片狀氫氧化鉀生產中廢堿的回收工藝
片狀氫氧化鉀生產中廢堿的回收工藝
劉恒軍
氯堿工業(yè)
關鍵詞：片狀氫氧化鉀；熔融堿；排放；回收工藝
邢臺礦業(yè)集團金牛鉀堿分公司片狀KOH生產工藝如下：將質量分數為32％ 的KOH溶液通過兩效降膜蒸發(fā)，得到質量分數為48％的液堿產品，再通過升膜蒸發(fā)及降膜濃縮，使之成為質量分數為90％的熔融堿，經過片堿機制得片狀氫氧化鉀。
1 增加堿回收裝置的必要性
工藝設計上，制片刮刀可以連續(xù)用30—40天，換刀時整個裝置必須停車。如停車后高溫時的濃堿不及時排出，就會凝固在系統中，尤其是兩效降膜蒸發(fā)以后的系統，這樣，每次停車都要用耐高溫耐堿的金屬桶接盛系統排空堿。由于設計上的不足，刮刀的使用壽命很短；片狀KOH的苛性難免使整個生產系統出現設備、管道及水、電、氣等方面的故障，停車的頻率較高。接盛于桶中的堿不但已凝固成堿塊，而且因高溫時接觸空氣，排放管道和接盛容器受到氧化，使接盛的固堿呈黑色，且雜質含量大，只能是廢堿；另外，停車后系統進入了空氣，每次再開車必然先產出大量的黑堿。以前為減少停車次數，曾經帶料處理故障，即在不停止投料的情況下，處理熔鹽爐、包裝秤故障等，尤其是不停車更換刮刀，需幾個小時才能換好，這期間因無刮刀不能制片，長時間大量排放的熔融堿無法再用桶接盛，只能排人地溝，造成很大的浪費，同時因排放時產生的堿蒸氣溫度高、腐蝕性強，經常損壞主要設備和儀表，并傷害操作人員的皮膚和呼吸道；形成的堿性廢水污染環(huán)境，須大量的酸去中和。
2 廢堿回收工藝的實施
針對上述生產狀況，筆者經過考察和查閱資料，提出兩種解決方案：第1種方案是增設桶裝固堿裝置，生產一部分桶裝固堿，即設計的熔融堿排空管改為能長時間排堿的耐腐蝕管，并加設分配器和分裝管，以便輪換接桶裝堿；第2種方案是增加回收裝置，回收所有排放的堿，用泵送回蒸發(fā)濃縮前的原料罐。第1種方案實質是新增桶裝固堿裝置，但僅回收了排放的熔融堿，不能回收片堿溜槽和包裝秤堵時的水沖堿及停車時升膜蒸發(fā)器排空的高溫濃堿，更不能回收裝置出現如下故障：熔鹽加熱系統的燃燒爐故障、電器儀表控制柜故障、燃料故障、加熱蒸汽故障時，因未停進料而造成的堿液濃度低時的排放堿，即使可回收，也不能保證固堿含量穩(wěn)定；同時，桶裝固堿給用戶帶來使用上的不便。第2種方案可回收所有排放的熔融態(tài)、固態(tài)、液態(tài)堿，但沒有利用蒸發(fā)濃縮的效能，而是返回原料罐，重新投料。經慎重比較，采用第2種回收方案。
用不銹鋼罐作回收堿罐，將熔融堿排放管、溜槽、包裝秤沖洗堿水接引管、升膜蒸發(fā)器排空堿管接人回收罐，罐頂有純水進水管，罐上部有溢流排汽管通人地溝低位，管內的低溫低濃度堿經罐下部出口，由回收泵送回原料堿貯罐。工藝流程如圖1所示。
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圖1 廢堿回收工藝流程
不論正常停車還是故障停車，控制溫度約350℃ 、質量分數約90％ 的熔融KOH沿排放口流人已盛有一定量純水的堿回收罐內，同時開啟純水注入閥門，根據熔融堿的排放量，通過流量計控制純水的注人流量。熔融堿經純水冷卻并稀釋到質量分數約32％后，用泵打人原料堿貯罐中。連續(xù)排堿則連續(xù)注水，并通過調節(jié)泵出口流量實現連續(xù)用泵向原料罐輸送回收的堿。
也可用純水沖洗堵塞片堿溜槽、包裝秤的片堿或溜槽上黏結的潮解固堿，從片堿下料口接人堿回收罐，升膜蒸發(fā)器停車時的排空堿同樣人回收罐，用回收泵送回原料堿罐。
3 結語
1年多的使用證明，該法回收效果良好，既回收了大量的堿，又減少了設備的損壞，同時減少了安全隱患，避免了環(huán)境污染。
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