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制盐工艺
第一章 卤水净化车间工艺描述
1.1 设计依据
表 1-1：卤水净化工程原卤成份及其含量
净化能力（万m3/年） 225.85
有效生产时间（h） 8000
NaCl / (g/l) 290
Mg2+ / (g/l) 0.05 CaSO4 (g/l) 2.04
Ca2+ / (g/l) 0.60 Mg SO4(g/l) 0.25
密度(kg/m3) 1200
夏季（℃） 20
冬季（℃） 7
1.2 卤水净化必需性
卤水净化是指利用物理和化学方法除去卤水中杂质一个工艺。几乎全部卤水
全部含有Ca2+、Mg2+杂质，而Ca2+、Mg2+杂质影响表现在对产品质量影响和对生产过程
影响。
因为 CaSO4 含有逆溶解度特征，在卤水输送、预热、蒸发过程中析出，附着在管道
设备壁上而结垢，会严重降低传热系数，垢层越大，使传热系数下降越大，从而使设备
生产能力降低。
垢层消除会延长有效工作时间，有效生产量。卤水中CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2
等杂质会使卤水沸点升高，粘度增大，所以降低有效传热温度差；另外，杂质越多，真空
制盐母液排放量越大，首先使热量增大（即能耗高）；其次降低了NaCl回收率。
1.3 卤水净化方法及其步骤说明
1.3.1 卤水净化方法
采取石灰－芒硝－二氧化碳法进行净化处理。
1.3.2 步骤说明
1.3.2.1 一级反应桶对原卤处理
1）一期卤水净化工程一级反应桶对原卤处理
高硝卤连续泵入原卤桶（T-110A/B)。
经过原卤泵（P-110）将原卤分批泵入一级反应桶（T-121～T-123），在一级反应桶（T-121～T-123）开始搅拌前，经过石灰乳泵(P-185)加入来自石灰乳存放桶（T-184）石灰乳。在搅拌结束前，经过一级絮凝剂计量泵（P-171）添加来自一级絮凝剂配置桶（T-171）一级反应絮凝剂。关闭搅拌器进行泥浆沉淀。沉淀后，卤水经过卤水泵（P-121）泵入二级反应桶（T-131～T-133），沉淀泥浆由一级反应泥浆泵（P-151/152）泵入一级反应泥浆桶（T-151）。整个过程结束后，反应进行了一个循环，并为下一个循环做好准备。每个循环过程连续约16.2 小时。因为有三个反应桶，所以每个桶能够在5.4 小时内交换一次来自T-110A/B原卤。
举例来说：当T-121 澄清时，T-122正在添加絮凝剂溶液，T-123正在添加石灰乳。
注意：因为冬季原卤温度较低，可将原卤泵入板式换热器（HE-110）进行换热，换热后卤水再打入原卤桶（T-110A/B）。即对原卤进行预热。
1.3.2.2二级反应桶对一级卤处理
1）卤水净化工程二级反应桶对一级卤处理
经过卤水泵（P-121）将（二期）一级反应桶（T-121～123）内卤水分批泵入（二期）二级反应桶（T-131～T-133）其中一个二级反应桶内，进料同时加入来自二级滤液桶（T-163B）内二级溢流卤水，当（二期）二级反应桶（T-131～T-133）进卤时，烟道气从桶底通入。当卤水加入完成后，在搅拌装置开启前，经过二期纯碱液泵(P-192)加入来自纯碱储存桶（T-191A/B）中纯碱溶液。在搅拌结束前，经过二级絮凝剂计量泵（P-172）将二级絮凝剂配制桶（T-172B）内二级反应絮凝剂泵入二级反应桶（T-131～T-133）内。关闭搅拌器进行泥浆沉淀。在沉淀结束后，经过卤水泵（P-131）将二级反应桶卤水泵入精卤桶（T-140）。最终，利用二级反应泥浆泵（P-161～P-162）将泥浆送入二级反应泥浆桶（T-161）。整个过程结束后，反应完成一个循环并为下一循环作好准备。每个循环连续约16.2 小时。因为二级反应也有三个反应桶，每5.4 小时用其中一个桶交换一级反应桶卤水一次。
比如：当T-131 碳化时，T-132澄清立即结束，T-133 正在澄清。
将二级反应桶（T-131～T-133）内卤水分批泵入精卤桶（T-140）， 精卤泵（P-140A/B）只有其中一个运行连续运行，另一个备用。
1.3.2.3 沉淀物分离和处理
1） 一级反应所产生泥浆处理
