【文章內(nèi)容簡介】 速式噴霧塔”中，在“順流閃速式噴霧塔”中，迅速將高純氯化鈣水溶液濃縮蒸發(fā)并脫去結(jié)構(gòu)水，隨著來自高溫熱源的熱氣流進入高效收粉器，經(jīng)高效收粉器收集、經(jīng)連續(xù)閉風器、經(jīng)包裝，既得高純無水氯化鈣產(chǎn)品。經(jīng)高效收粉器后的高溫尾氣在高負壓的作用下，進入“逆流閃速式噴霧塔”中，濃縮氯化鈣原溶液，濃縮后的氣體經(jīng)高壓引風機后排入大氣，完成全部工藝過程。 該工藝使物料在霧化狀態(tài)下連續(xù)濃縮 ，解決了目前常規(guī)生產(chǎn)工藝在鐵制容器中濃縮形成的對物料嚴重污染的問題，同時也解決了對設(shè)備的嚴重腐蝕問題，從本質(zhì)上提高了產(chǎn)品質(zhì)量，可使產(chǎn)品質(zhì)量達到食品級和試劑級。本工藝燃料消耗和電耗均低于常規(guī)酸法二水氯化鈣生產(chǎn)工藝。 11 工藝技術(shù)方案選擇 氯化鈣的生產(chǎn)方法因原料不同其生產(chǎn)工藝也不同，目前按其主導工藝分為兩種： 廢液回收法：廢液回收法的主導產(chǎn)品是純堿廢液回收，其次還有氯酸鉀廢液回收法、羥基氯化鈣法、磷酸鈣廢液回收法等。 其工藝流程如下： 氨 堿 法 純 堿 生 產(chǎn) 中 的 蒸 餾 廢 液 ， 密 度 為 1 . 12 ～ 1 . 13 g/ ㎝ 3 , 其中C a C l 2 1 0 0 g/ L 左右 , N a C l 4 3～ 5 0 g/ L、少量溶解態(tài)的石膏，氫氧化鈣和氫氧化銨及懸浮雜質(zhì)。經(jīng)凈化和澄清后，在多效蒸發(fā)器中蒸發(fā)，當氯化鈣含量達到 40%左右時溶液中的氯化鈉幾乎全部沉淀，經(jīng)離心分離后，可返回作純堿生產(chǎn)原料，也可制成精鹽。 分離 出 N a Cl 后的 母液 ，含 C a C l 2 38～ 4 2% ，比重 為 1 . 39 ，溫 度20℃ 左右， PH 值約為 8，經(jīng)澄清后送入蒸發(fā)器繼續(xù)濃縮，使 C a C l 2 含量達到 60～ 70%，注入包裝桶，冷凝而得成品。蒸發(fā)器可用升膜蒸發(fā)器和降膜蒸發(fā)器連續(xù)操作，主要控制條件如下： 設(shè)備名稱 CaCl2 % 溫度 ℃ 真空度㎜Hg 柱 蒸氣壓力㎏ /㎝ 2 進液 出液 進液 出液 升膜器 38～ 42 64～ 65 40～ 60 125～ 130 400 3. 5～ 5 降膜器 64～ 65 67～ 68 125～ 130 158～ 150 80～ 100 10～ 11 貯料槽 67～ 68 69～ 70 158～ 160 169～ 170 80～ 100 10～ 11 鹽酸石粉法： 將工業(yè)鹽酸（ 31%）和石灰石粉（通常含 C a C O 3＞ 95%）按 2 .2 : 1 的配比投入反應器 ,在攪拌下進行反應：其反應式如下： CaCO 3＋ 2 H C l = = CaCl 2＋ CO2 ＋ H 2 O 生成的酸性氯化鈣溶液送入有攪拌的澄清槽內(nèi)，再加入石灰 乳 ，使溶液 PH 值為 ～ 9，這時氫氧化鐵、氫氧化鎂沉淀析出，經(jīng)澄清過濾除去。 凈 化 后 的 中 性 氯 化 鈣 溶 液 經(jīng) 預 熱 后 ， 在 蒸 發(fā) 器 內(nèi) 蒸 發(fā) 至 172～ 12 174℃，經(jīng)結(jié)晶、分離、干燥（ 220～ 240℃）后，即得成品。 