联碱法氯化铵干燥节能改造工艺的研究

赵 川

(连云港市福源德邦科技发展有限公司，江苏 连云港 222300)

1 背景技术

传统联碱法纯碱生产中氯化铵干燥工艺流程：结晶工序的湿氯化铵，由湿铵皮带机送进振动给料机，经振动给料机送入流化床干铵炉，鼓风机抽空气经空气加热器与蒸汽间接换热后由干铵炉底部进入，与湿氯化铵进行传热和传质，湿铵水分被加热蒸发由尾气带走，干燥后的氯化铵从干铵炉出料口溢出进入料仓，经包装皮带机包装成品。干铵尾气经旋风分离器、布袋除尘器分离粉尘后，由引风机抽出经排风筒排入大气，旋风分离器及布袋除尘器下料回料仓。

这种工艺存在以下缺陷：①干铵尾气量大，难于回收处理，直接由引风机排空，因干铵尾气中含有粉尘及氨，带来环保问题；②热风空气未形成密闭循环，鼓风机需抽取常温空气进入空气加热器进行加热，增加蒸汽消耗；③干铵尾气中含有的氨未回收利用，带来氨的损失。

通过技术创新，我公司发明一种联碱法纯碱生产过程中氯化铵干燥节能工艺，在传统氯化铵干燥工艺上增加一套热风干燥密闭循环装置，将氯化铵干燥炉出来的部分返料送去热风干燥密闭循环装置，进一步加热提高物料温度，然后再与湿铵物料在预混器内混合，预混器蒸出的气氨用系统母液回收，预混器混合物料再送去氯化铵干燥炉。

2 工艺流程介绍

在传统氯化铵干燥工艺上增加一套热风干燥密闭循环装置，其由空气鼓风机、空气加热器、气流干燥器、旋风分离器及预混器组成。所述热风干燥密闭循环装置包括气流干燥器、第一旋风分离器和预混器，气流干燥器上连通有用于提供热风的第一空气加热器，气流干燥器的进料口与干铵炉的返料口连通，气流干燥器的出料口与第一旋风分离器的进料口连通，预混器上设置有进料口和外接湿铵供料管道的进料口，第一旋风分离器的出料口与预混器的进料口连通，预混器的出料口与干铵炉的进料口连通。

将氯化铵干燥炉出来的70 ℃干铵返料通过皮带机及螺旋输料器送去热风干燥密闭循环装置，通过空气鼓风机将空气送空气加热器，利用蒸汽将空气加热到180～200 ℃，然后输送干铵返料去气流干燥器，将干铵返料加热到150～180 ℃，加热后的物料经过旋风分离器分离下来的物料通过螺旋输料器送入预混器，旋风分离器出来的热空气再由空气鼓风机送去空气加热器，实现热空气密闭循环。湿铵通过皮带机及星形下料器送到预混器中与150～180 ℃干铵物料混合，预混器蒸出的气氨送去吸氨器利用联碱系统母液回收，预混器出来的60 ℃干物料通过螺旋输料器送入流化床干燥炉。

该套热风干燥密闭封循环装置按照20万t/年产能设计，通过核算，全年生产以8 000 h计，每小时生产干铵产品为25 t，干铵产品含水量为0.5%，进预混器的湿氯化铵物料量为26.5 t/h，湿铵含水量为7%，预混器中蒸出的氨量为307 kg/h。

图1 增加热风干燥密闭循环装置的氯化铵干燥工艺流程

本工艺技术具有以下技术优势：

1)热风干燥密闭循环装置热风密闭循环，回收再利用，降低系统蒸汽消耗；

2)高温干铵物料和湿铵物料在预混器混合蒸出气氨，气体量少且气氨浓度高，易于回收处理，解决原有氯化铵干燥工艺尾气量大，尾气中氨难于回收处理带来的环保问题；

3)回收干铵尾气中的氨，减少干铵尾气外排氨损失。

3 技术应用前景

该工艺技术计划在安徽德邦化工有限公司实施应用，年产60万t纯碱，干燥氯化铵有两套生产装置，单套年产能20万t，可将两套干铵生产系统进行改造，增加预混器及气流输送装置。

预计项目完工投用后，进干铵炉的湿物料通过干铵炉返料预混处理可由原来的10 ℃提高至60 ℃，使得湿物料含水量从7%降至4%，原有工艺氯化铵干燥需要的热量约为6万kcal/t干铵，通过本项目改造，氯化铵干燥需要的热量约为4万kcal/t干铵，则年产40万t干铵，每小时可节约蒸汽约1.67 t，则全年节约蒸汽约1.33万t。此外，项目实施后，年产40万t干铵，每年可回收氨约4 900 t。

本工艺技术获得授权实用新型专利一项，专利名称：一种纯碱生产过程中氯化铵节能干燥装置，专利号：ZL201920673825.8。本工艺技术可降低联碱法纯碱生产过程中氯化铵干燥的系统能耗。并解决传统生产工艺的环保问题，可推广至联碱行业使用。