苛化工艺设计文档格式.docx
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澄清器绿泥过滤机绿泥
消化器石灰仓熟石灰
苛化器
CD过滤机浓白液槽白液
白泥槽
白泥回流槽
白泥过滤机稀白液槽稀白液
去石灰窑
苛化工艺过程概述
术语
总碱TA:
液体中所有钠盐含量的总和
可滴定碱DDA:
溶液中可以被酸滴定的钠盐含量,表示Na2CO3、NaOH、Na2S含量的和。
活性碱:
NaOH和Na2S总和。
有效碱:
NaOH和1/2Na2S含量。
苛化效率(苛化度):
表示以百分比计的比率:
(NaOH×
100)/(NaOH+Na2CO3)。
硫化度:
表示以百分比计的比率,(100×
Na2S)/(Na2S+Na2CO3)。
苛化过程中的化学反应:
在绿液中的水和石灰之间发生的第一个反应是:
CaO+H2O---→Ca(OH)2+热
这种石灰消化反应发生在消化槽。
本反应产生大量的热,反应迅速。
其产物Ca(OH)2被称为消化石灰。
第二个反应称为苛化反应:
Ca(OH)2+Na2CO32NaOH+CaCO3
反应在消化石灰和碳酸钠(Na2CO3是绿液的主要成份)之间进行,反应的产物是NaOH和白泥。
最初,本反应进行十分迅速,然后减慢,在以后的10-20分钟内,反应进行大约70-90%。
高温加速了本反应(实际反应温度约100℃),搅拌和石灰质量也影响反应速率。
苛化反应达到平衡后即不再继续反应。
意即在平衡反应后额外的石灰加入量(同Na2CO3保持一定比率)将不再导致Na2CO3向NaOH的总量转变。
同样,过量灰也不会转变成白泥。
苛化反应的平衡依赖于绿液的浓度和硫化度。
在Goodwin曲线中指出了反应分别在0%和35%的硫化度下,理论上的平衡苛化度。
在实际操作中,苛化度比曲线值低2-4个百分点,喂料石灰的比例(和Na2CO3即绿液的喂料)才能得到最优化。
若试图达到Goodwin曲线上的苛化度将需要浪费大量的反应时间。
在实际操作中,一部分石灰并不反应,导致白泥中石灰量的增加,而这进一步增加了沉降、过滤、白泥煅烧的难度。
在实际中应选择反应条件以使反应充分,并使白泥中CaO含量足够低且白泥颗粒尽量大(易于过滤)。
苛化基本工艺流程描述
绿液从溶解槽泵送到稳定槽,在流量和密度的变化趋于平衡时,泵(控制绿液流量)送至绿液澄清槽,先进入澄清槽下部(澄清区),绿泥从绿液中分离后,沉降到澄清槽底部,通过转耙收集到绿泥集中槽,经出口管由绿泥泵送至绿泥过滤机,进行洗涤和脱水,较干的绿泥排出工艺系统;
澄清后的绿液上升到澄清槽的上部(贮存区),然后泵送至消化器;
绿液与从石灰料斗经螺旋给料器来的石灰在消化器内混合,通过改变石灰螺旋给料器的转速,维持消化器内石灰/绿液的比例保持不变;
石灰消化后形成的渣子从消化器的底部直接刮除到提渣机,多级螺旋将渣子输送至提渣机上部,经洗涤排出工艺系统;
石灰乳液从消化-提渣机溢流至串联的三级苛化器,一级和二级分为三室,三级分为二室,每室配有一个浆式搅拌器,在此,石灰乳液经过一定的停留时间,进一步的苛化;
苛化后的石灰乳液泵送至CD过滤机过滤,白液过滤工艺由一个压力式过滤机、一个带搅拌的白泥槽、一个滤溢槽、一个带分离器的过滤压缩机和增压压缩机组成,CD过滤机由六组圆盘组成,每组圆盘上有20个带滤布的扇片;
约1.5bar的压差使白液通过过滤扇片进入扇体内部,由轴内通道进滤液槽,泵送至白液贮槽,供蒸煮使用;
白泥从白液中分离留在旋转的过滤盘上,用水预洗、脱水后,用刮刀刮离下来到溜槽,稀释后到白泥罐贮存;
