孫德選(青海鹽湖工業(yè)股份有限公司化工分公司,青海 格爾木 816099)
片狀氫氧化鉀生產(chǎn)中廢堿的回收利用
孫德選(青海鹽湖工業(yè)股份有限公司化工分公司,青海 格爾木 816099)
在片狀氫氧化鉀生產(chǎn)的過程中,由于系統(tǒng)在工藝、設備、其它方面的因素,常會造成系統(tǒng)開停車。在開停車、生產(chǎn)過程中難勉會產(chǎn)生廢堿,本文例舉總結了廢堿的種類,提出了對各種廢堿回收利用的方法。
氫氧化鉀;生產(chǎn);廢堿;回收利用
青海鹽湖集團化工公司氫氧化鉀裝置是青海100萬噸鉀肥產(chǎn)品綜合利用項目的裝置之一,采用離子膜電解工藝生產(chǎn)出來32%堿液為原料,通過II效、I效蒸發(fā)成48%堿液,一部分送往碳酸鉀工序制成碳酸鉀,另一部分繼續(xù)蒸發(fā),制成90%或95%片堿外售。
由于主設備片堿機制片刮刀的使用壽命有限,在一般運行20~30天時,刮刀會磨損,不能正常制片,就會迫使系統(tǒng)停車,做刮刀更換處理。在氫氧化鉀實際的生產(chǎn)中,因設備熱應力,熔融堿的強氧化腐蝕,堿液冷卻固化等一系列問題造成生產(chǎn)的被動局面,使系統(tǒng)被逼迫停車。另外來自公用工程的電、天然氣、氮氣、水、儀表氣、等外界工藝條件,其中一項的斷流,或不穩(wěn)定都會導致片堿系統(tǒng)的停車。以上眾多方面都會增加開停車的次數(shù)及提升開停車頻率,因此在停車、開車過程中就會產(chǎn)生大量清洗設備時產(chǎn)生的廢堿液和沒有冷卻制片的高濃度熔融堿。這部分廢堿排入地溝,造成很大的浪費。同時因排放時產(chǎn)生的堿蒸汽溫度高、腐蝕性強,經(jīng)常損壞主要設備和儀表,并傷害到操作人員的身體健康;形成的強堿性廢水污染環(huán)境。在氫氧化鉀的生產(chǎn)中,由于片堿機運行不良,或刮刀磨損會產(chǎn)生大量的熔融堿冷卻固化。片堿在運輸、貯存過程中常出現(xiàn)包裝袋爛包現(xiàn)象,造成較多的廢堿,以上固堿處理難度較大,如不及時處理,暴露在空氣中會吸收空氣中的水份而潮解,從而惡化生產(chǎn)環(huán)境,影響操作工的健康。
由于在開車過程中堿沖刷設備,導致雜質(zhì)含量超標,放置一段時間后重金屬溶出而變色。此開車堿為開車過程中置換系統(tǒng)的堿,一般不能作為合格堿出庫,俗稱為“洗鍋堿 ”或“開車堿”,這部分堿當不合格品出庫,價格較低致使生產(chǎn)成本上升。
在氫氧化鉀的生產(chǎn)中對廢堿的回收利用是一項優(yōu)化生產(chǎn)工藝,治理環(huán)境污染,降低能耗與生產(chǎn)成本的一項重要舉措,采用合理的回收利用方法是鉀堿生產(chǎn)技術工作的亮點。在實際生產(chǎn)中存在以下幾種廢堿,可回收利用。
(1)液態(tài)廢堿的回收利用 氫氧化鉀生產(chǎn)中液態(tài)廢堿主要指的是開停車時的熔融堿,停車時清洗設備形成的廢堿液。由于工藝設計上的缺陷,收集廢堿的是從片堿機弧形鍋溢流口下端引管線至廢堿桶。這種方法在實際生產(chǎn)中沒有體現(xiàn)出廢堿回收的價值,相反在給生產(chǎn)中造成許多不便。一方面管線較長,垂直度較小,高溫高濃度的堿液還沒有流到廢堿桶就冷卻凝固,造成管道的堵塞,廢堿管道的疏通是一項艱難的工作,給操作工增加了勞動強度。另一方面廢堿桶盛裝廢堿時,因容積較小,需經(jīng)常傾倒廢堿桶,會造成操作工堿燙傷事故,固存在很大的安全隱患,倒入地溝的廢堿液會污染環(huán)境。面對工藝上的缺陷,技術人員們采用增加廢堿回收槽的方法(以下簡稱廢堿槽),達到廢堿回收利用的效果。就是增大廢堿排放管的垂直度,縮短管道長度,將廢堿排放管引入廢堿槽,廢堿槽配有純水管線,用來稀釋廢堿的濃度。廢堿槽出口管線引入到除塵系統(tǒng)的廢氣洗滌泵進口管線,增加的廢堿回收槽與堿塵除塵系統(tǒng)的廢氣洗滌槽之間能夠自如互相切換。在開停車過程中,將廢氣洗滌液循環(huán)切換至廢堿槽循環(huán),當廢堿液濃度達到5%時將堿液輸送至一次鹽水工序配水槽,作為部分化鹽水。工藝流程見圖1。
(2)被污染堿的回收利用 被污染堿指的是輸送片堿時產(chǎn)生的撒落堿、爛包堿,包裝機包裝時的撒料堿等,這部分堿因落地,造成污染,不能當做成品。方法是將堿進行裝袋,在廢堿回收槽中配制成32%KOH堿液,送往一次鹽水工序氫氧化鉀高位槽,作為鹽水精制劑。工藝流程見圖1。
(3)開 車堿的回收利用 對開車堿的回收利用原先提出的方法是在32%KOH原料罐區(qū)新建一個開車堿溶解槽,將工藝冷凝液管線接入開車堿化堿槽,利用原料罐區(qū)32%KOH泵將溶解配制好的32%KOH堿液輸送至原料罐。后來經(jīng)過調(diào)研,認為在罐區(qū)新建開車堿溶解槽不合理, 因而提出新的回收利用的方法。將廢堿回收槽也可作為開車堿溶解槽,在至一次鹽水的廢堿管道上引管線至蒸發(fā)開車時所用的不合格32%KOH堿管線上。當廢堿回收槽中配制的開車堿濃度達到32%,由廢氣洗滌泵送至32%KOH不合格堿管道最終至32%KOH原料罐,重新作為片堿生產(chǎn)的原料。工藝流程見圖1。這種方法的優(yōu)點是充分利用了前兩種廢堿回收利用的工藝,降低了廢堿回收利用的成本,通過實際試驗,達到了廢堿回收利用良好的效果,從而降低了片堿生產(chǎn)的成本。
圖1 廢堿回收利用工藝流程
經(jīng)過生產(chǎn)實踐,廢堿的回收利用在片狀氫氧化鉀生產(chǎn)中取得了良好的效果,不但收集了大量的廢堿并且做到合理利用;避免了對環(huán)境的污染;大大改善了生產(chǎn)環(huán)境;降低了生產(chǎn)成本。
[1]劉恒軍.片狀氫氧化鉀生產(chǎn)中廢堿的回收工藝[J].氯堿工業(yè),2008,(02):25+40.
[2]楊得紅.影響氫氧化鉀片堿生產(chǎn)的關鍵因素及注意事項[J].中國氯堿,2013,(06).
孫德選(1982-),男,漢,青海湟中縣人,黨員,本科,化工工藝助理工程師,青海大學,專業(yè):化學工程與工藝,研究方向:鉀堿生產(chǎn)。