CN102935438B - 联碱碳化塔清洗***与清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种联碱碳化塔清洗***与清洗方法，用以解决现有技术中对联碱碳化塔的清洗存在效果不佳、溶解结疤的能力较低的问题。该清洗***包括：清洗剂存储设备，通过管线与具备清洗条件的联碱碳化塔的上部和下部分别相连接，用于存放具备预设温度的氨母液I；清洗气输送设备，与联碱碳化塔的下部相连接，用于将清洗气送入到联碱碳化塔内。采用本发明的技术方案，有助于提高溶疤能力，提升清洗效果，并延长联碱碳化塔的作业周期，显著提高***产能，节约生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及联碱法纯碱生产领域，尤其涉及一种联碱碳化塔清洗***与清洗方法。
背景技术
在联碱法制碱作业中，联碱碳化塔的重碱析出结疤是常见的问题，常常需要对结疤进行清洗，这是因为国内联碱碳化塔基本上是使用传统的索尔维碳化塔，其重碱的析出集中在冷却段，因此联碱碳化塔冷却段的重碱结疤严重，同时联碱法制碱液氨母液Ⅱ中的钙镁杂质较高，导致联碱碳化塔的结疤严重且难于清洗，严重影响了联碱碳化塔的运行周期。
目前，国内大部分联碱厂采用传统的热氨母液Ⅱ清洗塔工艺，由于工艺过程所决定，联碱法氨母液Ⅱ的碳化度较高，一般在110%~115%，溶解结疤的能力较低，清洗效果不佳；部分联碱厂由于使用氨母液Ⅱ正常清洗后，清洗效果满足不了生产正常需求，而被迫改为水洗流程，水洗过程需要使用蒸汽，增加了成本，同时塔体辅助阀门、垫圈等损伤严重，***维修成本提高并影响产能，煮塔产生大量的洗塔水，***补给困难，母液难以平衡，环保压力重。
在现有技术中，对联碱碳化塔的清洗存在效果不佳、溶解结疤的能力较低的问题，对于该问题，目前尚未提出有效解决方案。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种联碱碳化塔清洗***与清洗方法，以解决现有技术中对联碱碳化塔的清洗存在效果不佳、溶解结疤的能力较低的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种联碱碳化塔清洗***。
本发明的联碱碳化塔清洗***包括：清洗剂存储设备，通过管线与具备清洗条件的联碱碳化塔的上部和下部分别相连接，用于存放具备预设温度的氨母液I；清洗气输送设备，与联碱碳化塔的下部相连接，用于将清洗气送入到联碱碳化塔内。
进一步地，清洗***还包括：清洗剂输送泵，设置在清洗剂存储设备与联碱碳化塔的上部相连接之间的管线上，用于将清洗剂存储设备内的氨母液I送入到联碱碳化塔内；第一进液阀和第二进液阀，依次设置在清洗剂输送泵与联碱碳化塔的上部相连接之间的管线上。
进一步地，清洗***还包括：尾气分离器，其入口侧上端通过管线与联碱碳化塔的尾气排出口相连接，尾气分离器的出口侧下端通过管线与清洗剂存储设备相连接。
进一步地，清洗***还包括：倒空设备，含有搅拌装置，倒空设备通过管线与联碱碳化塔的下部相连接，用于存放将联碱碳化塔内的制碱液压入联碱碳化塔所在塔组的清洗塔后剩余的制碱液。
根据本发明的另一方面，提供了一种联碱碳化塔清洗方法。
本发明的联碱碳化塔清洗方法包括：将具备预设温度的氨母液I按照设定的氨母液I的量送入具备清洗条件的联碱碳化塔的上部；将清洗气按照设定的清洗气的量送入具备清洗条件的联碱碳化塔内；在预设的清洗时间内，氨母液I在清洗气的鼓泡下在联碱碳化塔内由上而下流动完成对联碱碳化塔的清洗。
进一步地，将具备预设温度的氨母液I按照设定的氨母液I的量送入具备清洗条件的联碱碳化塔的上部之前还包括：将联碱母液I通过吸氨设备吸氨并且升温后获得具备预设温度的氨母液I。
