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碳化塔操作控制要点
碳化塔操作控制要点:
1、碳酸化塔的生产强度,是一个重要的指标。一般以碳酸化的总容积利用系数表示,其单位(以纯碱计)为t/(m3.d),生产强度与塔的容积相乘为塔的生产能力。
这三者的关系,可以用下式表示:W=BV 式中
W--- 塔的生产能力(以纯碱计)t/d;
V--- 塔的容积,m3
B--- 塔的生产强度(以纯碱计)t/(m3.d)
显然,当塔的容积一定时,塔的生产能力大小决定生产强度的大小。而影响生产强度的因素,除了塔的结构性能以外,还有影响反应和反应速度的操作条件,诸如反应物的浓度、温度、气体的压力,塔内液柱高度、塔的冷却面积、传热效率等。由于受自动化水平的限制,目前,在中国这些条件主要靠人工和 DCS 操作系统来控制、掌握、调节、利用。所以,能否提高生产强度,就取决于操作人员、管理人员能否充分掌握塔的性能特点,对所有条件加以适当控制的利用,使设备潜力充分挖掘出来。
操作控制的基本原则是:
第一不能只顾反应速度而不管晶核正常成长需要的时间,从而减少结晶的粒度,导致过滤、煅烧条件恶化;
第二不能只顾加快出碱而不管碳酸化氨盐水必要的停留时间,从而降低 NaCL 的转化率,同时增加各种物料和能源的消耗;
第三不能只图一时或短期的高产,而不顾塔的性能特点限制,从而导致 正常制碱周期的缩短,增加改塔次数,甚至造成改塔次序紊乱,带来不应有的生产波动和损失。
根据实践经验,以容积利用系数表示的碳酸化塔平均生产强度,一般为1.0—1.2纯碱/(m3.d)(包括清洗塔在内)确定各种不同条件下适宜的生产强度指标,应以具体探索、实践中总结出来的数据为依据。
2、进塔的氨盐水含NaCL及自由氨的浓度应较高,并保持NH3与CL-的比数在1.13—1.18之间。
氨盐水中含NaCL及自由氨浓度越高,则化学反应进行越完全,生成的NaHCO3越多,但NH3与CL-应有一定比例,出碱液中NH3与CL-之比例为1﹕1。在碳化反应过程中,氨盐水中约有10%--13.5%的氨被塔顶排出的尾气所带出(塔顶排气温度低,被带出的NH3较少;反之则被带出的NH3多)。故氨盐水中含NH3与CL-之比应保持较高。氨盐水中含自由氨99—103tt, 含CL-88—90tt, 含自由氨过低则NaCL转化率低,如果含自由氨过高则不但降低了CL-的浓度及使NH3的转化率降低,而且会造成碳酸化制碱塔的“堵塔”现象发生,因有大量的过剩NH4 HCO3生成结晶,使塔的内壁、菌帽和冷却管等堵塞。