滤过厂房环境优化探索

滤过厂房环境优化探索

寇金山

青海五彩碱业有限公司，青海 大柴旦 816100

摘要：在氨碱法生产过程中，滤过洗水在滤过净氨塔和炉气洗涤塔中吸收了大量的氨气，由于净氨液中的FNH₃有易挥发的特性，致使滤过厂房内氨气浓度较高，职工工作环境恶劣，不利于职工身心健康，未达到环保清洁生产的要求。我们通过对洗水流程的改造后，有效的解决了厂房内氨气浓度高问题，给职工创造了良好的工作环境。

关键词：环保清洁生产；冷废淡液；洗水流程；净氨液；氨气；精盐水

冷废淡液作为洗涤重碱盐分的一种重要介质，有着自己独特的优势，更是有着不可替代的作用，我们通过改造和技术创新使滤过厂房氨气浓度降低，改善了职工的工作环境，达到了环保清洁生产的要求。

1 引言

以往我们是用冷废淡液来冷却和洗涤滤过净氨塔和炉气洗涤塔中的氨，次流程当中有诸多弊端，冷废淡液在经过滤过净氨塔和炉气洗涤塔净氨后，净氨液中FNH₃偏高，根据洗水中的FNH₃有易挥发的特性，滤过厂房内氨气浓度过高，尤其是在热季阶段氨气浓度更高，不仅对给职工造成恶劣的工作环境，也隐藏着诸多安全隐患。多年来如何降低洗水中的FNH₃，使滤过厂房内氨气浓度减少，让职工作环境得到改善是青海五彩碱业多年来所面临的一道难题。

2 氨气特性

氨气，Ammonia， NH₃，无色气体。有强烈的刺激气味。密度 0.7710。相对密度0.5971(空气=1.00)。易被液化成无色的液体。在常温下加压即可使其液化(临界温度132.4℃，临界压力11.2兆帕，即112.2大气压)。沸点-33.5℃。也易被固化成雪状固体。熔点-77.75℃。溶于水、乙醇和乙醚。在高温时会分解成氮气和氢气，有还原作用。有催化剂存在时可被氧化成一氧化氮。用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。可由氮和氢直接合成而制得，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡。

3 流程叙述

3.1 原设计流程

蒸吸工段将吸收塔冷凝液回收到淡液桶中，冷凝液经过淡液蒸馏塔进行蒸馏，回收冷凝液中的FNH₃，经过蒸馏的冷凝液称为热废淡液，热废淡液经过钛板冷却到至50℃左右，进入到冷废淡液桶，在冷废淡液桶内和补充的脱盐水混合，温度约40℃左右，一部分冷废淡液直接送到滤过洗水桶，一部分送到滤过净氨塔洗涤尾气中的氨，再从滤过净氨塔底部流出到煅烧车间炉气洗涤塔内吸收氨气并冷却，经过洗涤和冷却后送入滤过洗水桶内作为洗水使用。

冷凝液液凝液

冷凝液桶

淡液泵

淡液蒸馏塔

淡液蒸馏塔

热废淡液

氨气去吸收塔

热废淡液桶

热废钛板

冷废淡液桶

洗水桶液凝液

炉气洗涤塔液凝液

滤碱机

图1 改造前洗水流程图

3.2 原流程弊端

此流程在平时的生产过程中有弊端较多，冷废淡液在经过滤过净氨塔后本身吸收的氨气并不多，通过分析FNH₃在0.24-0.45tt左右，冷废淡液在炉气洗涤塔中经过洗涤氨气和冷却，送到滤过时FNH₃达到16-20tt，温度在43-47℃，厂房内氨气浓度较高，尤其是到热季时厂房内氨气浓度比冬季高许多，职工的工作环境恶劣，也达不到提倡的环保清洁生产要求。且冷废淡液在冷却炉气洗涤塔时经常出现效果不佳的现象，需多补充冷废淡液或脱盐水进行降温，从而增加了成本，多补充进去的冷废淡液或脱盐水也未得到有效使用，因滤过工段使用洗水量有限，经常将送来多余的净氨液进行了排放，浪费现象比较严重。而且排放出去后现场氨气浓度较高，冷却后的净氨液到洗水通后，洗水温度经常出现偏高的现象，因此会增加过滤损失率。