进一步地，将具备预设温度的氨母液I按照设定的氨母液I的量送入具备清洗条件的联碱碳化塔的上部之前还包括：将处于制碱状态的联碱碳化塔内的制碱液排空获得具备清洗条件的联碱碳化塔。
进一步地，将处于制碱状态的联碱碳化塔内的制碱液排空包括：将处于制碱状态的联碱碳化塔内的制碱液压入该联碱碳化塔所在塔组的清洗完毕并排空的清洗塔内，直至两塔压力平衡；将处于制碱状态的联碱碳化塔内的剩余制碱液排入存储装置内。
进一步地，清洗方法还包括：采用尾气分离器将联碱碳化塔排出的尾气进行气液分离。
进一步地，具备预设温度的氨母液I的温度是40℃~52℃。
根据本发明的技术方案，通过设置清洗剂存储设备，并以热氨母液I作为清洗剂进入联碱碳化塔循环清洗结疤，大大提高了溶疤能力，提升了清洗效果，并延长了联碱碳化塔的作业周期，显著提高了***产能，节约了生产成本。
附图说明
说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的联碱碳化塔清洗***的结构示意图；以及
图2是根据本发明实施例的联碱碳化塔清洗方法的主要步骤的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
联碱碳化塔的组合可根据联碱生产厂家的生产需要设定五塔一组、四塔一组或三塔一组，现以四塔一组为例，该组联碱碳化塔制碱周期为48小时、清洗周期为16小时。
图1是根据本发明实施例的联碱碳化塔清洗***的结构示意图。
如图1所示，本发明的联碱碳化塔清洗***包括：
清洗剂存储设备10，通过管线与具备清洗条件的联碱碳化塔20的上部和下部分别相连接，用于存放具备预设温度的氨母液I。在本实施例中，清洗剂存储设备10可以存放联碱母液I通过吸氨设备吸氨并且升温后获得的具备预设温度的氨母液I，也可以存放从联碱碳化塔20排出的清洗后的清洗液体。
优选地，氨母液I的预设温度是40℃~52℃。该温度范围的氨母液I碳化度低，溶疤能力强、钙镁离子含量低，因此大大提升了清洗效果。
清洗剂输送泵11，设置在清洗剂存储设备10与联碱碳化塔20的上部相连接之间的管线上，用于将清洗剂存储设备10内的氨母液I送入到联碱碳化塔20内。
第一进液阀12和第二进液阀13，依次设置在清洗剂输送泵11与联碱碳化塔20的上部相连接之间的管线上。在本实施例中，联碱碳化塔20的制碱液为氨母液II，清洗剂为氨母液I，在清洗剂的进液管线上设置双阀是为了避免处于制碱状态的联碱碳化塔20内的氨母液II渗透到清洗剂存储设备10内，还防止清洗剂存储设备10内氨母液I渗透到处于制碱状态的联碱碳化塔20，从而有效避免了两种液体的料液互混。
清洗气输送设备30，与联碱碳化塔20的下部相连接，用于将清洗气送入到联碱碳化塔20内。
优选地，清洗气为空气，清洗气输送设备30为压缩机。在本实施例中，压缩机将空气抽入到联碱碳化塔20内的第一圈。
尾气分离器40，其入口侧上端通过管线与联碱碳化塔20的尾气排出口21相连接，尾气分离器40的出口侧下端通过管线与清洗剂存储设备10相连接。在本实施例中，尾气分离器40的出口侧下端还通过另一管线与制碱液存储设备50相连接。由于现有技术中的联碱碳化塔清洗***通常采用与制碱液相同的氨母液II作为清洗剂，尾气分离器40的出口也只有通过一路管线与制碱液存储设备50相连接，而本实施例中采用的是40℃~52℃的氨母液I作为清洗剂，因此又设定从尾气分离器40到清洗剂存储设备10的一路管线，该两路管线的设置可以避免处于制碱状态的联碱碳化塔20排出的含有氨母液II的尾气渗透到清洗剂存储设备10内，还防止处于清洗状态的联碱碳化塔20排出的含有氨母液I的尾气渗透到制碱液存储设备50内，从而有效避免了两种液体的料液互混。
