鹽硝產品質量管控要點

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本文作者：曾華明作者單位：湖南省湘衡鹽化有限責任公司

湖南省湘衡鹽化有限責任公司是國家定點生產加碘食鹽的最具競爭力和影響力的大型井礦鹽制鹽企業(yè)，企業(yè)年生產能力210萬噸、芒硝約10萬噸，集巖鹽開采、發(fā)電供能、真空制鹽、鹽硝聯(lián)產、機械設備加工安裝于一體，擁有固定資產7.63億元，凈資產3.29億元。公司Ⅰ組罐2011年節(jié)能異地技術改造后，并入原Ⅲ組罐，分稱（Ⅲ組罐200鹽系統(tǒng)、300硝系統(tǒng)），則現(xiàn)Ⅲ組罐生產能力為90萬噸/年。工業(yè)無水硫酸鈉產量Ⅲ組罐為6萬噸/年、Ⅳ組罐工業(yè)無水硫酸鈉產量為4萬噸/年。

1鹽硝聯(lián)產工藝介紹

在NaCl—Na2SO4—H2O三相體系中，NaCl的溶解度隨溫度的升高而增大，Na2SO4則相反，其溶解度隨溫度的升高而減小。含硝鹵水經處理除去鈣、鎂離子后的精制鹵水經多級預熱后,采用順流進料、平流分效排鹽,鹽漿經洗滌增稠脫水、干燥、包裝制得精鹽。集中于Ⅳ效的制鹽母液經預熱、升溫送析硝罐,在100℃左右蒸發(fā)結晶析出無水芒硝,硝漿經洗滌增稠、脫水、干燥包裝制得無水芒硝產品,高溫的析硝母液經閃發(fā)罐閃發(fā)降溫后送回制鹽Ⅳ效罐,在48℃左右蒸發(fā)結晶析出氯化鈉,析鹽母液再返回析硝罐實現(xiàn)高溫蒸發(fā)析硝,低溫蒸發(fā)析鹽,達到鹽、硝分離之目的,有關數(shù)據(jù)見表1。

2現(xiàn)有Ⅳ組罐鹽硝聯(lián)產生產工藝情況

精鹵經過板式換熱器由冷凝水換熱后進入精鹵桶進行自發(fā)脫氧，精鹵脫氧后經過板式換熱器及Ⅰ至Ⅳ效的部分二次蒸汽分效預熱進罐鹵水，平流進制鹽Ⅰ至Ⅴ效蒸發(fā)罐。Ⅰ、Ⅱ效鹽漿經精鹵淘洗順流排鹽，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ鹽漿經精鹵淘洗平流排至鹽漿桶。Ⅴ效排出的制鹽母液經過EV-303、EV-302閃發(fā)罐及EV301制硝蒸發(fā)罐二次蒸汽預熱平流進入01制硝，硝漿經過循環(huán)母液淘洗排至硝脫水工序，制硝母液經EV-302、EV-303閃發(fā)罐二級閃發(fā)降溫后循環(huán)至Ⅴ效制鹽蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)制鹽，系統(tǒng)工藝流程圖見圖1。有關工藝參數(shù)表2。

3鹽硝聯(lián)產產品質量的工藝控制要點淺述

根據(jù)我公司制鹽分廠Ⅳ組罐生產工藝及實際操作控制情況，結合鹽、硝產品質量，對鹽硝聯(lián)產產品質量的工藝控制要點作以下淺述。

3.1根據(jù)原料鹵水鹽硝比合理調節(jié)鹽硝系統(tǒng)間的蒸發(fā)比及循環(huán)液流量

3.1.1蒸發(fā)水量

鹽系統(tǒng)與硝系統(tǒng)之間的蒸發(fā)水量的分配主要由鹽硝比決定，鹽硝系統(tǒng)間蒸發(fā)比隨鹵水鹽硝比的增大而上升，即當鹵水中NaCl濃度一定，Na2SO4濃度上升時，鹽系統(tǒng)的蒸發(fā)水量減少而硝系統(tǒng)的蒸發(fā)水量增大。硝系統(tǒng)中，包括V鹽系統(tǒng)效、閃發(fā)器與硝蒸發(fā)器的蒸發(fā)水量比則不受鹵水濃度及鹽硝比的影響而保持恒定。當原料濃度增大，鹽硝比降低時，需減小鹽硝系統(tǒng)間的蒸發(fā)比。可保持鹽系統(tǒng)的原操作參數(shù)，而增大硝系統(tǒng)的蒸發(fā)量，即通過補充蒸汽管道向硝蒸發(fā)器加入補充蒸汽。相應參數(shù)見表3。（Ⅳ組罐產量按100t/h計算，鹵水密度取1200Kg/m，鹵水NaCl濃度為300g/l）由表3可知，在NaCl含量一定時，鹵水含硝量對鹽、硝系統(tǒng)的生蒸汽需求比例影響很大。隨著鹵水含硝量增加，整個系統(tǒng)生蒸汽需求量因鹵水濃度的升高而降低。但是，當鹵水鹽硝比降低（即NaCl含量一定時，Na2SO4含量升高時），則制硝罐加熱室的生蒸汽進汽量必須通過補充蒸汽管道向硝蒸發(fā)器加入補充蒸汽，以保證硝系統(tǒng)的蒸發(fā)量，從而確保循環(huán)母液中的Na2SO4在制硝系統(tǒng)結晶析出。

