一种煅烧炉热碱回收装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种碱回收设备及其工艺，尤其涉及一种碱回收设备。
[0002]
【背景技术】
[0003] 纯碱是主要工业原料，建材、玻璃、冶金、交通等行业都与纯碱密切相关，近年 来，国内的纯碱行业发展非常迅速，产量由改革开放初期的500万吨/年发展到目前近 2000(2500)万吨/年。在纯碱制造的主要工序，湿重碱（NaHC03+H20)被煅烧为纯碱，其过 程国内多采用回转式煅烧炉来完成，煅烧炉用蒸汽加热，炉内排出的尾气处理，是近年纯碱 行业讨论的热点。
[0004] 制碱业一般采用回转式煅烧炉，它处理的是湿重碱，湿重碱以及其它种类碱的成 分见表1-4。经过炉内一系列物理和化学的反应，湿重碱生成纯碱及炉气。
[0005] 某化工集团的湿重碱，出炉纯碱，尾气的物料组分如下： 表1湿重碱的成份
表2出炉成品（纯碱）的成份
表3出炉尾气的成份
表4尾气中灰分的成份分析
湿重碱在回转式煅烧炉中被加热至120~180°C时，分解成成品纯碱及尾气，纯碱进成 品仓，尾气经洗涤后的主要成分为C02,C02气体通过螺杆泵打入碳化槽，重新和原料反应， 进一步循环利用，由于刚从煅烧炉中排出的尾气温度在ll〇°C左右，气体含尘量较大，直接 进入螺杆压缩机温度太高，粉尘的磨蚀会极大的降低压缩机螺杆的使用寿命，所以工艺上 对煅烧炉排出的尾气，先经旋风分离器进行初级分离，再通过一个小罐（洗涤塔）（小塔）， 用母液对炉气进行洗涤，然后将其送入到冷却塔冷却，并转入下一工序。
[0006] 现有技术中煅烧炉的生产工艺流程。从煅烧炉中排出的气体，是含有碳酸钠、碳酸 氢钠混合物，在通过一级旋风除尘器后，仍有约8000~20000mg/m3的粉尘含量，煅烧炉的尾 气量一般35000~42000m3/h，粉尘量为8000mg/m3X35000m3/h=280kg/h，也就是每台炉子 每小时有280kg的成品碱被冷却塔中的水溶解冲走，一般年产60万吨/年的纯碱厂配套四 台同等规格的煅烧炉，那么每年约有24X300X4X280 = 8064吨的纯碱被排出，按目前的 纯碱价格1500元/t，回收碱估价为1000元/t，那么每年就有价值806. 4万元的碳酸钠与 碳酸氢钠排入废水中，这样既浪费了资源，又污染了环境。
[0007]
【发明内容】
[0008] 纯碱制造由半成品重碱（主要成分为碳酸氢钠）煅烧成为产品纯碱，使用的主要 设备是轻质纯碱煅烧炉。重碱在旋转的煅烧炉内升温除水、化学反应分解生成纯碱，同时产 生大量气体，成分为水蒸汽、二氧化碳、氨气、空气等。气体排出经净化、压缩后再次作为原 料进行制碱反应。
[0009] 煅烧炉出气一般称为炉气。炉气中夹带大量的碱粉经过旋风分离器分离后，回到 纯碱成品系统。但是还有相当一部分较小颗粒的碱粉未被分离，混于气体中，仍需进一步净 化。
[0010] 在常规的制碱工艺中，分离器出口的炉气，一般选用母液洗涤或碱水循环洗涤才 能达到净化要求，进入压缩机给碳化工序提供反应原料。但是在洗涤过程将碱粉、氨气等溶 解，成为溶液，用于其他工艺过程，使得纯碱产品量减少。
[0011] 针对这一较大的浪费，各碱厂采用了不同的回收方法： 第一种方法，用水洗法回收，即在旋风除尘器后加上一级水洗收尘器，水洗除尘器的液 体进入工艺，进行再反应。根据液体碱度的大小分别进不同的反应阶段，这样可以减轻原第 一级和第二级水冷却塔的负担，也可以减少部分污水排放，但是，已经制成的热碱，再返回 工艺流程，会增加反应时的各项指标，母液平衡很容易出问题，在化工行业，母液平衡是稳 产的一项主要内容。这一方法的效果不十分理想。