3.3 改造后的流程

2018年通过改造将蒸吸送入滤过净氨塔的冷废淡液，经过滤过净氨塔净氨后再次送到蒸吸冷废淡液桶，不再去煅烧炉气洗涤塔，之后送到滤过洗水桶，作为洗水使用。炉气洗涤塔中从碳化精盐水总管引出管道，送到炉气洗涤塔中，经过吸收炉气洗涤塔中的氨气后成为淡氨盐水，淡氨盐水送到碳化淡氨盐水桶中，送到蒸吸制作合格的氨盐水。

冷废淡液

洗水桶

滤碱机

精盐水

冷却器

炉气洗涤塔

碳化淡氨盐水桶

滤过净氨塔

图2 洗水改造后流程图

表1 洗水流程改造前后部分指标对比汇总表

表1

3.4 新流程的优点

通过2018年改造后净氨液不在去炉气洗涤塔，滤过净氨塔洗涤液再次送到蒸吸冷废淡液桶中，冷废淡液桶中补充了10-30m³/h的脱盐水，对送去的净氨液起到了一定的稀释作用，净氨液中的FNH

₃从2017年的17.23tt，2018年改造后下降至0.92tt，滤过厂方内氨气浓度下降明显，2017为32μmol/mol，2018年是13μmol/mol，用精盐水洗涤和冷却炉气洗涤塔，洗涤效和冷却效果更佳理想，净氨液温度能够控制在35-42℃，过滤损失率得到了保障，经过炉气洗涤塔的淡氨盐水FNH₃在13-16tt，基本与碳化淡氨盐水的FNH₃一致，对碳化淡氨盐水中FNH₃无影响。

4 解决盐析盐结晶问题

精盐水温度一般在36-38℃左右，到热季阶段时最高达到40℃左右，而炉气洗涤塔中的净氨液温度要求比较低。我们利用冷却器对精盐水进行冷却，冷却后的精盐水温度在25-30℃，这样就可以达到炉气洗涤塔的工作需求。由于精盐水中的TCL-高达107tt，冷却到25-30℃后冷却器内和管道容易产生盐析盐结晶，出现堵塞的现象，精盐水量供应不足，如果对冷却器和管道进行清理则花费送往时间较长，职工的劳动强度较大，影响到炉气洗涤塔的工作效率。

蒸吸将冷凝液蒸馏后有大量的热废淡液，其温度在80℃左右，我们在改造时送往炉气洗涤塔精盐水管线增加了副线，利用副线暂时将未冷却的精盐水送到炉气洗涤塔内，用热废淡液对冷却器和精盐水管线冲洗，经过我们长时间的冲洗次数，并对冷精盐水冷却器和管道拆解的检查中得知，冲洗时间控制约30-60分钟左右即可，冲洗完后投入效果良好，精盐水量能达到了所需的量，为避免影响到淡氨盐水中的TCL-，冲洗后的热废我们会外排出去，不进入到生产系统中。

5 结 语

经过对洗水流程的改造后，滤过洗水FNH₃下降至0.92tt，滤过厂房空气中的氨气下降到13μmol/mol，真正的实现了环保清洁生产的目的，改善了职工的工作环境。通过改造炉气洗涤塔有了更好的净氨液，使炉气洗涤塔更加发挥出了工作效率，改善了以往需多补充冷废淡液和脱盐水而外排的局面，也达到了节能降耗的目的，精盐水冷却后出现的盐析盐结晶问题也得以解决。此技术在青海五彩碱业使用了两年，技术较为成熟，可实用性较高。