探讨无机盐亚、硝酸钠比例和产品质量的研究和控制

探讨 无机盐亚 、 硝 酸钠 比例和产品质量的 研究和控制

于会强 李葆华

山东新昊化工有限公司 山东省淄博市 256403

摘要：随着国民市场经济的不断发展以及同行业市场竞争的的特点，化工行业在产品优化和质量上不断的深度发展，因在化工行业中涉及到主、副产品的项目也逐渐增多，所以对生产过程中优化性能提出了更高的要求。因主、副产品价格的特点，如何加大调节主、副产品比列这一课题，这就要求在的实际工作中不断探讨优化化工工艺的优化措施，以促进企业经济效益最大化。

本文所探讨的是在优化化工工艺和分析化工工艺指标控制中存在的问题，结合本公司多年对无机盐行业亚硝酸钠和硝酸钠生产过程的研发和创新，根据市场需求和生产成本的核算，研究了一些有效的措施，在确保安全生产、稳定生产下，发挥工艺控制等各方面优势，提高亚硝比例，控制好产品质量，进行科学分析，供大家参考，期望各专家提出宝贵意见和建议。

关键词：两钠生产 特性 优化产品工艺 稳定生产

在两钠的生产过程中，亚硝酸钠为主要产品，副产品为硝酸钠，优质的中和液才能产出优质的产品，这是两钠共认的生产特点，两钠生产原始比例设计为2:1，这是原始稳定生产高产量最佳比例。

生产工艺的简要流程：是有液氨供应站送过来的液氨经过氨蒸发系统蒸发成气氨与低压风机产出的空气经过混合器后在氧化炉鉑网上进行催化反应，鉑网温度在800℃左右氧化率达到98％催化生成氮氧化物NOx，(4NH3＋5O2→4NO＋6H2O.2NO＋O2→2NO2.经过废热锅炉降温降至180℃左右废热锅炉自产一部分蒸汽供蒸发使用，NOx经管线依次进入碱吸收工段1---6#塔，碱(碳酸钠)与NOx逆流接触反应依次形成贫液、中和液、剩余气体尾气吸收。中和液供蒸发使用，产出的母液从结晶机流出，进入母液槽，成一次母液，经过碱吸收中和形成二次液体，最后二母液体。二次母液体经转化洗气塔、转化塔与NOx接触加至40％的硝酸液体，混合搅拌，液体显示酸性，经中和槽加碱(碳酸钠)中和液体成微碱性控制2.65g/L，制出硝酸钠液体，经蒸发、结晶、离心等形成硝酸钠。

正常生产中偏离状况的影响。

1. 氧化偏离工正常况后，炉温超标造成连锁停车过低造成转化率低，消耗高。氨压超标造成安全阀起跳，气氨泄漏造成人员中毒窒息等。氨压低时炉温下降转化率不好。风机电流过高造成停车，过低影响生产。氨空比失调造成停车鉑网毁坏。

2. 溶碱偏离正常工况后，碱度过高造成管线结晶堵塞造成事故。

过低影响碱吸收吸收，造成尾气不良，中和液液体成分过低。

3. 碱吸收偏离正常工况后，碱度超标造成挂塔结晶堵塞管线及气相。碱度过低贫液成分降低，中和液含量降低水分多，影响亚硝酸钠产量。

4. 转化偏离正常状况后：酸度超高造成酸耗高碱耗高转化液中水分多影响蒸发产量，酸度低时，转化液中含亚/*-+钠高影响产品质量。液位超标造成封气相管线造成憋压。液位过低影响循环量。

5. 蒸发偏离状况后：蒸汽压力过高造成浪费，蒸汽过低影响蒸发，延长蒸发时间影响产量，真空过高带液影响冷凝水的质量，真空过低影响蒸发效率，影响生产。

6. 结晶偏离状况后：真空超标带液影响冷凝水质量。真空低影响结晶颗粒变大变强，影响产品质量。固液比过高堵塞管线影响结晶机空间，过低影响产量。

7. 两钠生产过程中的有害物质主要为氨、亚硝酸钠、硝酸钠、NOx.硝酸等。

随着主、副产品的价格高低不同，市场需求的变化，生产厂家越来越重视效益最大化，从近几年市场价格观察，亚硝酸正常价格是硝酸钠的2倍，在保证产品质量前提下，尽量多生产亚硝酸钠是各厂家的迫切希望。

