　析
    從圖２可以看出，隨著一次甩干、二次甩干時間的延長，回鹽水堿含量呈明顯下降趨勢，在一次甩干時間延長至１３ｓ、二次甩干時間延長至１２ｓ時，回鹽水中堿含量已在１．０ｇ／Ｌ左右，達到目標要求。隨著干燥時間的繼續(xù)延長，回鹽水中堿含量的變化已不明顯，同時因甩干時間太長，已出現因料層太硬而卸料困難的情況。
    ４．３　改進措施
    通過實驗及數據分析，一次甩干時間由１０ｓ延至１３ｓ，二次甩干時間由９ｓ延至１２ｓ，以此來降低回鹽水中的堿含量。大洗網的周期同樣也能影響回鹽水中的堿含量，但影響不大，目前氯堿企業(yè)一般以１８個循環(huán)為一個周期。
    ５　效果驗證
   在此控制參數運行的情況下，隨機抽樣檢測的回鹽水堿含量為：１．０２、１．０９、１．０７、１．０１、１．０１、０．９６、１．０７、１．０１、１．２０、１．１１、１．１３、０．７６、０．９２、１．０５、１．１７、０．９３、１．０１、０．９６、１．０３、１．１３、０．９４、０．９８、１．０７、１．０９、１．１６、１．０７、１．１８、０．９７、１．０１、１．０８ｇ／Ｌ，平均值為１．０４ｇ／Ｌ。比調整前的１．５５ｇ／Ｌ下降明顯，達到了預期目的。
    ６　經濟效益
    按回鹽水流量為６０ｍ３／ｈ計算，每年可節(jié)約１００％的燒堿量為（１．５５－１．０４）×２４×６０×３６０÷１０００≈２６４（ｔ）。而為了中和這些堿所損耗的１００％ＨＣｌ量為２６４×３６．５÷４０≈２４１（ｔ），按燒堿價格１２００元／ｔ、ＨＣｌ價格１０００元／ｔ計，則兩項共節(jié)約資金２６４×１２００＋２４１×１０００＝５５．７８（萬元），可見，本方法節(jié)約效果顯著。［編輯：董紅果］