[發(fā)明專利]五塔一組式外冷碳化塔系統(tǒng)及其操作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811258573.9
• 申請(qǐng)日: 2018-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109133114A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 屈憲章;夏文菊;范興男;楊廷文;闞文生;李愛(ài)書(shū);李瑞峰;金亞男
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鹽昆山有限公司;中國(guó)成達(dá)工程有限公司
• 主分類號(hào): C01D7/18
• 分類號(hào): C01D7/18
• 代理公司: 昆山中際國(guó)創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32311
• 代理人: 盛建德;孫海燕

本發(fā)明涉及一種五塔一組式外冷碳化塔系統(tǒng)，包括五個(gè)并聯(lián)的碳化塔，在運(yùn)行過(guò)程中，其中一個(gè)碳化塔為清洗塔，其余四個(gè)為制堿塔，每個(gè)碳化塔的塔體外設(shè)有三個(gè)與塔體內(nèi)連通的外冷器，反應(yīng)液在塔體和外冷器之間的循環(huán)方式為自然循環(huán)，所述碳化塔的頂部連接尾氣管用于將尾氣排出至尾氣處理器，AII母液、碳AII液分別通過(guò)位于碳化塔上部的AII母液管、碳AII液進(jìn)液管進(jìn)入碳化塔內(nèi)部，二氧化碳、氮?dú)夥謩e通過(guò)位于碳化塔下部的二氧化碳?xì)夤芎偷獨(dú)夤苓M(jìn)入碳化塔內(nèi)部，所述碳化塔的下部連接碳AII液出液管、排堿液管分別用于碳AII液、堿液的排出。本系統(tǒng)能夠增加日產(chǎn)300噸純堿的生產(chǎn)量，極大地節(jié)約了公司的投入費(fèi)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及外冷碳化塔，具體涉及一種五塔一組式外冷碳化塔及其操作方法。

背景技術(shù)

在聯(lián)堿企業(yè)，以氨、工業(yè)鹽、二氧化碳、水為原料，在碳化塔內(nèi)生成碳酸氫鈉和氯化銨，碳酸氫鈉再經(jīng)過(guò)煅燒后便生成碳酸鈉，即為純堿。基本化學(xué)反應(yīng)如下：

主反應(yīng)NaCl+NH₃+CO₂+H2O＝NaHCO₃+NH₄Cl+Q……(1)

副反應(yīng)NH₃+CO₂+H₂O＝NH₄HCO₃+Q……(2)

從化學(xué)反應(yīng)速度與化學(xué)反應(yīng)平衡的角度來(lái)說(shuō)，通過(guò)控制合適的工藝指標(biāo)選擇最佳操作點(diǎn)以保證反應(yīng)(1)適宜的進(jìn)行程度。顯然，碳化工序的操作與控制是聯(lián)合制堿法的關(guān)鍵因素。通俗地講，要達(dá)到如下三個(gè)目的：

①需要一定的反應(yīng)速度，保證產(chǎn)量；

②要有一定的平衡轉(zhuǎn)化率，提高母液當(dāng)量降低能耗；

③生成NaHCO₃顆粒要大且均勻，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

縱觀國(guó)內(nèi)外純堿企業(yè)，作為純堿生產(chǎn)的核心設(shè)備—碳化塔，無(wú)非是索爾維塔與外冷塔二種型式，二種塔均能生產(chǎn)出符合要求的 NaHCO₃結(jié)晶，結(jié)構(gòu)上，索爾維塔塔內(nèi)件采用菌帽，外冷塔塔內(nèi)件采用篩板；冷卻方式上，索爾維塔采用下部?jī)?nèi)置列管換熱器的冷卻方式，外冷塔采用外置列管換熱器的冷卻方式，在純堿行業(yè)，不管是外冷塔還是索爾維塔，傳統(tǒng)的組塔編排方式是四塔一組，即三個(gè)制堿一個(gè)清洗，制堿作業(yè)72小時(shí)后轉(zhuǎn)入24小時(shí)清洗，如此往復(fù)進(jìn)行。而對(duì)于每塔組更大純堿量的生產(chǎn)需求，傳統(tǒng)四塔一組的編組方式則無(wú)法滿足。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種五塔一組式外冷碳化塔，通過(guò)對(duì)N₂量的適當(dāng)調(diào)整，就能夠保證清洗塔的清洗效果，且提高了純堿的出堿量。

本發(fā)明為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種五塔一組式外冷碳化塔系統(tǒng)，包括五個(gè)并聯(lián)的碳化塔，在運(yùn)行過(guò)程中，其中一個(gè)碳化塔為清洗塔，其余四個(gè)為制堿塔，每個(gè)碳化塔的塔體外設(shè)有三個(gè)或四個(gè)與塔體內(nèi)連通的外冷器，反應(yīng)液在塔體和外冷器之間的循環(huán)方式為自然循環(huán)，所述碳化塔的頂部連接尾氣管用于將尾氣排出至尾氣處理器，AII母液、碳AII液分別通過(guò)位于碳化塔上部的AII母液管、碳AII液進(jìn)液管進(jìn)入碳化塔內(nèi)部，二氧化碳、氮?dú)夥謩e通過(guò)位于碳化塔下部的二氧化碳?xì)夤芎偷獨(dú)夤苓M(jìn)入碳化塔內(nèi)部，所述碳化塔的下部連接碳AII液出液管、排堿液管分別用于碳AII液、堿液的排出。

優(yōu)選地，還設(shè)有堿液儲(chǔ)槽，堿液通過(guò)排堿液管進(jìn)入堿液儲(chǔ)槽，再通過(guò)連接于堿液儲(chǔ)槽的出堿液管進(jìn)入下一道工序。

優(yōu)選地，所述碳化塔包括碳化塔主體和位于碳化塔主體下方的儲(chǔ)液塔，所述儲(chǔ)液塔與碳化塔主體之間相互隔斷。

優(yōu)選地，所述碳化塔主體的下部通過(guò)碳AII液出液管與儲(chǔ)液塔連通，以用于將碳化塔主體內(nèi)的碳AII液排至儲(chǔ)液塔內(nèi)部，所述儲(chǔ)液塔通過(guò)碳AII液排液管將碳AII液由離心泵平均分配至其他四個(gè)制堿塔內(nèi)。