3.1.2母液流量

V效與硝蒸發(fā)器之間的循環(huán)母液流量由原料鹵水中的Na2SO4濃度確定。一般來說，原料中Na2SO4濃度越高，循環(huán)液流量就越大。母液循環(huán)量不足的后果：首先，硝罐在共飽點下蒸發(fā)析出鹽；而后V效母液含硝濃度超標會導致循環(huán)母液中的Na2SO4在300系統(tǒng)預熱器中析出，300系統(tǒng)預熱器預熱溫度有較明顯的下降。說明300系統(tǒng)預熱器加熱管結垢比較嚴重，導致傳熱系數(shù)下降，從而影響對硝系統(tǒng)二次蒸汽的吸收，進一步導致蒸發(fā)量不足；到一定程度時V效將提前析出硝，導致鹽質下降。因此，為保證分離質量，生產過程中應根據(jù)鹵水Na2SO4含量合理調節(jié)循環(huán)母液流量，并根據(jù)預熱器效果，及時安排水洗，確保母液預熱溫升。

3.2合理控制EV-303閃發(fā)罐固液比

在鹵水Na2SO4含量為25g/l時，EV-303參數(shù)見表4。由表4可見，EV-303鹽硝析出比約為10:1，當EV-303固液比過高時，其轉料排鹽帶入EV-205的Na2SO4將與固液比成正比關系，一旦帶入量超過EV-205回溶極限，勢必造成鹽質不合格。例如，我公司因EV-303固液比高，操作中未引起高度重視，含硝結晶大量隨鹽腿轉料至EV205，使得鹽質下降，造成不合格品的情況發(fā)生過，均通過采取降低EV303閃發(fā)罐固液比、控制排鹽等方法，使鹽樣迅速恢復正常，避免了造成經濟損失。現(xiàn)工藝規(guī)定對EV-303閃發(fā)罐固液比控制在10%以下（通常在7%左右）并及時測量固液比，該規(guī)定使得因EV-303固液比過高引起的產品質量問題得到有效控制。

3.3合理控制各效轉料量

鹽系統(tǒng)各效母液所含Na2SO4主要有兩種排出途徑，一是通過母液轉料排入下一效，二是通過排鹽系統(tǒng)隨鹽漿排出。而各效排鹽量的控制需根據(jù)各效固液比、離心脫水及干燥系統(tǒng)運行情況進行調節(jié)，母液排放量則需根據(jù)各效液位合理調節(jié)。生產中需定期對各效母液含量進行檢測，確保各效母液含硝量低于其飽和點，不至于在本效提前結晶析硝而影響鹽質。

3.4盡量避免高溫差排鹽

比如生產中僅SL-201、SL-205鹽腳排鹽，若未調節(jié)好SL-201排鹽溫度，因排鹽比熱均在0.5kcal/kg.℃左右，以上兩種鹽漿在排入鹽漿桶進行混合后，若生產過程中未控制好罐內母液Na2SO4含量，受溫度變化及鹽析的雙重作用，極易超過混合鹽漿中Na2SO4含量飽和點而導致Na2SO4在鹽漿桶內結晶析出造成產品質量下降。

4結束語

通過上述分析并作相應的操作調整，目前鹽、硝系統(tǒng)的產品質量日趨平穩(wěn)，基本達到鹽產品NaCl含量99.45%以上，工業(yè)無水硫酸鈉Na2SO4含量98.52%以上。可見，生產中既要注重對鹽、硝系統(tǒng)的溫度控制，又要注重對母液循環(huán)量的調節(jié)，且不能忽視鹽系統(tǒng)轉料量、各效固液比、排鹽控制等因素對產品質量的影響。