一级反应桶（T-121～T-123）产生沉淀物泵入一级反应泥浆桶（T-151）。一级反应泥浆桶（T-151）桶设有搅拌装置避免泥浆沉降。一级泥浆泵（P-151）将一级反应泥浆桶（T-151）内泥浆连续泵入一级反应泥浆沉降桶（T-152）, 一级反应泥浆沉降桶（T-152）卤水从泥浆中分离出来。在一级反应泥浆沉降桶（T-152）内安装刮刀（AG-152）将浓缩泥浆连续刮下。分离出卤水溢流流入一级滤液桶（T-153）。泥浆从一级反应泥浆沉降桶（T-152）出来后，由一级泥浆泵（P-152）连续泵入一级转鼓真空过滤机（T-154），其中滤液利用一级真空泵（P-157）被吸入了一级汽水分离器（SP-154），一级汽水分离器（SP-154）内卤水深入由一级滤液泵（P-156）送入一级滤液桶（T-153）。
由一级转鼓真空过滤机（T-154）过滤后滤饼从转鼓刮下来，掉进仓库车间作最终处理。
2） 二级反应所产生泥浆处理
二级反应桶（T-131～T-133）产生沉淀物泵入二级反应泥浆桶（T-161）。二级反应泥浆桶（T-161）桶设有搅拌装置避免泥浆沉降。二级泥浆泵（P-161）将二级反应泥浆桶（T-161）内泥浆泵入二级反应泥浆沉降桶（T-162）,二级反应泥浆沉降桶（T-162）卤水从泥浆中分离出来。在二级反应泥浆沉降桶（T-162）内安装刮刀（AG-162）将浓缩泥浆连续刮下。分离出卤水溢流流入二级滤液桶（T-163）。泥浆从二级反应泥浆沉降桶（T-162）出来后，由二级泥浆泵（P-162）泵入二级转鼓真空过滤机（T-164），其中滤液利用二级真空泵（P-167）被吸入了二级汽水分离器（SP-164），二级汽水分离器（SP-164）内卤水深入由二级滤液泵（P-166）送入二级滤液桶（T-163）。由二级转鼓真空过滤机（T-164）过滤后滤饼从转鼓内刮下来，掉进车间作最终处理。
1.3.2.4反应过程药品添加
1） 一级反应桶石灰乳添加
一级反应石灰添加是分批定量，将石灰仓（T-181）内石灰经过石灰称重料仓（T-182）称重后再经过螺旋输送机（SC-182）送入石灰配置桶（T-183），利用一级溢流桶（T-153）内卤水进行配制，外加搅拌器AG-183 对其搅拌。利用石灰乳泵（P-183）将石灰乳送至石灰乳储存桶（T-184）储存，然后利用石灰乳泵（P-185）送往一级反应沉清桶（T-121～T-123）所需桶内。
配制石灰乳应该包含10%固体石灰。一级反应桶（T-121～123）总进料量
为2602Kg/（桶·批）；
2） 一级反应桶絮凝剂添加
一级反应絮凝剂添加是分批定量，絮凝剂送一级絮凝剂配制桶（T-171），高温
冷凝水对其进行稀释，外加搅拌器AG-171对其搅拌。利用一级絮凝剂计量泵
（P-171）将絮凝剂溶液送往一级反应沉清桶（T-121～T-123）所需桶内；
二级反应絮凝剂添加是分批定量，絮凝剂送二级絮凝剂配制桶（T-172），高温
冷凝水对其进行稀释，外加搅拌器AG-172 对其搅拌。利用二级絮凝剂计量泵
（P-172）将絮凝剂溶液送往二级反应沉清桶（T-131～T-133）所需桶内；
注意：絮凝剂溶液成份应该基于实践经验。
3）二级反应桶纯碱溶液添加
二级反应纯碱添加是分批定量，纯碱经过人工将纯碱送入纯碱配置桶（T-191A/B），利用二级溢流桶（T-163）内卤水进行配制，外加搅拌器AG-191A/B 对其搅拌。利用纯碱液泵（P-192）, 将纯碱溶液送至二级反应沉清桶（T-131～T-133）所需桶内；
配制溶液应该包含？%固体纯碱。二级反应桶（T-131～133）总进料量
为？Kg/（桶·批）；
1.3.3 效用
1.3.3.1 烟道气
烟道气加入二级反应桶为二级反应过程提供CO2
1.3.3.2 密封水
绝大多数泵考虑密封水。
1.3.3.3 冷凝水
高温冷凝水用于絮凝剂溶液配制。
1.3.3.4 冲洗水
冲洗水用于冲洗一级泥浆桶（T-151）到一级泥浆沉降桶（T-152）管线、一级泥浆沉降桶（T-152）到一级转鼓真空过滤机（T-154）管道和一级反应桶（T-121～T-123）排泥浆管道。（二级同上）
1.3.4 控制系统
车间应该由DCS 系统进行控制和监控，DCS系统在综合楼内。
各个桶内液位由一体式超声波物位仪监测。
石灰乳和纯碱溶液流量由流量计进行控制。
反应桶澄清情况、转鼓真空过滤机运行情况、泥浆洗涤情况、纯碱和石灰乳和
絮凝剂配制由视频进行监控。
1.4烟道气压缩车间
1生产规模
烟道气压缩车间是为卤水净化车间提供co2烟道气（co2含量10%计），依据卤水净化生产规模，确定压缩车间供气能力为3300M3\h.
2 生产方法
烟道气经洗涤后，采取水环式压缩机抽取，压缩送入卤水净化车间。
3车间特点
烟道气压缩为间歇操作，部署在本工程南面镇江宏顺电厂内，所需水，电依据中盐镇江和镇江宏顺热电签署<蒸气、烟道气、循环水供给合作协议>由镇江宏顺地热电提供。
4关键设备
烟道气采取水环压缩机压缩输送。该机含有对被压缩气体要求低，压力稳定、适中，动力消耗等优点。