白泥经白泥贮槽,然后送至白泥过滤机过滤,经过滤、脱水的白泥干度约为75%,以供石灰窑煅烧制取石灰用。
设备特征
苛化的主要设备包括澄清槽、绿泥过滤机、CD过滤机、白泥过滤机等,关键设备包括几台真空泵。
澄清槽:
属于道尔型澄清设备。
该设备将澄清和贮存合二为一,下部分为澄清区,上部分为贮存区。
绿泥过滤机:
属于预挂白泥式真空转鼓过滤机。
白泥预挂层厚度一般为60mm,刮刀装置具有内、外限位功能。
真空由附设的真空泵系统产生。
CD过滤机:
CD过滤机由6个过滤盘组成,每一个过滤盘由20个带滤布的扇片组成,过滤扇片与转动轴连接,轴的里面是一通道用来输送从圆盘来的白液,通过轴和单独的过滤阀进一步支过滤液槽,在滤液槽,气体和白液分离,白液进一步被送到白液贮存槽。
CPR白泥过滤机:
属于真空转鼓过滤机。
CPR系统在滤鼓上维持连续的过滤层,包括CPR泵和CPR导板,在导板内部有一个自身驱动的滑架,移动低压和高压喷嘴。
有两种洗涤程序:
低压和高压洗涤。
苛化设备一览表
序号
设备
编号
设备名称
规格
型号
主要技术数据
功率
数量
备注
总数
备用
1
43-T-003
绿液稳定槽
GLS5790
D=5730
H=9000
2
43-T-009
绿液澄清器
GLC80109
D=18000
H=109800
3
43-T-019
DF真空槽
VT617
D=630
H=1750
4
43-E-015
DF喷射冷凝器
JC412
D=475
H=1200
5
43-E-029
消化-提渣机
SC5025
6
43-E-030
消化洗涤器
SS5
D=500
H=2200
7
43-T-038
43-T-039
43-T-040
苛化槽
CT42100
D=4295
H=1000
V=405M3
8
43-T-041
污水坑
LV-1.5/18
9
43-T-068
酸槽
AT1922
D=1910
H=2250
V=6M3
10
43-T-098
白液贮存槽
T133120
D=13370
H=12000
V=1560M3
11
43-T-078
稀白液贮槽
T95120
D=9550
V=830M3
12
43-T-053
白泥暂存槽
LMV3014
D=3000
H=1400
13
43-T-059
白液滤液槽
FV1530
D=1500
H=3000
视镜
14
43-T-061
增压分离器
SWS46/4-K
D=400
H=600
15
43-F-069
收缩槽
ST1020
D=1000
H=2000
平底平顶
16
43-T-075
白泥贮存槽
D=8595
H=7500m
V=410M3
平底锥顶
17
43-T-076
D=5000
V=50M3
18
43-T-088
白泥真空槽
VT1430
D=1430
19
43-E-081
LMF喷射冷凝器
JC1330
H=2000/12/12
20
43-E-045
白液CD过滤机
CD3006
H=3500
21
43-E-013
绿泥过滤机
ERIS1520
L=2000
过滤面积9.4M2
22
43-E-080
白泥过滤机
CPR3550
D=3500
H=5000
过滤面积55M2
23
43-P-002
绿液泵
APP31-100
Q=129H=16
至澄清槽
电动机
1230r/min
380V
变频电机
24
43-P-007
Q=35H=19
Y2-160L-4
1460r/min
25
43-P-008
绿泥泵
NPP22-50
Q=6.12
H=17
Y2-112M-4
1450r/min
26
43-P-018
DF滤液泵
APP22-50
Q=12.6
H=20
电机
Y2-112L-4
