制盐工艺520

报告人：冯朝晖•制盐工艺我国有着悠久的制盐历史是产盐最早的国家。相传在夏朝(公元前2140—前1711年)，我们的祖先就会用海水煮盐。关于古代制盐工艺的记载，以明末宋应星的《天工开物·作咸篇》所叙述的最为详细。•一、盐的特性、用途、种类•二、双环公司制盐生产概况•三、工艺及其基本原理•四、相关操作知识内容一、盐的性质、用途、种类•（一）盐的性质•1、盐：酸与碱中和的产物，由金属离子（包括铵根离子）与非金属离子构成。•2、氯化钠：分子量58.443，化学式NaCL，离子型化合物。无色透明的立方晶体，熔点为801℃，沸点为1413℃，相对密度为2.165，堆积密度0.7-1.5。有咸味，含杂质时易潮解；溶于水或甘油，难溶于乙醇，不溶于盐酸，水溶液中性。在水中的溶解度随着温度的升高略有增大。大量存在于海水、天然盐湖中和以岩盐形态埋藏于几百至几千米的地层中。一、盐的性质、用途、种类•（二）盐的用途1、氯碱行业的主要原料盐是氯气、烧碱、纯碱、盐酸的主要原料，也是合成橡胶、合成纤维、塑料、农药和医药等许多无机和有机化学工业的基本原料。2、食用盐用于食用的同时，还大量用于农业、畜牧业、渔业、皮革和食品加工行业。3、其它另外，盐还大量用于融化道路冰雪和用于水处理、冷冻、纺织、染料、造纸以及金属加工等众多行业。一、盐的性质、用途、种类•盐和盐的衍生物有15000多种。可以这样讲，没有发达的制盐工业就没有发达的化工行业，也就不可能有国民经济的全面发展。盐被称为“化学工业之母”。•常见用途：可用来制取氯气、氢气、盐酸、氢氧化钠、氯酸盐、次氯酸盐、漂白粉及金属钠等，是重要的化工原料；可用于食品调味和腌制鱼肉蔬菜，以及供盐析肥皂和皮革工业等；经高度精制的氯化钠可用来制生理食盐水，用于临床治疗和生理实验，如失钠、失水、失血等情况。一、盐的性质、用途、种类•（一）商品盐指标盐品种工业盐食用盐等级优级（%）一级（%）优级（%）一级（%）NaCl≥99.10≥98.50≥99.10≥98.50水份≤0.30≤0.50≤0.30≤0.50水不溶物≤0.05≤0.10≤0.05≤0.10亚铁氰化钾≤10(mg/Kg)≤5(mg/Kg)钙镁离子≤0.25%≤0.40%硫酸根离子≤0.30%≤0.50%碘碘盐（以I计:20-60mg/kg）铁白度≥80度≥70度粒度0.15～0.85mm≥85%≥80%国家GB6009－2003成品硝标准指标项目Ⅰ类一等Ⅱ类一等Ⅱ类合格Ⅲ类Na2SO4%≥99.098.095.090.0水不溶物%≤0.050.101.02.0Ca、Mg含量%≤0.150.300.400.50氯化物（以CL-计）%≤0.350.701.01.5Fe%≤0.0020.0100.040--------水份%≤0.20.52.05.0白度≥8078～79---------------真空制盐的定义•为了实现二次蒸气的多次利用，需依次降低各效卤水的沸点，人们采用了降低尾效蒸发压力，形成‘真空’，来实现压力向负压移动，即压力阶梯，这就是多效蒸发的特点，称为真空蒸发制盐。相关定义：•1、蒸发：是将溶液加热至沸腾，使其中的部分溶剂汽化并被移除，以提高溶液中溶质浓度的操作。•2、热量：是冷热两物体间传热多少的标志，单位“焦耳”。•3、压力：指作用在某物体上的垂直作用力，单位“牛顿”。•4、总温差：在多效蒸发过程中，首效加热室饱和蒸汽温度与冷凝器内二次蒸汽压力所对应的饱和温度之差。•5、泵：通常把提升流体，输送流体和使流体增加压力的机器统称为泵。常用的饱和蒸汽、压力温度对应值表压力（MPa）温度（℃）０.１０１１９.６２０.１４１２５.４６０.１８１３０.５５０.２０１３２.８８０.２４１３７.１８０.２８１４１.０９０.３０１４２.９０.真空制盐经历了如下发展阶段•真空蒸发首先发源于制糖工业，1887年约瑟夫.M.邓肯在美国将单效蒸发用于制盐，1899年美国建成了世界第一套多效真空制盐设备，我国的真空制盐创始人为肖家干。