倒空设备60，含有搅拌装置，倒空设备60通过管线与联碱碳化塔20的下部相连接。由于要将完成制碱周期的联碱碳化塔20进入清洗周期之前，需要将联碱碳化塔20内的制碱液排空，该排空过程为：首先将联碱碳化塔20内的制碱液压入该联碱碳化塔所在塔组的清洗完毕并排空的清洗塔内，直至两塔压力平衡；此时联碱碳化塔20内还有尚未排出的剩余制碱液，由于剩余制碱液中有部分结晶，直接进入制碱液存储设备50会造成制碱液存储设备50内底部结晶过多，对制碱液存储设备50造成坐桶现象，因此要将该剩余制碱液暂时排入到倒空设备60内。由于倒空设备60含有搅拌装置，倒空设备60内经过搅拌后的制碱液通过倒空泵61送入到制碱液存储设备50，有效避免了制碱液存储设备50坐桶现象的产生。
第一倒卤阀71和第二倒卤阀72，与联碱碳化塔20的下部相连接，并通过清洗泵80分别与倒空设备60、制碱液存储设备50、清洗剂存储设备10及二过程存储设备90相连接。倒卤阀具有密封度好的特性，而现有技术中通常采用的是偏心球阀，由于偏心球阀密封不严，使制碱液氨母液II的结晶粘在偏心球阀的密封面上，从而造成清洗液或制碱液通过偏心球阀渗出，导致料液互混。设置两个密封度好的倒卤阀，有效防止了料液互混的现象，保证了联碱碳化塔20的正常运行。
在本实施例中，第一倒卤阀71和第二倒卤阀72还用于连通联碱碳化塔20所在塔组的其他的联碱碳化塔。
二过程存储设备90，通过管线与清洗泵80相连接。由于联碱生产厂家通常设置生产氯化铵的二过程，其原料氨为母液I，为了节省重新泵入氨母液I的成本，就将联碱碳化塔20排出的清洗后的氨母液I直接通过清洗泵80送入二过程存储设备90，剩余清洗后的液体氨母液I再由清洗泵80送入清洗剂存储设备10。
在本实施例中，清洗泵80用于将联碱碳化塔20内清洗后的液体送入二过程存储设备90和清洗剂输送泵11，或将联碱碳化塔20内的剩余制碱液送入倒空设备60。
在本实施例中，联碱碳化塔20制得的重碱悬浮液从出碱槽100流出到下一出碱环节。
由以上描述可知，本发明的联碱碳化塔清洗***设置清洗剂存储设备，并以预设温度是40℃~52℃的热氨母液I作为清洗剂进入联碱碳化塔循环清洗结疤，由于热氨母液I碳化度低，溶疤能力强且钙镁离子含量低，因此大大提升了清洗效果；另外热氨母液I可降低10kg左右的氨耗，加之清洗效果的提升，从而大大延长了联碱碳化塔的作业周期，显著提高了***产能；采用热氨母液I清洗，***母液逐步收缩，可以补入***含氨、含盐废水，有效地控制了***母液平衡，节约成本并且降低了环保压力。
图2是根据本发明实施例的联碱碳化塔清洗方法的主要步骤的流程图。现以采用图1中的清洗***为例，对该清洗方法进行详细说明。
如图2所示，本发明的联碱碳化塔清洗方法主要包括以下步骤。
步骤S101：将具备预设温度的氨母液I按照设定的氨母液I的量送入具备清洗条件的联碱碳化塔的上部。
优选地，氨母液I的预设温度是40℃~52℃。该温度范围的氨母液I碳化度低，溶疤能力强、钙镁离子含量低，因此大大提升了清洗效果。
在本步骤中，为了提升清洗效果，采用40℃~52℃的热氨母液I作为清洗剂，该40℃~52℃的热氨母液I是通过将联碱母液I通过吸氨设备吸氨并且升温后获得的。
本实施例中的联碱碳化塔组设定四塔一组，也可以根据需要设定其他组合，在该四塔一组中，始终有三个塔处于制碱状态，一个塔处于清洗状态，制碱周期为48小时，清洗周期为16小时，当图1中的联碱碳化塔20完成制碱时间，由制碱塔转为清洗塔，由于联碱碳化塔20内的制碱液为氨母液II，而清洗剂为热氨母液I，因此需要将联碱碳化塔20内的制碱液排空使联碱碳化塔20具备清洗条件，该排空过程包括：
