燒堿濃縮裝置I效氣液分離器真空度低的原因及處理方法

　　分析了二效升膜式燒堿濃縮裝置中I 效氣液分離器真空度低的原因及處理方案。經(jīng)過整改濃縮裝置真空度恢復(fù)正常，降低了燒堿濃縮裝置的蒸汽消耗。

　　南寧化工股份有限公司現(xiàn)有1 套6 萬t/a 50%燒堿濃縮裝置，近期，生產(chǎn)中出現(xiàn)I 效氣液分離器真空度低的問題， 造成燒堿出料濃度低和蒸汽消耗大的情況。

1、50%燒堿濃縮裝置的工藝流程

　　50%燒堿濃縮裝置工藝流程示意圖見圖1。將32%的燒堿送入II 效蒸發(fā)器中， 與I 效產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行換熱，濃縮液和三次蒸汽進(jìn)入II 效氣液分離器中被分離，50 ℃左右的三次蒸汽從分離器頂部排出，濃縮液從分離器底部排出。過料泵把40%濃縮液輸送入1# 預(yù)熱器和2# 預(yù)熱器，分別被50%液堿和生蒸汽冷凝水預(yù)熱。濃縮液被預(yù)熱至125 ℃后，進(jìn)入Ⅰ效蒸發(fā)器與鍋爐送來的生蒸汽進(jìn)行換熱，產(chǎn)生的二次蒸汽和50%燒堿進(jìn)入I 效氣液分離器被分離， 二次蒸汽從分離器頂部排出，50%液堿從分離器底部由成品泵送入1# 預(yù)熱器， 再經(jīng)過成品堿冷卻器降低溫度至40～50 ℃后送去成品槽。

2、原因排查及處理

　　該裝置的蒸發(fā)器采用板式換熱器升膜式蒸發(fā)。在正常開車運(yùn)行時，I 效蒸發(fā)器的真空度≤-30 kPa，II效蒸發(fā)器的真空度≤-84 kPa。根據(jù)氣液相平衡原理，氣相壓力越低，液相轉(zhuǎn)換為氣相所需的溫度則越低，液相更容易往氣相轉(zhuǎn)換。因此，真空度指標(biāo)在燒堿濃縮生產(chǎn)過程中非常重要，真空度越低，濃縮過程所需求的熱量越少，消耗的蒸汽則越少。

　　從近期裝置的運(yùn)行狀況來看，II 效蒸發(fā)器的真空度為-88 kPa，I 效蒸發(fā)器的真空度則在-25~10 kPa 之間波動。真空度的波動使得產(chǎn)品濃度受到很大影響，同時，使得50%燒堿的噸堿蒸汽耗也相當(dāng)高， 為了使堿濃縮裝置能正常運(yùn)行并降低蒸汽消耗，必須對I 效真空度低的問題進(jìn)行排查并處理整改。

　　2.1、檢查裝置真空系統(tǒng)的設(shè)備管道

　　首先， 對真空系統(tǒng)進(jìn)行充壓縮空氣升壓試漏的方法。真空系統(tǒng)包括I 效蒸發(fā)器和氣液分離器及其連接管道，在0.3 MPa 的氣體壓力下進(jìn)行保壓，壓力有明顯下降趨勢。使用肥皂水對真空系統(tǒng)的管道和設(shè)備的各個焊口及法蘭處進(jìn)行試漏， 發(fā)現(xiàn)I 效氣

　　液分離器頂部與二次蒸汽管連接處存在1 條長約50 mm、寬約5 mm 的裂痕。對該漏點(diǎn)進(jìn)行焊接補(bǔ)漏處理后，再進(jìn)行一次壓縮空氣升壓試漏，在0.3 MPa壓力下保壓約一小時， 發(fā)現(xiàn)壓力并沒有明顯下降。試漏后，各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)與檢修前對比見表1。

表1 堿濃縮系統(tǒng)檢修前后指標(biāo)對比情況

　　在漏點(diǎn)消除后，I 效真空度有所提高，但仍未達(dá)到原先正常生產(chǎn)的指標(biāo)，波動幅度還較大，容易產(chǎn)生濃度不合格產(chǎn)品， 而且噸堿蒸汽消耗也比較高。因此，仍然需要繼續(xù)對該問題進(jìn)行排查。

　　2.2、檢查I 效蒸發(fā)器

　　I 效蒸發(fā)器為板式換熱器， 熱介質(zhì)為鍋爐生產(chǎn)的生蒸汽，冷介質(zhì)為50 ℃的40%燒堿。若蒸發(fā)器出現(xiàn)內(nèi)漏，則蒸汽就會進(jìn)入堿路，從而進(jìn)入到I 效氣液分離器中，造成氣相壓力升高。將蒸發(fā)器板片拆卸檢查，并未發(fā)現(xiàn)有明顯的板片破損，板片膠墊也沒有破損。將蒸發(fā)器重新組裝后，封閉蒸發(fā)器蒸汽出入口閥門，單獨(dú)用壓縮空氣對蒸汽面進(jìn)行保壓試漏。蒸發(fā)器在0.3 MPa 的壓力下保壓約一小時， 并未發(fā)現(xiàn)壓力有明顯下降，可以證明蒸發(fā)器沒有內(nèi)漏。

　　2.3、檢查Ⅱ效蒸發(fā)器的冷凝水管

　　I 效氣液分離器產(chǎn)生的二次蒸汽用于II 效蒸發(fā)器中加熱進(jìn)料的32%燒堿，二次蒸汽加熱后產(chǎn)生的冷凝水排入冷凝水罐。II 效蒸發(fā)器的冷凝水排放不順暢是造成I 效蒸發(fā)器氣相壓力高并波動幅度大的主要原因。在冷凝水管進(jìn)入冷凝水罐處有1 只疏水閥，其作用為當(dāng)冷凝水罐液位低時自動關(guān)閉，保證二次蒸汽不會經(jīng)過冷凝水罐排出而造成蒸汽的浪費(fèi)。將該閥門拆下檢查后發(fā)現(xiàn)，閥門浮球開關(guān)不靈活，造成了冷凝水排放時而通暢時而閉塞， 二次蒸汽冷凝水排放不及時，形成了I 效真空壓力上下波動的現(xiàn)象。

　　將疏水閥改用一段不銹鋼法蘭短節(jié)代替， 只需要保持冷凝水罐液位不低于30%，則可以保證冷凝水排放管內(nèi)形成液封，防止二次蒸汽排出浪費(fèi)，避免了閥門的阻力。整改前后的裝置運(yùn)行狀況見表2。

表2 檢修前后裝置運(yùn)行情況

　　由表2 可見，改造后，I 效蒸發(fā)器的真空度明顯提高，并且更加穩(wěn)定，產(chǎn)品的濃度也比較穩(wěn)定，未出現(xiàn)不合格品，蒸汽消耗也明顯降低。

3、結(jié)語

　　實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中只要注意參數(shù)的變化并控制好，及時監(jiān)控機(jī)泵、換熱器、蒸發(fā)器及各罐體的運(yùn)行情況，則能使該套老裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行。