上述這些方法雖然技術(shù)成熟，但工藝較落后，能耗高，產(chǎn)品質(zhì)量差，生產(chǎn)環(huán)境污染嚴重，危害工人身體健康。不僅浪費資源，而且 濃縮時造成對環(huán)境的嚴重污染，自動化程度低、操作復雜、生產(chǎn)成本高、設(shè)備腐蝕嚴重。與以上各種傳統(tǒng)生 產(chǎn)方法相比“二位一體逆流噴霧煅燒爐”生產(chǎn)工藝具有以下優(yōu)點： ①解決了濃縮過程中設(shè)備嚴重的化學腐蝕問題。 ②直接在氣流狀態(tài)下完成產(chǎn)品的濃縮和煅燒，由于控制了煅燒尾氣溫度，可保證產(chǎn)品質(zhì)量，可使產(chǎn)品質(zhì)量達到試劑級，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。 ③尾氣排放溫度為 80℃，與目前蒸熬法尾氣溫度 300℃降低了生產(chǎn)能耗，提高了經(jīng)濟效益 。 ④由于特殊的反應條件，解決了 濃縮和煅燒 生產(chǎn)過程中設(shè)備嚴重腐蝕的難題。 ⑤目前國內(nèi)年產(chǎn) 5000 噸無水氯化鈣生產(chǎn)裝置，須投資 2500 萬元，采用“二位一體逆流噴霧煅燒爐”產(chǎn)工藝，年產(chǎn) 5000噸投資 1020 萬元即投入生產(chǎn)使用。減少 了 系統(tǒng)的固定資產(chǎn)投資。 ⑥本工藝生產(chǎn)天數(shù)可達到 300 天以上，極大地提高了設(shè)備的利用率。 該技術(shù)是在大量的實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上研制成功的，工藝技術(shù)新穎，技術(shù)屬于國內(nèi)首創(chuàng)。 表 41 為為普通 蒸餾 法、 熬制 法和本項目主要原料消耗和生產(chǎn)成本比較。 13 表 41 主要原料消耗和生產(chǎn)成本比較（元 /t 氯化鈣） 序號 規(guī)格及名稱 單位 單價 元 /噸 二位一體爐 蒸發(fā)器 數(shù)量㎏ 金額 數(shù)量 ㎏ 金額 1 鹽酸 t 220 2330 2330 2 化工灰炭 t 30 1220 1220 3 石灰 100 200 20 200 20 4 燃料煤 t 500 500 200 1000 500 5 電力 度 80 44 60 33 6 包裝袋 條 40 60 40 60 7 化驗費 元 8 8 8 人工工資 元 30 30 9 福利費 10 10 10 折舊費 元 60 11 機物料消耗 元 10 合計 元 錯誤 !未指定書簽。 錯誤 !未指定書簽。 工藝流程和消耗定額 工藝流程 本項目氯化鈣生產(chǎn)裝置主要包括“二位一體逆流噴霧煅燒爐”生產(chǎn)裝置、合成裝置和氯化鈣成品冷卻裝置三部分。 ①“合成”工段 本工段的是將化工灰?guī)r (青石 )與鹽酸分別加入反應釜中 ,控制反應條件與攪拌速度 ,生成氯化鈣溶液，制取反應式為： 14 CaCO 3+2HCl= CaCl 2＋ CO2＋ H 2 O 將 31%的工業(yè)鹽酸按比例加入帶攪拌的合成槽中 ,開動攪拌 ,再將粉碎到 80 目左右的化工灰?guī)r 按比例加入合成槽中，控制攪拌速度，用 石灰乳 調(diào)整溶液酸堿度，使溶液的 PH 傎控制在 8～9 左右。