（1）利用第一倒卤阀71和第二倒卤阀72与联碱碳化塔20所在塔组的清洗完毕并排空的清洗塔相连通，利用联碱碳化塔20内自身液体压力将制碱液压入该清洗塔内，直至两塔压力平衡；
（2）将联碱碳化塔20内的剩余制碱液排入存储装置倒空设备60。由于联碱碳化塔20内剩余制碱液中有部分结晶，直接进入制碱液存储设备50会造成制碱液存储设备50内底部结晶过多，对制碱液存储设备50造成坐桶现象，因此要将该剩余制碱液暂时排入到倒空设备60内。由于倒空设备60含有搅拌装置，倒空设备60内经过搅拌后的制碱液通过倒空泵61送入到制碱液存储设备50，有效避免了制碱液存储设备50坐桶现象的产生。
在本步骤中，根据联碱碳化塔20所在塔组的情况，优选地，设定的氨母液I的量为不小于350m3/h。但是不同的塔组根据实际生产需要，可以设置不同的清洗剂的量。
步骤S103：将清洗气按照设定的清洗气的量送入具备清洗条件的联碱碳化塔内。
优选地，清洗气为空气，设定的清洗气的量为1300-3500m3/h。不同的塔组根据实际生产需要，可以设置不同的清洗气的量。
在本步骤中，是用清洗气输送设备30将空气送入联碱碳化塔20内的第一圈。
步骤S105：在预设的清洗时间内，氨母液I在清洗气的鼓泡下在联碱碳化塔内由上而下流动完成对联碱碳化塔的清洗。
在本步骤中，根据本实施例四塔一组的情况，预设的清洗时间即为清洗周期为16小时。不同的塔组，清洗时间不同。
本发明的联碱碳化塔清洗方法以预设温度是40℃~52℃的热氨母液I作为清洗剂进入联碱碳化塔循环清洗结疤，由于热氨母液I碳化度低，溶疤能力强且钙镁离子含量低，因此大大提升了清洗效果。
现以不同温度、不同量的氨母液I对图1中联碱碳化塔20的溶疤效果通过下表详细说明：
上表数据为清洗气流量为2000 m3/h时的热氨母液I对联碱碳化塔20底部冷却水箱列管的溶疤效果的实验数据。由以上数据来看，当热氨母液I的温度为52℃，流量为350 m3时溶疤效果达到了95%，为取得较好的清洗效果，设定氨母液I的量为不小于350m3/h。
另外，按照联碱碳化塔20的顶部放空量及溶疤效果看，根据实际实验情况，当清洗气流量低于2000 m3时溶疤效果会逐渐变差，而高于2000 m3后，联碱碳化塔20所排放的尾气的气相含氨量显著增加，清洗气流量是2000 m3时，尾气的气相含氨量约为1200mg/ m3，清洗气流量是3000 m3时，尾气的气相含氨量约为2700mg/ m3。因此为了控制尾气的气相含氨量，设定的清洗气的量为1300-3500m3/h。
完成步骤S105对联碱碳化塔20的清洗后，联碱碳化塔20就要再次转成制碱塔，这就需要排出联碱碳化塔20内的清洗液体，该过程包括：
a: 先通过清洗泵80将清洗液体送入二过程存储设备90；
b：再将联碱碳化塔20内剩余的清洗液体由清洗泵80送入清洗剂存储设备10。
在本实施例中，由于联碱生产厂家通常设置生产氯化铵的二过程，其原料氨母液I，为了节省重新泵入氨母液I的成本，就采用了清洗后的液体先入二过程存储设备90再入清洗剂存储设备10方式。
在本实施例中，由于联碱碳化塔20在制碱周期内会通过尾气排出口21排出含有氨母液II的尾气，还会在清洗周期通过尾气排出口21排出含有氨母液I的尾气，为了防止两种料液互混设置两路管线，由尾气分离器40将联碱碳化塔20制碱周期内排出的含有氨母液II的尾气分离出氨母液II，通过一路管线流入制碱液存储设备50；再由尾气分离器40将联碱碳化塔20清洗周期内排出的含有氨母液I的尾气分离出氨母液I，通过另一路管线流入清洗剂存储设备10，有效避免了两种液体的料液互混，保证了联碱碳化塔组的正常运行。