下面从两点进行探讨：

1. 如何产出优质中和液。

中和液是由溶碱工序配置的一次碱液指标在280g/L---360g/L之间，吸收氮氧化物后生成的贫液(贫液生成比例10--18:1，碱度在30--50g/L)再次融合纯碱成为二次碱液，二次碱液碱度控制在90g/L--160g/L (是碳酸钠的主含量应达到99％以上而且无杂质)再吸收氮氧化物的产物，在这反应过程中贫液的质量、二次碱液的浓度、吸收塔的温度、形成中和液的亚硝比等都是要点控制要素，这一过程是连锁反应，也就是所说的源头控制。贫液的质量决定二次碱液的质量，二次碱液的质量决定一次中和液的质量，一次中和液决定产品的质量，这是一个良性循环，这就是工艺联锁反应。(1)NO＋NO2＋Na2CO3→2NaNO2＋CO2(2)2NO2＋Na2CO3→NaNO3＋NaNO2＋CO2(3)硝酸钠的反应式：3NaNO2＋2HNO3→3NaNO3＋H2O＋2NO

其次是空气风量与压力的变化有着极其重要作用，空气量小、压力高、循环量小等使其亚硝酸钠液体比例低，产量及其主含量降低。反之空气量大，压力低、循环量大等亚硝酸钠比例高，产量高、主含量高等。风量大小与风机电流相结合其次与碱吸收尾气阀门控制有关联，风机电流大，尾气阀门开度大无形成憋压状态，空气量就大反之小等。空气质量的密度纯洁干净也有关连如：空气过滤器实行四级过滤，如其中有一级损坏或者是灰尘多，导致使空气质量下降风量下降等。

化学反应的另一个关键就是工艺指标的控制，工艺指标的控制数据是在经验中得到的最佳数值，中和液的控制指标在于亚硝酸钠和硝酸钠的比例和碱度，前面提到提高亚硝比例，增加产品效益，中和液的比例和中和液的碱度就是主要 措施之一，优质中和液分析比例一般控制在10--12：1左右即亚硝酸钠和硝酸钠的比例，碱度控制5.30左右最佳，但随着季节的变化相应指标会随时做好调节。这就是优质中和液产出优质产品的理论数据和生产控制，值得同行业借鉴和进一步探讨。

二、产品的主含量控制。

产品的生成主要是中和液的提浓过程，也就是液体蒸发过程，蒸发的过程主要是时间控制，（整个过程蒸汽压力和冷凝真空是稳定的），中和液中主要成分亚硝酸钠，液体析出结晶首先为亚硝酸钠，高比例中和液通过蒸发器蒸发是靠蒸发时间、温度、液体的结晶度来判断液体，通常情况下蒸发温度控制121---124℃，主要控制的要点就在于如何控制亚硝酸钠的析出量，既要保证主含量的同时又要保证亚硝酸钠的析出完全量，再一点就是通过结晶机闪蒸室真空降温使结晶颗粒增大，饱和母液产生颗粒，尽量减少母液中亚硝酸钠的含量，在保证一次母液质量的前提下，才能依次产生优质的二次中和液、二次母液，同时也减少了转化硝酸钠的生成量，液体的连续性就在这里，多年经验液体平衡和液体之间的工艺指标微调节在硝酸盐行业至关重要，对亚硝酸钠生产，掌握反应物和产物的数量及质量关系十分重要。制定合理的工艺流程，确定最佳生产控制条件，提高产品质量的途径显得十分重要而又极其方便。

纵观全局，从整个硝酸盐生产工艺流程来看，1.源头液体质量和产品生成是密切相关的，液体吸收过程快补快放保持高碱度(不挂塔情况下)，努力提高贫液中的亚硝比例，为优质中和液创造条件。2、蒸发器的控制要提高蒸发真空度，这样既节约蒸汽，又能使二效蒸发过程中沸腾好析出结晶快，缩短蒸发时间，时间长硝钠结晶析出多造成产品比例下降。

结束语：

在化工生产过程中很多工艺指标是多年经验总结出来的，指标与指标之间并不是生搬硬套，是综合论证、分属可行性分析做出正确判断。化工生产中工艺控制问题还待于进一步优化和找到最佳突破点，共同促进化工工艺工程技术和科技创新、工艺创新理念，推动无机盐行业提高产量，增加效益的可塑性。

山东新昊化工有限公司技术部

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