專(zhuān)利名稱(chēng)：氨堿法母液蒸餾塔防結(jié)疤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工行業(yè)中蒸餾塔的防結(jié)疤技術(shù)領(lǐng)域， 具體地說(shuō)是用于氨堿法制堿含氨母液蒸餾塔系統(tǒng)的氨堿法 母液蒸餾塔防結(jié)疤的方法。
背景技術(shù)：
母液蒸餾塔硫酸鈣結(jié)疤是全世界氨堿法制堿行業(yè)最頭痛 的技術(shù)難題，隨原鹽進(jìn)入母液的硫酸根，在蒸餾系統(tǒng)(包括 預(yù)灰桶、蒸餾塔和廢液管線)以硫酸鈣的形式快速形成結(jié)晶 并沉積在通道上。為減輕結(jié)疤速度，有的廠商采用加大預(yù)灰 桶體積，盡可能消除硫酸鈣過(guò)飽和度，有的采用高真空蒸餾，降低蒸餾系統(tǒng)溫度，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家采用精制鹽制堿，從源頭 減少硫酸根來(lái)源。這幾種方法不是效果不理想，就是加大了 動(dòng)力消耗。到目前為止尚沒(méi)有一個(gè)既效果顯著又投資少、消 耗低的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供 一種減少直至消除硫酸鈣結(jié)疤，實(shí)現(xiàn)蒸餾塔的穩(wěn)定、高效、 長(zhǎng)周期運(yùn)行的氨堿法母液蒸餾塔防結(jié)疤的方法。解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案氨堿法母液蒸餾 塔防結(jié)疤的方法，包括蒸餾塔和預(yù)灰桶，蒸餾塔開(kāi)啟下液 后，要保持蒸餾塔內(nèi)的預(yù)熱母液溫度為95。C，在預(yù)熱母液溫 度為95X:的情況下，按蒸餾塔母液蒸量1%-2%的比例連續(xù)往 預(yù)灰桶中加入生產(chǎn)中副產(chǎn)的含C02、 NH3的淡液，與預(yù)灰桶 中的石灰乳Ca (OH) 2進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在預(yù)灰桶中生成雜質(zhì) CaS04結(jié)晶，同時(shí)將結(jié)疤消除劑加到預(yù)熱母液管，隨預(yù)熱母液 進(jìn)入預(yù)灰桶，預(yù)灰桶出液流入蒸餾塔，所述的預(yù)熱母液S042—: 0. 72.ti ， C02: 1. 8ti 溫度95 。C;所述的淡液NH3: 170ti, C02: 48ti 溫度60 。C。蒸餾塔包括預(yù)灰桶及廢液管線是氨堿法制堿企業(yè)的重 要關(guān)鍵設(shè)備，其作用是在預(yù)灰桶內(nèi)預(yù)熱母液(主要成分NH4C1 及雜質(zhì)S042—)和灰乳(主要成分Ca (0H) 2)經(jīng)攪拌，充分 反應(yīng)后將NH4C1分解為游離氨。在蒸餾塔內(nèi)經(jīng)蒸汽在菌帽塔 內(nèi)蒸餾實(shí)現(xiàn)氨的分離。預(yù)灰桶內(nèi)S042—濃度達(dá)到過(guò)飽和后，會(huì) 發(fā)生反應(yīng)Na2S04 (aq) +CaCl2 (aq) =CaS04 (S)十2NaCl (aq)。 所以CaS04的過(guò)飽和度和過(guò)飽和度消失的速度將影響疤垢的 生成速度。塔內(nèi)的石膏疤是無(wú)水CaSO"是CaS04.2H20, CaS04.0.5H20經(jīng)脫水轉(zhuǎn)變而成。因半水鹽和二水鹽脫水晶型 轉(zhuǎn)變時(shí)，表面活化能大，很容易在器壁形成疤垢。