1940年试制成功“灶用制盐真空机”1941年8月14日又安装真空机一台，真空锅一口，日产盐5.1吨，1958年有吴鹿华等人在青岛设计建成一套标准型四效真空制盐设备。真空蒸发制盐主要生产工序•1)卤水予处理，除去卤水中的杂质。•2)蒸发结晶工序；使卤水中水分蒸发，NaCL过饱和而结晶析出，制得盐浆。•3)脱水干燥工序，离心脱水得湿盐，热风干燥而得成品。•4)运输仓贮工序；将成品盐用皮带运送机输送到指定位置，或送盐仓散装（或袋装）。•5)供热工序；用锅炉直接供汽或发电后背压供汽。制盐事业部盐生产概况•制盐事业部下设水采、制盐、氯化工三个工段；其中制盐工段下辖二套真空蒸发制盐装置---Ⅰ组罐、Ⅲ组罐和二套盐硝联产装置---Ⅳ组罐。•规模:•Ⅰ组罐设计规模25万吨NaCL/年•Ⅱ组罐设计规模60万吨NaCL/年4万吨Na2SO4/年•Ⅲ组罐设计规模15万吨NaCL/年•Ⅳ组罐设计规模20万吨NaCL/年3.2万吨Na2SO4/年•总装置总生产能力120万吨NaCL/年7.2万吨Na2SO4/年现工艺流程简述•1.由水采工段输送来的原料卤水首先进入高位储卤池，由底部连通管进入低位卤池，由输卤泵将原卤送往各组罐预热器后进入混料桶。各组罐原卤和各种母液在混料桶内混合后由加料泵送至各效蒸发罐。每组罐进料方式均为平流进料，卤水连续加入蒸发罐进行蒸发。由热电厂0.6MPa蒸汽母管来的蒸汽经各支管进入首效加热室，料液沸腾后产生的二次蒸汽分别作下一效的加热蒸汽。各效冷凝水经闪发后由冷凝水泵送到水-水预热器或冷凝水池。现工艺流程简述•2.循环水泵房送来的冷却水进入各组罐大气冷凝器和水喷射抽气器,冷凝末效二次蒸汽和抽不凝气以形成负压,大气冷凝器和水喷射抽气器下水回到循环水岗位热水池，经凉水塔降温后循环使用。现工艺流程简述•蒸发罐内的料液经轴流泵在加热室和蒸发室之间不断强制循环,使卤水蒸发浓缩。结晶生成的盐浆顺流转至Ⅳ效,Ⅳ效的盐浆由排盐泵输送到旋流器增稠,增稠后的盐浆送到立洗器洗涤，立洗器的溢流进沉盐器。洗涤后的合格盐浆由泵送到离心机脱水，脱水后的湿盐送联碱事业部,也可进沸腾干燥炉。与鼓风机送入的热空气进行沸腾干燥，干盐通过皮带输送机去联碱事业部或进筒仓储备。•I、III组罐洗盐系统产生的老卤送IV组罐T-306桶沉降，清液由加料泵送至EV-304盐罐。老卤在EV-304内沸腾蒸发、结晶。析盐后，其母液由循环泵P-305加压，按顺序进入HE-305、HE-306预热。升温后的母液进入EV-301硝罐，在EV-301内沸腾蒸发、结晶。析硝后，其母液转入EV-302、EV-303闪发罐进行两级闪发降温，降温后的母液转入EV-304析盐。盐硝罐分别排出的盐浆、硝浆送各自的离心机脱水，得到半成品湿盐、湿硝。其湿盐直接由运输皮带送联碱厂。湿硝进入硝干燥炉，生产出的成品硝送硝包装岗位装包后，送入硝库。现工艺流程简述真空蒸发制盐的基本原理•向多效蒸发罐的首效加热室壳程内加入一定压力的饱和蒸汽。饱和蒸汽与管程内自下而上的卤水按对流-传导-对流方式进行热交换。饱和蒸汽释放潜热冷凝成水，卤水吸收热量温度升高。在轴流泵的作用下，卤水强制循环至蒸发室内蒸发、结晶，产生的二次蒸汽进入下一效加热室作为加热蒸汽，依次类推。尾效卤水蒸发产生的二次蒸汽进入大气冷凝器下部并上升，与大气冷凝器顶部进入的冷却水逆流换热。冷却水依次经过各层淋水板小孔和溢流堰形成淋状而均匀分布，增大了与蒸汽的换热面积，使二次蒸汽迅速冷凝成水。二次蒸汽所占密闭罐体的体积大大缩小，从而在罐体内形成真空。这样一来，各效的蒸汽压力和温度自动分配并逐效降低，卤水的沸点亦逐效降低，从而使卤水在不同的压力和对应温度条件下蒸发、结晶。蒸发罐效与效之间形成的温差，即是多效蒸发的传热推动力。盐硝联产装置的基本原理•Ⅳ组罐引进的是瑞士苏尔寿公司的盐硝联产工艺技术，采用了老卤强制循环蒸发及热法提硝工艺达到了高温析硝、低温析盐的目的。