生产工艺步骤：

石灰乳 助沉剂
↓
原卤 → 一级反应沉清 → 泥浆脱水

↓ 一级净化卤水
助沉剂 → 二级反应沉清 → 泥浆脱水
↓
烟道气 ↗ 过滤 → 净化车间去制盐
5关键设备
净化车间关键设备除泵类外，其它关键设备如反应沉清罐，原卤罐、化碱桶等均为非标设备，全部为中国采购或加工制造。
泥浆脱水采取转鼓真空过滤机，该机泥浆过滤效果好，价格廉价，维修方便。

二、盐硝车间
2.1生产规模
本工程盐硝车间为年产60万吨真空精制盐，副产无水硫酸钠3.25万吨，粉盐1万吨。
2.2生产方法
从硫酸钠氯化钠型矿盐卤水中分离盐硝盐硝联产工艺，关键有真空制盐+冷冻提硝工艺、真空制盐+盐析法提硝工艺和真空制盐+母液回收工艺有可分为单效机械热压缩制盐+母液回收法工艺（MVR）和多效真空蒸发+母液回收工艺（ME）。真空制盐、母液回收法提硝工艺：投资和真空制盐、冷冻析硝工艺相当及真空制盐、母液回收工艺提硝工艺高，单位产品消耗蒸汽，电量较为小，产品氯化钠和硫酸钠质量高。
真空制盐、母液回收法提硝工艺：
即卤水首优异行真空蒸发制盐，浓缩后母液进入母液回收系统，在母液回收系统内盐、硝分别在盐罐、硝罐内结晶析出。析出盐、硝从盐（硝）腿排、出，然后进行增稠、离心脱水，湿盐一部分经输盐栈桥直接去厂区北面仓储车间，另一部分进入干燥床经过输盐栈桥去厂区北面仓储车间；无水硫酸钠经干燥后至包装车间，粉盐送至包装间进行包装。