本发明的联碱碳化塔清洗方法以预设温度是40℃~52℃的热氨母液I作为清洗剂进入联碱碳化塔循环清洗结疤，溶疤能力强，大大提升了清洗效果，另外热氨母液I可降低10kg左右的氨耗，加之清洗效果的提升，从而大大延长了联碱碳化塔的作业周期，显著提高了***产能；采用热氨母液I清洗，***母液逐步收缩，可以补入***含氨、含盐废水，有效地控制了***母液平衡，节约了生产成本。
从以上的描述中，可以看出，本发明的联碱碳化塔清洗***与清洗方法通过使用预设温度的热氨母液I作为清洗剂，溶疤能力强，大大提升了清洗效果，延长了联碱碳化塔的作业周期，显著提高了***产能，节约了生产成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种联碱碳化塔清洗***，其特征在于，包括：
清洗剂存储设备，通过管线与具备清洗条件的联碱碳化塔的上部和下部分别相连接，用于存放具备预设温度的氨母液I；
清洗气输送设备，与所述联碱碳化塔的下部相连接，用于将清洗气送入到所述联碱碳化塔内；
所述具备预设温度的氨母液I的温度是40℃～52℃；
所述清洗气为空气，所述清洗气的流量为1300～3500m3/h。
2.根据权利要求1所述的清洗***，其特征在于，所述清洗***还包括：
清洗剂输送泵，设置在所述清洗剂存储设备与所述联碱碳化塔的上部相连接之间的管线上，用于将所述清洗剂存储设备内的所述氨母液I送入到所述联碱碳化塔内；
第一进液阀和第二进液阀，依次设置在所述清洗剂输送泵与所述联碱碳化塔的上部相连接之间的管线上。
3.根据权利要求1所述的清洗***，其特征在于，所述清洗***还包括：
尾气分离器，其入口侧上端通过管线与所述联碱碳化塔的尾气排出口相连接，所述尾气分离器的出口侧下端通过管线与所述清洗剂存储设备相连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的清洗***，其特征在于，所述清洗***还包括：
倒空设备，含有搅拌装置，所述倒空设备通过管线与所述联碱碳化塔的下部相连接，用于存放将所述联碱碳化塔内的制碱液压入所述联碱碳化塔所在塔组的清洗塔后剩余的制碱液。
5.一种联碱碳化塔清洗方法，其特征在于，包括：
将具备预设温度的氨母液I按照设定的所述氨母液I的量送入具备清洗条件的联碱碳化塔的上部；
将清洗气按照设定的所述清洗气的量送入所述具备清洗条件的联碱碳化塔内；
在预设的清洗时间内，所述氨母液I在所述清洗气的鼓泡下在所述联碱碳化塔内由上而下流动完成对所述联碱碳化塔的清洗；
所述具备预设温度的氨母液I的温度是40℃～52℃；
所述清洗气为空气，所述清洗气的流量为1300～3500m3/h。
6.根据权利要求5所述的清洗方法，其特征在于，所述将具备预设温度的氨母液I按照设定的所述氨母液I的量送入具备清洗条件的联碱碳化塔的上部之前还包括：
将联碱母液I通过吸氨设备吸氨并且升温后获得所述具备预设温度的氨母液I。
7.根据权利要求5所述的清洗方法，其特征在于，所述将具备预设温度的氨母液I按照设定的所述氨母液I的量送入具备清洗条件的联碱碳化塔的上部之前还包括：
将处于制碱状态的联碱碳化塔内的制碱液排空获得所述具备清洗条件的联碱碳化塔。
8.根据权利要求7所述的清洗方法，其特征在于，所述将处于制碱状态的联碱碳化塔内的制碱液排空包括：
将所述处于制碱状态的联碱碳化塔内的制碱液压入该联碱碳化塔所在塔组的清洗完毕并排空的清洗塔内，直至两塔压力平衡；
将所述处于制碱状态的联碱碳化塔内的剩余制碱液排入存储装置内。
9.根据权利要求5所述的清洗方法，其特征在于，所述清洗方法还包括：
采用尾气分离器将所述联碱碳化塔排出的尾气进行气液分离。
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