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(江苏井神盐化股份有限公司淮安碱厂，江苏 淮安 223200)

淮安碱厂一期20万t/a重灰项目采用固相水合法，由φ2500×27000自身返碱蒸汽煅烧炉和冷却流化床相配套生产。二期20万t/a重灰项目于2013年初投入使用，也是采用固相水合法，与一期工艺不同的是凉碱采用粉体流冷却器。重质纯碱理化指标：Na2CO3颗粒0.18～1.18 mm产品含量≥85%，Na2CO3颗粒大于等于1.18 mm产品含量≤3%。对于在生产中大于1.18 mm大颗粒重灰多的现象进行剖析，问题主要在结晶控制和系统设备两个方面。

1 结晶导致系统大颗粒多的原因分析

水合机内的一水碱结晶差，结晶粗大，颗粒不均匀，甚至还会出现碱球，这样的结晶经过加热脱水后，会产生大量大于1.18 mm的颗粒。造成这种现象的原因又可分为以下几种情况。

1.1 轻灰出碱温度低

淮安碱厂轻灰出碱温度要求控制在170～185 ℃，当出现重碱来量波动较大或中压蒸汽压力不足时，会生产出低温轻灰，当轻灰出碱温度低于150 ℃时，轻灰与水的水化反应进行情况较差，水合机内反应温度达不到要求，同时低温轻灰中会带出未分解完全的重碱NaHCO3，碳酸氢钠与水混合后会生成倍半碳酸钠，这使得一水碱结晶中会含有大量碱球；对碱球的成分进行了化验，证实碱球中含有NaHCO3。碱球经过煅烧分解后，颗粒较大；因此低温轻灰经过水合反应后，结晶颗粒不均，含有大量碱球，这使得重灰凉碱后系统循环量增大，成品中大颗粒也明显增多；通过在不同的轻灰出碱温度下重灰的出炉碱和筛分后重灰的粒度如表1。

表1 出碱温度对重灰大颗粒的影响

通过表1的分析，在轻灰出碱温度过低的情况下，对重灰中大颗粒的含量影响是比较大的，随着轻灰出碱温度的提高，状况也随之好转。

1.2 化合水温度高

在正常生产中，为了对重灰洗涤液进行更好的回收利用，大部分生产厂家会利用重灰洗涤液作为固相水合中的化合水，一般情况下固相水合中化合水温度在40 ℃左右时，一水碱结晶颗粒均匀密实大颗粒少，但随着化合水温度增高，一水碱结晶会随之增粗，同时，大颗粒结晶增多，加热分解后生成的重灰成品中颗粒较大，大颗粒成品增多，造成重灰成品中大颗粒含量严重超标。通过对不同化合水温度下重灰大颗粒含量如表2所示。

表2 化合水温度对重灰大颗粒的影响

通过表2可以看出随着化合水温度的升高，重灰中的大颗粒含量也会随之增高，但化合水的温度又不适宜太低，温度太低易导致一水碱结晶过细，从而导致成品在0.18～1.18 mm范围内的颗粒降低，所以温度在35～45 ℃为宜。为了更好的控制化合水的温度，淮安碱厂通过不断的技术改造，使得化合水温度更加有效控制。

图1 水合机化合水工艺流程图

图1为水合机化合水工艺流程图，通过板式换热器为重灰洗涤液换热，降低化合水的温度，同时为了更好地调节水合机用水温度，我们在循环冷却水进入板式换热器前加装了自调阀，以更好的调节循环冷却水的流量，方便调节所需求的化合水温度。同时由于循环冷却水的水源为地下水，杂质较多，在使用的过程中会经常导致板式换热器结垢，降低板式换热器的换热效率，需定期清洗，在循环冷却水进入板式换热器之前加装了过滤器，以减少水中杂质，平时换热效率降低时只需要清洗过滤器即可，降低了清洗板式换热器的清洗周期，极好的提高了板式换热器的使用效果。

1.3 水合机内部抄板和筒体结疤

造成一水碱结晶中大颗粒较多还有一个比较常见的原因，即水合机内抄板和筒体结疤，由于长时间高负荷的运行，水合机内一水碱会在抄板和筒体上产生结疤，影响了水化反应的搅拌，从而导致反应效果差，结晶颗粒粗大而不均匀，结晶中存在较多的粗大结晶。通过停车清理水合机内结疤，会发现一水碱结晶迅速好转。水合机内抄板和筒体结疤现象主要表现为水合机电流会偏高，而其他参数均处在正常水平。

2 系统设备影响大颗粒原因分析

结晶原因是重质纯碱成品中大颗粒较多的主要原因，在实际生产中，有时也会出现结晶很好，但大颗粒仍然超标的现象，其它造成的大颗粒多的原因主要有以下几类。

2.1 碱筛筛网破损

淮安碱厂重灰凉碱工序采用滚筒筛筛分和方型振动摇摆筛筛分成品重灰，滚筒筛筛分只有成品和大颗粒，而方型振动摇摆筛则筛分出细粉、成品和大颗粒，两种筛各有特点和利弊。滚筒筛筛网破损和方型振动摇摆筛大颗粒筛网破损导致筛分效率降低，伴有大颗粒超标现象出现，小部分大颗粒未进入破碎系统筛分便直接进入成品中。

2.2 破碎机效率低

淮安碱厂重灰破碎机有两种规格，一种是单一的双链破碎机，还有一种是双辊双链破碎机，分别设置于两套重灰凉碱生产线。双链破碎机破碎链条存在一定间距，物料在其中始终有部分破碎不到，需要多次循环破碎，效率不是太高；双辊双链破碎机对辊挤压长期动作，影响到从动辊轮的间隙，过紧间隙小破碎细粉过多，过松间隙大会导致破碎效率低，大颗粒多；再者，两者都选用皮带传动，随皮带使用磨损，也会影响到破碎效率。如果破碎机破碎效率偏低，大颗粒需要进行多次破碎，致使筛分系统的循环量增大，筛分的效率也会受到影响。及时调整对辊间隙和更换传动皮带，保证破碎机的正常破碎效率，可以有效的减少筛分系统的循环量，提高筛分系统的运行效率，有效地降低成品碱中的大颗粒含量。

2.3 炉内加热管漏汽、预混段抄板腐蚀结疤

φ2500×27000自身返碱蒸汽煅烧炉生产重质纯碱，由于颗粒状重灰，在流动的过程中摩擦力大，设备经过长时间的运行，炉内加热管封头焊缝若存在气孔夹渣，磨损后会导致加热管封头焊缝漏气现象出现，致使成品碱有大颗粒产生；再者，煅烧炉预混段一水碱与返碱混合温度变化，导致抄板冲刷、腐蚀、结疤，与成品碱直接接触产生大颗粒，伴随成品碱进入凉碱系统中。因此必须保证炉头有足够的存灰，从而避免预混段结疤。

2.4 冷却设备出现漏水

重灰凉碱工序的凉碱设备，均采用冷却水间接接触换热的方式冷却，由于重灰粒度大，颗粒与管壁的摩擦会使凉碱设备在长期运行的情况下出现冷却水管漏水的情况，导致成品受潮，结块，形成颗粒进入成品重灰。粉体流冷却板片产生冷凝水也会产生片状重灰产品，其出气一定要保持通畅。

3 总 结

通过对影响重灰产品大颗粒指标的剖析，更能够有效的控制一水碱结晶状况，以及了解系统设备对大颗粒的影响，更好的掌控化合水温度，合理的控制碱液平衡，促使系统更加稳定，减少员工的劳动强度，降低生产成本消耗，满足客户个性化要求。