2.3工艺步骤

精卤 分级预热

201 202 203 204 205

301 302 303 HE305 HE306 HE307

硝离心干燥 盐离心干燥

成品硝包装 粉盐包装 成品盐去仓储车间

2.4工艺步骤简述
卤水净化车间来精卤水去精卤桶，并和来自制盐离心机虑液混合，加压后经预热器进行分效预热，和二次蒸汽或冷凝水进行热交换，加热后卤水混合卤水分别进入200系统地制盐蒸发罐。卤水在制盐蒸发罐内蒸发结晶，析出盐经卤水淘洗后排入盐浆桶，再经盐增稠器增稠后进入离心机；各效浓缩后上清夜依次转入下一效蒸发罐。205上清液经三级预热后转入300系统地析硝罐301。
卤水在301内升温蒸发析硝，析出硝经卤水淘洗后排入硝浆桶，再经硝增稠器增稠后进入离心机；清夜靠压差流入闪发罐。高温卤水在闪发罐内经二级闪发，闪发后母液由转料泵泵入205。
进入离心机盐浆经分离脱水后，一部分湿盐进入盐干燥床进行干燥，干燥后成品盐经过输盐栈桥送至厂区北面仓储内进行车间包装，另一部分湿盐直接经过输盐栈桥送至厂区北面仓储车间转运。
进入离心机内硝浆桶经分离脱水后进硝干燥床干燥，干燥后成品硝在车间包装间内就地包装后入库；粉盐亦包装间内包装。盐离心分离机母液进入盐滤液桶，由滤液泵送至精卤桶；硝离心分离机母液进入硝滤液桶，由滤液泵送至205。
热电站来中压蒸汽经过减温后经200系统地蒸汽喷射器进入201加热室，低压蒸汽和卤水换热后冷凝，冷凝水流入vp201，经预热器和卤水换热，再经闪发后和300系统301加热室蒸汽冷凝水混合，并和卤水换热后回热电站。201二次蒸汽一部分用来预热卤水，另一部分进入202加热室作为下一效蒸发罐加热源。冷凝水流入VP202，再进入VP203闪发回收部分热量。202二次蒸汽一部分用来预热卤水，另一部分进入VP203加热室，冷凝水进入VP203和VP202来冷凝水流入VP204闪发回收部分热量。203二次蒸汽一部分用来预热卤水，另一部分进入204加热室，冷凝水流入VP204和VP203来冷凝水一并进入VP205闪发回收部分热量。204二次蒸汽进入205加热室，冷凝水流入VP205和VP204来冷凝水在VP205混合，经闪发后，泵入板式换热器进行预热卤水后回冷凝水桶T601.205二次蒸汽一部分用来预热卤水，另一部分进入大气冷凝器经循环水冷却后进入循环水系统。
热电站来中压蒸汽经减温后经300系统地蒸汽喷射器进入301加热室，冷凝水进入T302闪发后进入201冷凝水系统再进行闪发，和卤水换热后和200系统冷凝水一同回热电站。二次蒸汽经除沫器除沫后，一部分被蒸汽喷射器抽回进入301加热室，另一部分作为预热器热源，冷凝后进入VP302再流入VP303，闪发后泵入VP205再经闪发，和VP205冷凝水混合一同去预热卤水换热后去T601。301上清液靠压差流入闪发罐302,302闪发二次蒸汽预热卤水，冷凝后流入VP302再进入VP303闪发回收部分热量。302闪发后上清液流入闪发罐303,303闪发二次蒸汽作为预热器极热热源，冷凝后冷凝水进入VP303和VP302来冷凝水一并进入VP205。经闪发后去预热卤水。303上清夜泵回205闪发析盐。
冷空气经盐（硝）热鼓风机送至空气加热器后进入盐硝干燥床，冷风鼓风机来空气进入盐硝干燥床冷床。出来废气经旋风分离器及湿式除尘器二级除尘后，由引风机排空。旋风分离器分离出来粉盐经气力输送至粉盐料仓进行包装，粉硝和硝干燥床出来成品硝进入硝料仓进行包装。
2.5关键设备选型
1） 非标设备设计
结构型式选择
本工程主体非标设备——采取轴向进料外热式强制循环蒸发罐。设备含有内流速高，强化传热，减缓加热管内和蒸发罐壁结垢，生产强度大，减轻热短路现象，提升有效传热温差，循环泵涡旋损小，循环阻力低等优点。
材料选择
依据现阶段制盐设备材料使用经验，结合行业特点，经多方了解多种材料在各工况下使用情况，本工程主体设备——蒸发罐选材方案以下：
加热管材料选择：201,202选择TA10钛合金罐，其它加热时和预热器用加热管选择TA2纯钛管，实施标准为GB/T3625-（热交换和冷凝器用钛及钛合金管）。
蒸发室壳体材料关键采取不锈钢复合板。对于复层材料选择，经过近段时间调研和企业实际使用情况，316L不锈钢完全能满足要求，本工程蒸发设备复层材料均采取316L不锈钢复合钢板。
2) 通用设备选择
循环泵：拟选择国外进口设备。和同类中国产品相比，含有结构合理，效率高，噪音低，使用寿命长，维修量小等优点。
真空设备：选择一级蒸汽喷射器加一级水环式真空泵真空系统。该系统运行稳定可靠，真空度高，维修量小。
离心机：盐离心机拟采取国外进口设备。和同类中国产品比生产能力大，脱水效果好，运行平稳，占地面积小;硝离心机采取中国设备。
干燥设备：采取中国内热式沸腾干燥床，该设备和其它干燥床相比节能效果十分显著。
2.6工艺管道
盐硝车间卤水及盐浆（硝浆）管道采取316L不锈钢管，蒸汽采取Q235-B焊接钢管，二次蒸汽管采取316L复合板卷管，车间内以架 空管为主。盐硝车间预热后卤水管，盐硝浆管及蒸汽管依据要求采取复合硅酸盐材料进行保温，保温要求按（工业设备及管道绝热工程设计规范）GB50264-97实施。