1440r/min
27
43-P-037
地坑泵
ASP22-80
Q=64.8
H=18
Y2-160M-4
28
43-P-048
CDF进料泵
WPP33-100
Q=129.6
H=32
Y2-250M-6
37
29
43-P-049
白泥循环泵
WPP23-50
Q=32.4
H=10
Y2-132M1-6
960r/min
30
43-P-050
白泥泵
WPP22-50
Q=36
H=16
Y2-160M-6
1240r/min
7.5
调速电机
31
43-P-058
白液泵
Q=126
H=21
32
43-P-066
酸洗泵
APP11-40
Q=28.8
H=35
Y2-160M1-2
2910r/min
33
43-P-074
白泥乳液泵
Q=36m3/h
Y2-132S-4
5.5
34
43-P-086
LMF进料泵
WPP32-80
Q=54
Y2-160L-6
1100r/min
35
43-P-087
LMF滤液泵
APP32-80
Q=79.2
36
43-P-051
CDF液压泵
刮刀电动机
1500r/min
0.55
43-P-052
CDF润滑泵
0.18
38
43-P-092
CPR高压水泵
530
39
43-P-166
清水加压泵
APP32-100
Q=108
H=42
Y2-200L-4
1470r/min
40
43-P-095
稀白液泵
Q=122.4
H=40
55
41
43-P-096
APP33-125
H=55
Y2-250M-4
42
43
43-F-017
DF真空泵
SC-5
Qv=240l/s
V=500mmHg
44
43-F-056
过滤压缩机
CL-2001
Qv=547l/s
110kPa
45
43-F-057
增加压缩机
H-4
Qv=63l/s
200kPa
46
43-F-084
LMF抽气风机
q=0.6m3/s
P=4kPa
47
43-F-085
LMF真空泵
Q=2017l/sP=500mmHg
工艺技术参数
白液产量>
2490m3/d
有效碱>
110g/l(Na2O计)
硫化度30-35%
苛化度>
80%
过滤后绿泥残碱量<
0.3%(Na2O计)
过滤后白泥残碱量<
过滤后白泥干度>
75%
白液中悬浮固体<
消化前绿液温度85-87℃
温水或二次冷凝水电导率<
60ms/m
Na离子含量<
COD1500mg/l
生产过程检测
正常运转时以下化验工作是必要的。
实验室不但要可以做研究工作和故障处理工作,也要使工作平稳进行。
为苛化工段平稳运行工作:
---绿液溶解槽
绿泥含量1/24h
TTA1/24h
——绿液澄清器1/24h
绿泥含量1/24h
TTA1/8h
——至消化槽的绿液
——进消化槽石灰
苛化能力1/24h
——提渣机内乳液
TTA1/2h
苛化度1/2h
——CDF生产的白液
TTA1/4h
AA1/4h
硫化度1/4h
苛化度1/4h
——绿泥过滤机
滤液中TTA1/24h
——绿泥过滤机进料
固含量1/24h
可溶性碱1/24h
——绿泥过滤机内的外排绿泥
固含量1/24h
——白泥过滤机滤液
——白泥过滤机下料白泥
以Na2O计的白泥中水溶性碱含量1/8h
CD过滤机酸洗
当CD过滤机滤布被白泥颗粒堵塞,不能用吹落或水洗时,只能用酸洗,因此,设计了酸洗系统。
用10%的氨基磺酸作为酸洗液,酸洗液是用75℃热水在酸槽中稀释酸粉而制得。
加入缓蚀剂以保护设备和管线免受腐蚀。
已配好的酸不能放太久,因其有危险性。
因此,每次酸洗应单独制备,且酸洗后必须从槽中立即除去,且酸洗后,酸槽和管线也应用水洗。