[发明专利]一种强化联碱过滤的工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于纯碱生产领域，涉及联碱强化过滤过程的工艺方法和设备。

背景技术

我国纯碱生产主要采用“氨碱法”和“联碱法”两种生产工艺，少量以天然碱为原料加工制作。由于联碱具有原盐利用率高、污染少、能耗低等优点，近年来联碱工艺得到了较快的发展，我国联碱装置总产能已经超过氨碱。 

我国纯碱工业发展至今，虽然产能名列世界第一，但总体技术水平距世界先进水平还有一定差距，优化工艺技术和提升装备水平已经成为纯碱企业提高自身竞争实力的主要途径之一 。纯碱企业在老装置改造、搬迁和新装置建设过程中，大量采用了我国自行研制开发的新工艺、新技术和新设备，同时引进了一些先进的技术和设备，使我国纯碱企业的技术与装备水平不断提高。

滤碱工序位于碳化工序和煅烧工序之间，技术性能直接关系到整个纯碱生产的产量、质量、能源消耗、工艺指标以及企业清洁生产水平，特别是在联碱工艺中，滤碱机洗水当量直接影响产品质量和系统母液的平衡，从而影响整个联碱工艺的运行。随着国家对清洁生产技术的推行，以及纯碱行业自身的发展和市场对纯碱品质要求的提高，对滤碱工艺和装备技术水平的要求也随之提高。常规的转鼓真空过滤机在纯碱工业已经应用了百余年，现今仍然是纯碱行业普遍采用的滤碱设备，由于其为圆筒结构，转鼓直径受限，影响了其单机产量的提高，限制了滤饼洗涤和过滤时间，转鼓真空过滤机采用逆重力布料，不利于过滤、洗涤作业和纯碱品质的提升。国外在上个世纪80年代开始研究水平真空带式过滤机在过滤重碱上的应用，首先在索尔维碱厂（氨碱工艺）成功应用后在欧洲各大碱厂推广，取代了之前普遍采用的转鼓真空过滤机，水平真空带式过滤机，其在布料、过滤、洗涤、干燥和卸料等方面比传统的转鼓真空过滤机具有无法比拟的优越性，并且具有集成化、自动化、大型化、高效率等特性，得到了纯碱行业的青睐，有着广阔的应用前景。

国内纯碱行业最早将水平真空带式过滤机用于生产的是中州铝厂建设10万吨/年联碱项目，借鉴氧化铝行业的水平真空带式过滤机应用经验，选择了2台25 m²的水平真空带式过滤机用于滤过工序重碱过滤，但由于没有针对工艺特点、过滤介质的物料特性和过滤性能进行系统考虑，各项指标还不如转鼓真空过滤机，由于应用效果不理想从而影响了其推广应用。 

联碱法纯碱生产采用母液循环方式，制碱母液去制取氯化铵，制铵母液再循环回来制碱，使得母液当量较氨碱法高出50%以上，而且碳化取出液固含量低、游离氨含量高，传统的过滤工艺和设备，效率较低，洗水当量大，难于生产出高品质的产品。

本发明针对联碱工艺特点、过滤介质的物料特性和过滤性能进行工艺过程和设备研究，提出的强化联碱过滤新的工艺方法，实现高效、低耗、清洁文明生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强化联碱过滤的工艺方法，是在不改变主体生产工艺的条件下，以联碱装置滤过工序采用新型水平带式真空过滤机为基础，通过进料的预浓缩和出料前的预干燥工艺和设备的应用，实现在常规工艺洗水当量的80%条件下获得低于16%含液量、含盐量低于0.2%的高品质重碱产品。

本发明为了实现上述目的，所采用的技术方案为：

一种强化联碱过滤的工艺方法，由预浓缩阶段、布料、过滤、洗涤阶段和预干燥阶段组成，其是通过如下步骤制得：

1）预浓缩阶段：将从联碱碳化塔取出的碳酸氢钠晶浆悬浮液先经过预浓缩器，初步预浓缩得到含固体的悬浮液和清母液，清母液自流到母液桶； 

2）布料、过滤、洗涤阶段：将步骤1分离后得到的含固体的浓缩悬浮液自流到水平带式真空过滤机的布料箱，顺序通过水平带式真空过滤机的过滤段和洗涤段；

3）预干燥阶段：将步骤2得到的滤饼经设置于预干燥段的预干燥器进行预干燥，获得高质量重碱产品。

进一步地，所述的强化联碱过滤的工艺方法，步骤1中使用的预浓缩器是采用带有曲面筛的出碱槽对联碱碳化塔出碱液进行初步的固液分离，通过浓缩水平带式真空过滤机进料，强化过滤。曲面筛漏网的结晶经母液桶沉淀后，通过母液桶下方的沉淀泵送到水平带式真空过滤机布料箱。

进一步地，所述的强化联碱过滤的工艺方法，步骤2中使用的水平带式真空过滤机设有三段逆流洗涤，其中第二段洗涤段和干燥段收集的淡滤液送第一段洗涤，真空箱摩擦带和皮带托盘的润滑水及滤布清洗水收集后送第二段洗涤，新鲜的软水用于第三段洗涤液和润滑水、滤布清洗水。