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ZL型助滤剂在纯碱生产中的应用
2004年9期 发行日期:2005-09-05
作者:李树春
ZL型助滤剂在纯碱生产中的应用
    在纯碱工业中为改进重碱结晶质量,提高过滤和洗涤效率,降低
重碱含水量,从而达到提高产品质量、降低生产成本、节省单位产品
能耗等目的。大连化工研究设计院开发的纯碱工业专用ZL型助滤剂,
为人们向这方面的努力提供了1种廉价简洁的方法。
一、重碱过滤中的问题及解决方法
在纯碱生产的重碱过滤过程中,由于重碱晶体自身的一些习性,以及
重碱结晶和生长过程中目前所采用工艺和设备诸多因素的影响和限
制,重碱结晶粒度较细,通常在80~110μm。对于这种结晶的过滤,
目前大规模生产中通过采用真空过滤机,过滤后的粗重碱滤饼含水量
一般为18%~23%。过滤过程中用洗水洗涤滤饼,可使其含盐降至
0.2%~0.5%,但是需要消耗大量洗水。
在重碱滤过洗水中加入助滤剂,可改进洗水性能,降低洗水表面张力,
洗水渗透性强化,可以降低重碱晶粒与母液间的表面张力;在同等滤
过推动力下,重碱结晶水分减少。同样,洗水渗透性的加强,使其更
易于置换重碱结晶母液,用量减少。因此,助滤剂应用可大大提高重
碱滤过效率。
此前,国内外纯碱厂已部分应用了一些助滤剂,如美国开采天然碱滤
过时加入1种硫代丁二酸钠的一元或二元烷基酯,苏尔维厂则加入聚
丙稀酰胺,国内部分厂家采用聚氧乙烯烷基醚和消泡剂。这些助滤剂
的采用对生产厂家来讲已受益匪浅,但是由于不是纯碱工业专用助滤
剂,存在以下问题:①溶解困难,配制比例难以掌握;②配制后保存
期短,且进入洗水后,受洗水温度影响大,洗水温度超过30℃或40
℃时失去效果;③泡沫较多,对生产影响较大;④应用成本相对较高,
一般每吨纯碱3~5元。
     针对以上问题,大连化工研究设计院开发出纯碱工业专用助滤
剂——ZL型助滤剂,该助滤剂具有以下特点:①更适于纯碱生产,
对洗水温度无要求;②配制简单,使用方便,保存期长;③产品无毒,
可用于食品碱生产;④具有一定价格优势。
二、应用效果
1.氨碱法
大化集团股份公司采用氨碱法工艺,重碱滤过洗水中加入ZL型助滤
剂之后,平均重碱水分可降低3%以上,对于重碱洗水量和重碱盐分
的控制效果十分明显;煅烧炉生产能力提高了近10%;同时,纯碱成
品的结球率降低,纯碱的外观质量得到提高,减轻了重碱输送中结疤
现象;而且可以减少废液排放。
此外,ZL型助滤剂没有气味,使用方便,使用过程中对蒸氨工序无
不良影响,改善了操作环境。
2.联碱法纯碱生产的应用
龙山化工有限公司采用联碱法工艺。将1999年与1998年全年生产情
况比较发现,添加ZL型助滤剂后,不仅重碱盐分降低,而且滤过洗
水用量明显减少,生产1t纯碱平均少消耗洗水100kg以上,联碱生
产系统母液收缩。这对于联碱而言,解决母液膨胀是完全可以实现的。
重碱水分降低2%,每生产1t纯碱蒸汽可降低80~100kg。
此外,加入ZL型助滤剂后,煅烧炉生产能力提高约10%,进碱绞笼
磨损明显减轻,使清炉周期大大延长。
依据该厂的特点,以及需要解决的问题,每吨碱加入ZL型助滤剂
0.27kg较好,与单车试验最佳值每吨碱加入0.6kg ZL型助滤剂有一
定差距。按照每吨碱加入ZL型助滤剂0.27kg 进行估算。
    ①ZL型助滤剂价格4800元/t(含税),运费以400元/t计算,
则每吨纯碱成本增加约为1.22元,其他电耗和软水不计;
②降低的煅烧蒸汽量按每吨纯碱节约65kg蒸汽计算,每吨纯碱可节
约蒸汽费用约为5.52元;
③因洗水减少,导致回收煅烧冷凝液按每吨纯碱0.1m3计算,冷凝液
中含氨量为34t,引入ZL型助滤剂后,生产每吨纯碱获得的氨回收
增益约3.35元;
④由以上估算,引入ZL型助滤剂后,生产每吨纯碱的综合效益约7.65
元。
添加助滤剂设备的一次性投资约为2.6万元,故10万t/a生产规模
的厂家仅需15天即可收回全部投资。
其他
该项目1999年列为国家科技部项目,2000年通过原国家石化局的鉴
定,2003年获得中国石化协会科技进步3等奖。经过4年推广应用,
目前国内已有10多家纯碱企业应用了ZL型助滤剂,在实践中ZL型
助滤剂的产品和应用技术不断被完善和改进,以更好地适应纯碱的生
产。该产品和应用技术已成为纯碱企业的必备原料和过程技术,取得
了良好的经济和社会效益。(李树春)
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