采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明在過(guò)去結(jié)疤理論的基礎(chǔ)上提 出了一個(gè)全新思路設(shè)想，即用最經(jīng)濟(jì)、可行的的方法消除 CaS04活化能，降低預(yù)灰桶中CaS04過(guò)飽和度。依照本發(fā)明的 技術(shù)方案往預(yù)灰桶中引入微量的C032—,因?yàn)镃032—和Ca2—的 離子積超過(guò)CaS04的溶度積遠(yuǎn)低于Ca"和S042—的離子積。因此 預(yù)灰桶中這極少量的CaC03會(huì)先于CaS04生成。這種情況出現(xiàn) 后一是SO,的過(guò)飽和度會(huì)顯著降低；二是CaC03極有可能會(huì) 降低CaS(V活化能，CaS04粘度降低后不再容易沉積在器壁上； 三是極少量的Ca2-和CaC03有可能進(jìn)入CaS04晶格中，改變 了 CaS04的晶體結(jié)構(gòu)和顆粒大小。為此按蒸餾塔母液蒸量 1%-2%的比例連續(xù)往預(yù)灰桶中加入生產(chǎn)中副產(chǎn)的含C02、 NH3 的冷凝液。依照這一方案，可極大地降低蒸餾塔內(nèi)的結(jié)疤速 度，減少或消除結(jié)疤。如唐山三友化工有限公司的5tt蒸餾 塔原來(lái)結(jié)疤速度平均lmm/d， 一個(gè)運(yùn)行周期(約15天)下來(lái)， 結(jié)疤厚度達(dá)到20-30 mm，使用本發(fā)明，現(xiàn)在結(jié)疤厚度一般在 5mm以下。從廢液澄清桶看，澄清桶尖底外排物比該發(fā)明實(shí)施前發(fā)生了異常變化原來(lái)排放物為白泥狀變?yōu)閵A雜著大量 黃豆粒般大小的小球。這種現(xiàn)象證明CaS04與CaC03互相包 裹，部分CaC03進(jìn)入CaS04晶核內(nèi)，最后生成球狀的大顆粒 結(jié)晶很容易從預(yù)灰桶、蒸餾塔和廢液管流出。這樣蒸餾塔滿 負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間達(dá)到20天以上，比原來(lái)的不足15天得到大大 延長(zhǎng)，公司的生產(chǎn)能力得到大幅提高。由于本發(fā)明結(jié)疤非常 輕，塔的操作得到優(yōu)化，蒸汽消耗量明顯下降，各項(xiàng)指標(biāo)均 取得滿意效果；因結(jié)疤輕，停塔清理時(shí)間由過(guò)去的兩天縮短 到半天，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度顯著降低，各項(xiàng)費(fèi)用均大幅減少。 由于加入預(yù)灰桶的是含氨冷凝液，進(jìn)入預(yù)灰桶后其中有效成 分均得到回收利用，沒(méi)有任何不良后果，由于加入量很小， 對(duì)蒸餾塔負(fù)荷幾乎沒(méi)有任何影響。


圖l是本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖l，本發(fā)明的實(shí)施例如下 本發(fā)明包括蒸餾塔1和預(yù)灰桶8，預(yù)熱母液管4 一端與蒸 餾塔1連通，另一端與預(yù)灰桶8連通。調(diào)合液管7—端與預(yù) 灰桶8連通，另一端與蒸餾塔l連通，冷凝液管6與預(yù)熱母 液管4連通。蒸餾塔防結(jié)疤的方法是蒸餾塔1開(kāi)啟下液后， 要保持蒸餾塔1內(nèi)預(yù)熱母液的溫度為95°C，在預(yù)熱母液為 95°。的情況下，開(kāi)啟設(shè)置在冷凝液管6入預(yù)熱母液管的小閥 10，冷凝液用流量計(jì)計(jì)量或配一定管徑的細(xì)管，保證加入量 在規(guī)定范圍內(nèi)。