史金凱,趙東良,奎明海
(青海堿業(yè)有限公司,青海德令哈 817000)
“三廢”在純堿生產(chǎn)中的再利用
史金凱,趙東良,奎明海
(青海堿業(yè)有限公司,青海德令哈 817000)
介紹我公司純堿生產(chǎn)中的廢水、廢氣、廢渣的回收利用情況,不僅可以減少污染而且可以增產(chǎn)降耗,效果明顯,是推進循環(huán)經(jīng)濟的具體體現(xiàn),值得推廣。
純堿生產(chǎn);廢水;廢氣;廢渣;再利用
為節(jié)能減排政策的進一步落實,減少污染,降低生產(chǎn)成本,本公司采取一系列措施,減少廢氣、廢水、廢渣排放并回收利用,下面就青海堿業(yè)投產(chǎn)以來治理三廢技術(shù)改造措施中主要幾項作以下總結(jié):
生產(chǎn)排放的污水量較大,一方面浪費水資源,另一方面排放污水需占用一條廢液管線,并且輸送到42km以外的渣場,消耗電能較大。因此,降低污水排放量及對污水回收利用具有重大意義。
表1 生產(chǎn)系統(tǒng)主要的污水排放情況
脫鹽水濃水水質(zhì)清潔,可優(yōu)先回收一部分用于化鹽,替代調(diào)節(jié)水溫的一次水,此部分水量夏季約80m3/h,冬季約30m3/h;剩余部分用于石灰窯氣洗滌塔作洗滌水,水量100~150m3/h。窯氣洗滌塔水源是生產(chǎn)循環(huán)水,為防止生產(chǎn)循環(huán)水濃縮倍率過高,循環(huán)水系統(tǒng)每小時需外排水量60m3/h,回收濃水后可保持其平衡。
因脫鹽水濃水是間斷排水,每次間隔在1~1.5 h,因此利用石灰廠房東側(cè)建的廢液池做廢水貯水池,其長×寬×高為22×16×5m,有效容積1400 m3,將12臺多介質(zhì)過濾器排水匯至一條總管,利用其排水壓力送入廢水池(反洗水泵流量200m3/h、揚程20m),再經(jīng)2臺泵(一開一備)分別送到鹽水雜水桶和石灰窯氣洗滌塔進水總管。通過安裝閥門,多介質(zhì)過濾器排水可回收也可外排。
脫鹽水濃水Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)含量約為一次水的4倍,可能造成石灰窯氣洗滌塔篩板結(jié)疤速度加快,投入使用后需增加清理次數(shù)。另外,濃水雜質(zhì)含量高,略增加鹽水精制耗堿耗灰量。
石灰二次水排空水水質(zhì)同一次水,水溫60±5℃,對現(xiàn)有管道進行改造后控制排水量由80m3/h降到20m3/h以下,并回收至化灰雜水罐內(nèi)用于化灰。
壓縮機中段、清洗機排水水溫40~45℃,水中含有少量窯氣中帶來的雜質(zhì),排水量約30m3/h,可用于化鹽。將6#至11#臺壓縮機排水接一條總管,利用其壓力送至鹽水雜水桶中,將壓縮機排水全部回收。
石灰窯氣洗滌塔和電除塵沖洗水排水溫度38℃左右,其中懸浮物含量約300mg/L,必須經(jīng)過處理后方可再利用。初步與水處理的有關(guān)廠家聯(lián)系,采用旋液分離器分離或自然沉降后,再經(jīng)處理能力為150m3/h的疊片過濾技術(shù)進行過濾,出水懸浮物含量在50mg/L以下。因其水溫較高,量較大,不適于再次用于窯氣洗滌降溫,因此,過濾后的水送到石灰雜水桶中用于化灰,回收后降低化灰水溫度約4℃,對灰乳溫度不會造成實質(zhì)性影響。