老卤经两级预热后进入EV-304，减压蒸发后，析出盐浆其清液经P-305加压送至HE-305、HE-306升温后进入EV-301，蒸发浓缩后析出硝浆，其清液顺流转入EV-302，再转入EV-303进行两级闪发降温后进入EV-304析盐。母液不断循环，实现盐硝联产。离心泵的工作原理•当泵充满输送液体后，启动泵，叶轮转动，由于离心力的作用使液体向四周散出，中间的液体散走之后，形成负压，而从泵的进口再吸进液体。这是因为大气压力与负压之间存在压力差，大气迫使液体不断从吸入管流人叶轮。叶轮散出的液体，以很高的速度进入蜗壳（泵壳），速度降低，压力增加，从排出管排出。离心泵主要由叶轮、泵壳、轴承、泵轴、密封装置和联轴器等部件组成。蒸发器工作原理•溶液由轴流泵自下而上地打到加热室流过,从加热室加热管获得热能后,进人蒸发室进行沸腾蒸发,二次蒸汽自上部的二次蒸汽管排出,液体沿下循环管继续进行循环。完成液由排出管排出。加热蒸汽由加热室壳体接管进入,在壳体与管束间的空隙处自上而下流过,经过换热后的冷凝液由加热室下部的排出口排出。蒸发罐由：蒸发室、加热室、轴流泵、上下循环管等组成洗盐器工作原理•罐内排出盐浆经旋流器增稠后,进入洗盐器中心管,因重力原因,固体盐向下运动,从底部排出。净化卤由底部进入,沿筒体上升与固体盐逆流洗涤,进入溢流堰后从环形槽排出。精卤盐浆洗涤后盐浆主要技术参数转鼓直径438/500mm推料次数40-80times/min最大工作转速2000r/min工作油压2MPa油泵电机功率11-22kw处理量10-20t/h主电机功率33-55kw外形尺寸3600X1420X2078mm重量4400kg离心机工作原理通过转鼓的高速旋转所产生的离心力,使不均匀混合物中的固相、液相分离。沸腾床工作原理•散状物料由床的一侧加入,热气流通过分布板间隙与物料接触,只要气流速度保持在颗粒的临界流化速度与带出速度之间,颗粒即能在床内形成流化,颗粒在热气流中上下翻动,互相混合和碰撞,与热气流进行传热和传质而达到干燥的目的。当床层膨胀至一定高度时,床层间隙率增大而使气流速度下降,颗粒又重新落下而不至被气流所带走。经干燥后颗粒又床的另一侧出料口排出。气流由顶部排出并经除尘器除去其中夹带之粉尘。本泵由蒸汽喷射器、辅助冷凝器和水力喷射泵或水环真空泵三部分组成。喷射泵的工作原理喷射泵是利用流体流动时静压能与动压能互相转换的原理来吸送流体的。当工作流体进入喷嘴口后，以极高的速度喷出，于是在喷嘴口处形成低压而将流体由吸入口吸入，吸入的流体与工作流体一起进入混合室然后流经扩大管，在扩大管中混合流体的流速逐渐降低，压力因而增大，最后至压出口排出。轴流泵工作原理当叶轮旋转时，浸沉在液体中的叶片对液体产生推和挤的作用，液体被吸入和压出，压出的液体经过导叶流入工作管路。•立式洗盐器为什么必须保证有溢流？•从立式洗盐器底部兑入的原卤与从顶部沉降的盐浆进行逆流洗涤，回溶部分芒硝，如果不能保证有溢流，回流的硫酸根无法排放，这样就达不到降低芒硝含量的目的。相关操作知识•化工生产中常采用改变离心泵出口管线上的阀门的开度这一方式来调节离心机的工作流量，用这种方式调节流量迅速方便，且流量可以连续变化，适合化工连续生产的特点，所以应用十分广泛。•采用这种方式调节，其实质是通过改变管路局部阻力，使管路特性曲线随之改变，由于泵的工作特点是管路特性和泵特性曲线的交点，故泵的工作点发生变化，其工作流量也发生变化。•用这种方式调节其缺点是当阀门关小时，流动阻力加大，额外多消耗一部分动力，不经济。相关操作知识泵轴承温度高有哪些原因？•①轴承损坏；②轴承弯曲；③联轴器对中不良或轴向间隙太小；④润滑油油量不足或油变质；⑤轴承装配不良相关操作知识轴流泵电流过低有哪些原因？①皮带过松；②叶轮严重腐蚀；③叶轮角度小；④电网及电极故障。泵运转时震动大的原因有哪些？①找正不好；②轴承磨损，滚珠（柱）破裂③；吸入管排出管支撑不牢；④轴弯曲变形；⑤地脚螺丝松动；⑥转子不平衡；⑦电机轴承损坏；⑧连轴器找正不好。造成原盐