真空制鹽節(jié)能工藝探討
1、前言
真空制鹽生產(chǎn)流程按物料與蒸汽的流動方向,其基本流程分為并流(順流)、逆流、平流、錯流四種。
目前, 我國以芒硝型鹵水為原料的鹽硝聯(lián)產(chǎn)制鹽企業(yè)基本上采用順流工藝, 以硫酸鈣型鹵水為原料的制鹽企業(yè)大多采用五效石膏晶種法錯流生產(chǎn)工藝,個別企業(yè)采用五效石膏晶種法逆流生產(chǎn)工藝。久大集團引進美國HPD 技術(shù), 打破了石膏型鹵水傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝,鹵水通過煙道氣凈化去除鈣鎂等雜質(zhì),將石膏型鹵水轉(zhuǎn)化成了芒硝型鹵水, 采用了五效平流進料、分效預(yù)熱、順流轉(zhuǎn)母液、分效排鹽工藝,從半年的生產(chǎn)情況來看,節(jié)能效果還比較明顯,下面以久大貢井2 號真空同樣鹵水原料、加熱蒸汽條件為例對幾種工藝加以簡要闡述、比較。
2、三種五效真空制鹽工藝流程簡述及比較
2.1、逆流進料、順流轉(zhuǎn)母液、順流排鹽
進料系統(tǒng): 鹵水經(jīng)混合冷凝水預(yù)熱達(dá)47℃左右,進Ⅴ效蒸發(fā)罐,料液再用轉(zhuǎn)料泵將料液由Ⅴ效轉(zhuǎn)進Ⅳ效,Ⅳ效轉(zhuǎn)進Ⅲ效,Ⅲ效轉(zhuǎn)進Ⅱ效,Ⅱ效轉(zhuǎn)進Ⅰ效;鹽漿系統(tǒng):由Ⅰ效轉(zhuǎn)Ⅱ效,Ⅱ效轉(zhuǎn)Ⅲ效,Ⅲ效轉(zhuǎn)Ⅳ效,Ⅳ效轉(zhuǎn)Ⅴ效,Ⅴ效集中排鹽;母液系統(tǒng):由Ⅰ效轉(zhuǎn)Ⅱ效,Ⅱ效轉(zhuǎn)Ⅲ效,Ⅲ效轉(zhuǎn)Ⅰ效順次轉(zhuǎn)到Ⅴ效,Ⅳ效集中排出。
特點:全逆流料液通過轉(zhuǎn)料泵由后至前,逐效轉(zhuǎn)料,將熱量前移,可提高進罐鹵水溫度,減少升溫?zé),提高蒸發(fā)經(jīng)濟; 順流排鹽漿從Ⅰ效順次轉(zhuǎn)到Ⅴ效排鹽,降低了排鹽溫度,但順流排鹽,部份熱量后移,降低熱能利用率;逆流轉(zhuǎn)料,每效罐內(nèi)料液大進大出,石膏晶種、固液比控制較為困難;如進罐濃度較低,五效結(jié)晶器出鹽就會很少, 可能僅僅只起到濃縮作用。
2.2、錯流進料、順流轉(zhuǎn)母液、順流排鹽
進料系統(tǒng): 鹵水經(jīng)混合冷凝水預(yù)熱達(dá)47℃左右,進入Ⅴ效,用轉(zhuǎn)料泵平流進Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ效;鹽漿系統(tǒng):由Ⅰ效轉(zhuǎn)Ⅱ效,Ⅱ效轉(zhuǎn)Ⅲ效,Ⅲ效轉(zhuǎn)Ⅳ效,Ⅴ效集中排鹽;母液系統(tǒng):由Ⅰ效轉(zhuǎn)Ⅱ效,Ⅱ效轉(zhuǎn)Ⅲ效,Ⅲ效轉(zhuǎn)Ⅳ效,Ⅳ效集中排出。
特點:此種流程介于平流和全逆流間,五效蒸發(fā)罐內(nèi)料液存在大進大出,石膏晶種、固液比控制比較困難,如進罐料液濃度較低,五效結(jié)晶器出鹽率就會很低,甚至可能僅僅成為一濃縮罐;料液通過轉(zhuǎn)料泵平流進前四效, 由于五效罐內(nèi)液溫僅54℃左右,與前面蒸發(fā)罐內(nèi)液溫相差較遠(yuǎn),未能接近沸點進料,升溫?zé)彷^大,蒸發(fā)經(jīng)濟較低。
2.3、平流進料、分效預(yù)熱、順流轉(zhuǎn)母液、分效排鹽
進料系統(tǒng): 鹵水經(jīng)混合冷凝水預(yù)熱達(dá)47℃左右,再經(jīng)預(yù)熱器分效預(yù)熱料液接近沸點后平流進Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ效,以減少鹵水在蒸發(fā)罐內(nèi)的升溫?zé);鹽漿系統(tǒng):由各效鹽腳分別排鹽,且在鹽腳增加淘洗水,以提高鹽質(zhì)、降低排鹽溫度到55℃左右;母液系統(tǒng):由Ⅰ效轉(zhuǎn)Ⅱ效,Ⅱ效轉(zhuǎn)Ⅲ效,Ⅲ效轉(zhuǎn)Ⅳ效,Ⅳ效轉(zhuǎn)Ⅴ效,通過Ⅴ效集中排出。
特點:平流進料有利于系統(tǒng)的平穩(wěn)運行,利于罐內(nèi)母液等濃度的控制;分效預(yù)熱,使料液接近沸點進罐,減少料液升溫?zé);分效排鹽,有利于多品種鹽的生產(chǎn),有利于排鹽系統(tǒng)調(diào)節(jié);這種流程關(guān)鍵在于分效預(yù)熱器及淘洗鹽腳的運用, 否則難以達(dá)到節(jié)能降耗的效果,但分效預(yù)熱器易結(jié)垢,對鹵水要求高。
3、對以上三種流程進行物料、熱量平衡計算比較計算依據(jù):原料鹵水:NaCL 含量291g/L,含微量Ca2+、Mg2+,含Na2SO4在11.5 g/L。
首效加熱蒸汽:P=0.265MPa T=129℃根據(jù)以上數(shù)據(jù)經(jīng)物料、熱量平衡計算后知,第三種流程的蒸發(fā)經(jīng)濟明顯優(yōu)于前兩種。三種流程的汽耗及熱經(jīng)濟比較見表1。
表1 制鹽生產(chǎn)流程汽耗及熱經(jīng)濟比較