該項目預計總投資約50萬元,該項目每年可節(jié)約水419 040m3,節(jié)約資金約83萬元。
原流程為淡液經(jīng)鈦板冷卻后送至高低真空凈氨器和濾過尾氣凈氨器,洗完尾氣后送至爐氣洗滌塔洗滌爐氣,但在經(jīng)兩年的使用過程中發(fā)現(xiàn)很多問題,如經(jīng)常出現(xiàn)因廢液二閃器帶液將廢液帶入洗水系統(tǒng),造成洗水鹽分高,成品鹽分高,不得不將廢淡液外排,這樣每小時浪費60m3。所以公司決定將廢淡液回收至鹽水雜水桶,不僅回收了水解決了洗水鹽分高的問題,而且回收了大量廢熱。
蒸餾、吸收系統(tǒng)是一個封閉的系統(tǒng),吸收尾氣排出氣體主要成份為CO2,其次為NH3。對吸收尾氣進行分析,CO2平均濃度為93.4%,NH3濃度為0.15%,其排放量按低真空泵能力估算在2 300m3/h以上,如此高濃度的CO2氣對氨堿來說回收是非常有價值,即可提高產(chǎn)量,又可提高碳化轉(zhuǎn)化率。
另外可減少CO2排放量:
2 300m3/h×93.4%=2 148.2m3/h,每年減少CO2排放約18 558 720m3。
減少NH3排放量:
2 300m3/h×0.15%=345m3/h,每年減少2 980 800m3。
將低真空吸收尾氣回收到窯氣中或爐氣中。高真空吸收尾氣因接入了熱母液桶呼吸管,有空氣漏入,經(jīng)取樣分析,濃度在60%左右,因此,暫未考慮回收。
將流程設(shè)計為從低真空泵出口接到8#壓縮機入口窯氣管線,也可回收至下段氣總管。
2.2.1 提高中段氣濃度
回收的吸收尾氣全部進入中段氣中而不進入清洗氣,對中段氣和清洗氣分析對比就可計算出提高數(shù)值。從生產(chǎn)中的分析結(jié)果對比數(shù)據(jù)可得平均提高中段氣濃度2.2%。
2.2.2 提高轉(zhuǎn)化率
回收尾氣后提高碳化轉(zhuǎn)化率1.68%,保守計算,提高轉(zhuǎn)化率1.5%。每噸堿節(jié)鹽34.6kg(91%實物量),按月產(chǎn)量9.5萬t計,每月節(jié)約原鹽3 287 t,原鹽價格50元/t,每月可節(jié)約成本16.44萬元。
2.2.3 提高產(chǎn)量
吸收尾氣回收后,用于制堿。將所排放的CO2換算為產(chǎn)量:
在標況下CO2的體積=(70.8-20)×2 300× 93.4%÷101.325×273×(273+45)=990m3/h
式中,當?shù)卮髿鈮簽?0.8kPa,尾氣溫度為45℃。
換算為產(chǎn)量=990÷210=4.7t/h,年增加產(chǎn)量約40 608t。按噸堿利潤400元計算,年增加效益1 624萬元。兩項改造總計增加效益約1 733萬元。
對生產(chǎn)產(chǎn)生的廢棄物、碎石、廢砂、爐渣、爐灰變廢為寶,作為建筑材料,廢液生產(chǎn)氯化鈣,粉煤灰和廢石生產(chǎn)水泥,年回收粉煤灰1萬t,爐渣1 200t,碎石5萬t。
通過對廢水、廢氣、廢渣的回收,不僅節(jié)約了資源,減少了環(huán)境污染 項目回收對生產(chǎn)帶來的效益明顯,其中NH3回收對生產(chǎn)舉足輕重,不僅節(jié)約成本,而且大大降低了氨耗,實現(xiàn)清潔生產(chǎn),廢水、廢氣、廢渣的重復利用率大大提高。
TQ 114.1
B
1005-8370(2012)05-17-02
2012-07-20