冷凝液的流量按蒸餾塔母液蒸量1%-2%控制。 并經(jīng)常檢査，保證冷凝液管6不淤不堵。如發(fā)現(xiàn)有堵塞現(xiàn)象， 立即用蒸汽5吹通。具體工藝參數(shù)預(yù)熱母液S042—: 0.72ti C02: 1,8ti 溫度95 。C。冷凝液NH3: 170ti， C02: 48ti 溫度60 °C。蒸餾塔上段為填料母液預(yù)熱段，該段將母液中的大部分游 離氨、二氧化碳從母液中分離蒸出塔外，剩余的稱(chēng)預(yù)熱母液(主要成份為NH4C1)順預(yù)熱母液管4自流入預(yù)灰桶8，往預(yù) 灰桶中8中加入石灰乳(Ca (0H) 2) 9進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在預(yù) 灰桶8內(nèi)生成雜質(zhì)CaS04結(jié)晶。將結(jié)疤消除劑一冷凝液，該 冷凝液是蒸餾塔出氣冷凝液加入到預(yù)熱母液管4，隨預(yù)熱母 液進(jìn)入預(yù)灰桶8。如果冷凝液管6堵塞，用蒸汽5吹堵。預(yù) 灰桶8出液稱(chēng)調(diào)合液，該調(diào)和液順調(diào)和液管7自流入蒸餾塔 下部--蒸餾段，氨氣3從塔頂出，蒸餾廢液2從塔底流出外 排。
權(quán)利要求
1、氨堿法母液蒸餾塔防結(jié)疤的方法，包括蒸餾塔和預(yù)灰桶，其特征在于蒸餾塔開(kāi)啟下液后，保持蒸餾塔內(nèi)的預(yù) 熱母液溫度為95°C，在預(yù)熱母液溫度為95。C的情況下，按 蒸餾塔母液蒸量1%-2%的比例連續(xù)往預(yù)灰桶中加入生產(chǎn)中副 產(chǎn)的含C02、 NH3的淡液，與預(yù)灰桶中的石灰乳Ca (OH) 2進(jìn) 行化學(xué)反應(yīng)，在預(yù)灰桶中生成雜質(zhì)CaS04結(jié)晶，同時(shí)將結(jié)疤 消除劑加到預(yù)熱母液管，隨預(yù)熱母液進(jìn)入預(yù)灰桶，預(yù)灰桶出 液流入蒸餾塔，所述的預(yù)熱母液S042—: 0，72ti ， C02: 1.8ti 溫度95 。C;所述的淡液NH3: 170ti， C02: 48ti溫度 60 。C。
全文摘要
一種氨堿法母液蒸餾塔防結(jié)疤的方法，包括蒸餾塔和預(yù)灰桶，蒸餾塔開(kāi)啟下液后，在預(yù)熱母液溫度為95℃的情況下，按蒸餾塔母液蒸量1％-2％的比例連續(xù)往預(yù)灰桶中加入含CO₂、NH₃的淡液，與預(yù)灰桶中的石灰乳Ca(OH)₂進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在預(yù)灰桶中生成雜質(zhì)CaSO₄結(jié)晶，同時(shí)將結(jié)疤消除劑加到預(yù)熱母液管，隨預(yù)熱母液進(jìn)入預(yù)灰桶，預(yù)灰桶出液流入蒸餾塔，預(yù)熱母液SO₄^2-0.72ti，CO₂1.8ti溫度95℃；淡液NH₃170ti，CO₂48ti溫度60℃。適用本發(fā)明，蒸餾塔結(jié)疤非常輕，塔的操作得到優(yōu)化，蒸汽消耗量低，停塔清理時(shí)間短，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度低，可減少各項(xiàng)費(fèi)用開(kāi)支。
文檔編號(hào)C01F11/46GK101121534SQ20071014282
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者云玉娥, 馮樹(shù)紅, 劉伯軒, 李興生, 李建淵, 李玉江, 王同國(guó), 陳春江, 馬德春 申請(qǐng)人:唐山三友化工股份有限公司