[0012] 第二种方法，采用袋式除尘器。利用袋式收尘器的收尘效率高，操作维修方便，设 备本体轻的特点，进行热碱回收，但最大的问题有四个：（1)热碱温度低于l〇〇°C会产生结 露现象，而袋收尘器的结构特点，决定了其漏风系数较大，难以解决结露（和出料的）问题； (2) 袋式收尘器采用压缩空气（气体）清灰，而压缩空气（气体）会降低C02的气体浓度； (3) 热碱容易糊袋，一旦袋子结疤，整个系统不通风，造成停产；(4)布袋寿命一般为一年， 维修量很大。本办法已有几家纯碱厂做了试验，但最后均没有能够实现工业化运行。
[0013] 第三种方法，是用电收尘器进行热碱回收。该办法由本发明人的申请人提出并予 以实施，获得了理想效果，热碱回收效率达到90%。
[0014] 本发明成功解决了以下几个问题：（1)热碱回收装置的结露结疤；（2)热碱回收装 置用于负压操作环境下的出料；（3)静止设备中运动部件的漏风控制；(4)较大比表面积设 备运转过程中温度波动较小；（5)不改变原有生产工艺过程。
[0015] 采用本发明的装置具有以下优点： 增加产品产量：传统工艺用洗涤塔将炉气中夹带碱粉溶解损失，而电除尘装置直接回 收干碱并入产品，增加了纯碱的产量。根据现场测定数据：生产一吨纯碱，在该装置可回收 18. 27公斤纯碱，对于目前国内标准的60万吨/年纯碱厂，年增加纯碱产量10962吨。 [0016] 降低原料及能量消耗：由于增产，且不增加原料盐、石灰石、二氧化碳、蒸汽、电力 等物料，单吨产品物耗摊薄，大幅降低，产品生产成本随之降低，经济效益显著，增强企业竞 争力。
[0017] 延长设备使用周期：使用静电除尘回收碱粉装置，没有炉气洗涤过程的液相反应， 减少了溶液对设备的腐蚀、结垢等问题，延长设备使用寿命，减少设备开停次数，减少损失。
[0018] 减少飞尘损失，减少环境污染：静电除尘回收碱粉装置开用，利于各项工艺指标优 化控制，炉气系统一般控制在微负压状态，如果炉气管路不畅或设备频繁倒停造成炉气压 力波动，除造成产品损失外，更大的隐患是造成环境空气污染，使大气PM10、PM2, 5指标超 标。
[0019]
【附图说明】
[0020] 图1是本发明热碱回收装置的生产工艺流程图： 进料塔一 1、输送机一 2和3、煅烧炉一 4、燃气一 5、预热器一 6、空压机一 8、预热风机一 9、流化风机一 10、级分尚一 11、洗绦器一 17和18、静电除尘器一 19、清污风机一 20和灰 斗一 23。
[0021] 实施例
[0022] 下面通过实施例对本发明作进一步说明。应该理解的是，本发明实施例所述方法 仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方 法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
[0023] 本发明的煅烧炉热碱回收装置，包括煅烧装置、级分离装置、洗涤装置，煅烧装置 包括煅烧炉4,级分离装置包括一级级分离11，一级级分离11的通道与煅烧炉4的顶部出 气口连通，一级级分离11的通道还与洗涤装置连接，一级级分离11的通道与煅烧炉4连 通；洗涤装置包括依次连通的洗涤器17、洗涤器18、静电除尘器19,洗涤器17与一级级分 离的通道连通，还包括连通泵22,连通泵22同时与洗涤器17和静电除尘器19连通，洗涤器 18的底部和静电除尘器19的底部同时连通到灰斗23。煅烧装置还包括依次连通的进料塔 1、输送机2、输送机3,煅烧炉4包括连通煅烧炉4内部的预热器6,预热器6与输送机3连 通，预热器6与一级级分离11的通道连通。煅烧炉4连通有空压机8。静电除尘器19的 顶部连通有清污风机20。还包括互相连通的预热风机9、流化风机10,流化风机10与一级 级分离11通道的输入端连通，流化风机10与一级级分离11通道的输出端连通，预热风机 9与一级级分离11通道的输出端连通，预热风机9与煅烧炉4连通。
[0024]本发明的煅烧炉热碱回收装置，包括煅烧装置、级分离装置、洗涤装置、燃烧装置， 煅烧装置包括煅烧炉4,级分离装置包括一级级分离11和二级级分离，一级级分离11的通