反應結(jié)束后，將反應液經(jīng)水泵送入板框過濾機，過濾后的清液送入暫存罐。 ②濃縮煅燒工段 該工藝采用蒸餾鹽酸與高純度石灰石在塑料容器中反應生成純的氯化鈣水溶液，將純的氯化鈣水溶液在高壓水泵的作用下，連續(xù)不斷打入“逆流式閃速氣流噴霧塔”，在“逆流閃速式噴霧塔”中迅速將純氯化鈣水溶液濃度提高到 45 %左右，流入帶有保溫的塑料集液槽中。經(jīng)高壓水泵的作用，將 4 5% 濃度的高純氯化鈣水溶液連續(xù)不斷打入“順流閃速式噴霧塔”中，在“順流閃速式 噴霧塔”中，迅速將高純氯化鈣水溶液濃縮蒸發(fā)并脫去結(jié)構(gòu)水，隨著來自高溫熱源的熱氣流進入高效收粉器，經(jīng)高效收粉器收集、經(jīng)連續(xù)閉風器、經(jīng)包裝，既得高純無水氯化鈣產(chǎn)品。經(jīng)高效收粉器后的高溫尾氣在高負壓的作用下，進入“逆流閃速式噴霧塔”中，濃縮氯化鈣原溶液，濃縮后的氣體經(jīng)高壓引風機后排入大氣，完成全部工藝過程。 該工藝使物料在霧化狀態(tài)下連續(xù)濃縮，解決了目前常規(guī)生產(chǎn)工藝在鐵制容器中濃縮形成的對物料嚴重污染的問題，同時也解決了對設(shè)備的嚴重腐蝕問題，從本質(zhì)上提高了產(chǎn)品質(zhì)量，可使產(chǎn)品質(zhì)量達到食品級和試劑級。本工藝燃料消耗和電 耗均低于常規(guī)酸法二水氯化鈣生產(chǎn)工藝。 ③成品冷卻工段 來自濃縮煅燒工段的氯化鈣成品，溫度在 280℃左右。高溫氯化鈣成品經(jīng)高效收粉器下的連續(xù)閉風器，落入夾層無軸冷卻螺旋輸送機 15 中，物料經(jīng)夾層無軸冷卻螺旋輸送機后，溫度降到 30℃左右后，進入集料箱中，經(jīng)包裝即得成品 。 材料消耗明細表 氯化鈣生產(chǎn)中原材料消耗見下表 : 表 42 氯化鈣生產(chǎn)中原材料消耗表 序號 原 料 消 耗 1 化工灰?guī)r (CaC O 3＞ 95%) 1220 ㎏ 2 鹽酸 (HCl 30%) 2330 ㎏ 3 石灰 (CaO≥ 95%) 200 ㎏ 自控技術(shù)方案 自控技術(shù)方案包括兩個主要工段，即合成工段和濃縮干燥工段。 根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過程的要求及當今自動化水平發(fā)展，決定采用分散控制，集中管理的控制方案。 ⑴控制系統(tǒng)選擇 自動控制系統(tǒng)采用 DCS 系統(tǒng)，該系統(tǒng)對于連續(xù)生產(chǎn)過程控制是十分理想的。 該系統(tǒng)為進一步提高自動化及管理水平打下一個良好的基礎(chǔ)，只需進一步作好軟件工作。例如一些優(yōu)化控制的軟件，即可進行優(yōu)化控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量。 ⑵儀表選型 本工程部分生產(chǎn)裝置區(qū)具有腐蝕。根據(jù)要求，采取相應的防腐措施。有防腐 要求的選用非接觸式的儀表或特殊耐腐蝕的材料制造的儀表。 年產(chǎn) 5000 噸氯化鈣平衡圖：（以 1000 KgC a Cl 2 計）見下圖 16 合成工段 煅燒工段 成品工段