真空制盐节能工艺探讨(1)

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)自贡市轻工业设计研究院有限责任公司 作者:白上阳

1、前言

  真空制盐生产流程按物料与蒸汽的流动方向,其基本流程分为并流(顺流)、逆流、平流、错流四种。

  目前, 我国以芒硝型卤水为原料的盐硝联产制盐企业基本上采用顺流工艺, 以硫酸钙型卤水为原料的制盐企业大多采用五效石膏晶种法错流生产工艺,个别企业采用五效石膏晶种法逆流生产工艺。久大集团引进美国HPD 技术, 打破了石膏型卤水传统生产工艺,卤水通过烟道气净化去除钙镁等杂质,将石膏型卤水转化成了芒硝型卤水, 采用了五效平流进料、分效预热、顺流转母液、分效排盐工艺,从半年的生产情况来看,节能效果还比较明显,下面以久大贡井2 号真空同样卤水原料、加热蒸汽条件为例对几种工艺加以简要阐述、比较。

2、三种五效真空制盐工艺流程简述及比较

2.1、逆流进料、顺流转母液、顺流排盐

  进料系统: 卤水经混合冷凝水预热达47℃左右,进Ⅴ效蒸发罐,料液再用转料泵将料液由Ⅴ效转进Ⅳ效,Ⅳ效转进Ⅲ效,Ⅲ效转进Ⅱ效,Ⅱ效转进Ⅰ效;盐浆系统:由Ⅰ效转Ⅱ效,Ⅱ效转Ⅲ效,Ⅲ效转Ⅳ效,Ⅳ效转Ⅴ效,Ⅴ效集中排盐;母液系统:由Ⅰ效转Ⅱ效,Ⅱ效转Ⅲ效,Ⅲ效转Ⅰ效顺次转到Ⅴ效,Ⅳ效集中排出。

  特点:全逆流料液通过转料泵由后至前,逐效转料,将热量前移,可提高进罐卤水温度,减少升温热,提高蒸发经济; 顺流排盐浆从Ⅰ效顺次转到Ⅴ效排盐,降低了排盐温度,但顺流排盐,部份热量后移,降低热能利用率;逆流转料,每效罐内料液大进大出,石膏晶种、固液比控制较为困难;如进罐浓度较低,五效结晶器出盐就会很少, 可能仅仅只起到浓缩作用。

2.2、错流进料、顺流转母液、顺流排盐

  进料系统: 卤水经混合冷凝水预热达47℃左右,进入Ⅴ效,用转料泵平流进Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ效;盐浆系统:由Ⅰ效转Ⅱ效,Ⅱ效转Ⅲ效,Ⅲ效转Ⅳ效,Ⅴ效集中排盐;母液系统:由Ⅰ效转Ⅱ效,Ⅱ效转Ⅲ效,Ⅲ效转Ⅳ效,Ⅳ效集中排出。

  特点:此种流程介于平流和全逆流间,五效蒸发罐内料液存在大进大出,石膏晶种、固液比控制比较困难,如进罐料液浓度较低,五效结晶器出盐率就会很低,甚至可能仅仅成为一浓缩罐;料液通过转料泵平流进前四效, 由于五效罐内液温仅54℃左右,与前面蒸发罐内液温相差较远,未能接近沸点进料,升温热较大,蒸发经济较低。

2.3、平流进料、分效预热、顺流转母液、分效排盐

 

  进料系统: 卤水经混合冷凝水预热达47℃左右,再经预热器分效预热料液接近沸点后平流进Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ效,以减少卤水在蒸发罐内的升温热;盐浆系统:由各效盐脚分别排盐,且在盐脚增加淘洗水,以提高盐质、降低排盐温度到55℃左右;母液系统:由Ⅰ效转Ⅱ效,Ⅱ效转Ⅲ效,Ⅲ效转Ⅳ效,Ⅳ效转Ⅴ效,通过Ⅴ效集中排出。

  特点:平流进料有利于系统的平稳运行,利于罐内母液等浓度的控制;分效预热,使料液接近沸点进罐,减少料液升温热;分效排盐,有利于多品种盐的生产,有利于排盐系统调节;这种流程关键在于分效预热器及淘洗盐脚的运用, 否则难以达到节能降耗的效果,但分效预热器易结垢,对卤水要求高。

3、对以上三种流程进行物料、热量平衡计算比较计算依据:原料卤水:NaCL 含量291g/L,含微量Ca2+、Mg2+,含Na2SO4在11.5 g/L。

  首效加热蒸汽:P=0.265MPa T=129℃根据以上数据经物料、热量平衡计算后知,第三种流程的蒸发经济明显优于前两种。三种流程的汽耗及热经济比较见表1。

表1 制盐生产流程汽耗及热经济比较

 

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