??????? 三、工藝設(shè)計(jì)過程中對(duì)傳統(tǒng)工藝過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)
??????? 傳統(tǒng)工藝裝置中主要存在的問題有,計(jì)量誤差大、反應(yīng)效率低、消耗能耗高、系統(tǒng)整體密封性能差腐蝕嚴(yán)重、安全環(huán)保保障能力差、安全環(huán)保處于非受控狀態(tài)等。針對(duì)存在的問題,我們從工藝設(shè)置和裝備技術(shù)上進(jìn)行了有益的嘗試,取得了較好的效果。
??????? (1)AHF生產(chǎn)對(duì)原料的計(jì)量精度要求較高,它對(duì)反應(yīng)狀況和最終的原料消耗有著至關(guān)重要的影響,國內(nèi)現(xiàn)有一般裝置計(jì)量系統(tǒng)流程長(zhǎng)且誤差大,這也是傳統(tǒng)裝置消耗較高的原因之一。采用高精度粉體計(jì)量?jī)x和流體計(jì)量?jī)x表,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行原料的配比控制和跟蹤調(diào)節(jié)控制,有效提高了原料的計(jì)量和配比準(zhǔn)確性及轉(zhuǎn)化率,計(jì)量控制流程簡(jiǎn)單,且運(yùn)行的可靠性和保障性更高。
??????? (2)轉(zhuǎn)爐是AHF工藝生產(chǎn)的核心主體設(shè)備,它的運(yùn)行狀況直接關(guān)系到反應(yīng)的最終狀況和整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。AHF工藝生產(chǎn)過程中,整個(gè)系統(tǒng)處于微負(fù)壓狀態(tài),系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)和正常是安全環(huán)保的基本保障。工藝裝置的整體密封性能和工藝過程的清潔生產(chǎn)程度直接影響系統(tǒng)的平穩(wěn)和正常。從提高工藝裝置的整體密封性能入手,我們?cè)趶?qiáng)調(diào)設(shè)備和管路的密封外,更注重AHF主反應(yīng)裝置轉(zhuǎn)爐的整體密封性能。在轉(zhuǎn)爐密封(爐體、熱風(fēng)夾套前后端)、進(jìn)料方式、傳動(dòng)設(shè)置、給熱分布等進(jìn)行不斷的改進(jìn)和革新,使轉(zhuǎn)爐的整體性能和技術(shù)含量大為提高。氟化氫反應(yīng)內(nèi)返料技術(shù)作為一種有效解決反應(yīng)爐腐蝕和改善反應(yīng)狀況的實(shí)用技術(shù),長(zhǎng)期以來一直受到行業(yè)同仁的高度關(guān)注。通過部分反應(yīng)渣的返回,使CaF2、CaSO4、H2SO4形成適宜的固液比,有效地分散粘稠狀態(tài)的反應(yīng)物料,減少粘稠狀態(tài)物料的粘壁和對(duì)爐體的腐蝕;由于尾渣返回的過程中還攜帶了一定的熱量,在與物料的混合接觸中引發(fā)迅速的反應(yīng),縮短了反應(yīng)時(shí)間從而相應(yīng)延長(zhǎng)了物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間,提高了轉(zhuǎn)爐的反應(yīng)效率和熱利用率,轉(zhuǎn)爐單體產(chǎn)能增大;在返回的尾渣中殘余的未完全反應(yīng)物料可繼續(xù)參與反應(yīng),使得原料的轉(zhuǎn)化率進(jìn)一步提高,原料消耗得以降低。在反應(yīng)爐的給熱方式上,將熱量最大限度地集中于轉(zhuǎn)爐的主反應(yīng)區(qū)域,充分保證反應(yīng)所需熱量,使反應(yīng)更充分、更完全,熱能的利用更科學(xué)、更合理。轉(zhuǎn)爐前后端機(jī)械密封采用新材料和新的結(jié)構(gòu)形式,密封性能大為提高,從而使系統(tǒng)的整體密封進(jìn)一步改善,為系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行和腐蝕減輕提供了保障。
??????? (3)采用硫酸洗滌循環(huán)工藝,有效提高HF預(yù)凈化系統(tǒng)的分離能力;傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中沒有硫酸的強(qiáng)制洗滌過程,造成后續(xù)系統(tǒng)污染嚴(yán)重,易使系統(tǒng)形成周期性的堵塞,造成泄漏污染環(huán)境,操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度加大,操作環(huán)境惡劣。硫酸洗滌循環(huán)工藝的采用有效減輕了上述問題,通過強(qiáng)制洗滌過程有效去除了粗HF氣體中的雜質(zhì),使最終產(chǎn)品質(zhì)量大為提高。
??????? (4)優(yōu)化預(yù)凈化系統(tǒng)的工藝控制過程,采用適宜的溫度梯度控制和粗酸成分控制;控制好粗酸成分、系統(tǒng)返酸成分和返酸量,提高工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性,減小波動(dòng)。
??????? (5)科學(xué)、合理對(duì)系統(tǒng)的能耗進(jìn)行配置并綜合利用,盡可能利用系統(tǒng)內(nèi)能耗進(jìn)行平衡轉(zhuǎn)化并采用廉價(jià)能源,最大限度地節(jié)省能耗。具體措施有:降低粗HF氣體進(jìn)入洗滌塔溫度或采用二級(jí)洗滌凈化,提高凈化效果;采用常溫水作為一級(jí)冷卻介質(zhì);熱煙氣余熱再利用可作精制系統(tǒng)的加熱介質(zhì)等。
??????? (6)加強(qiáng)廢氣的吸收和凈化,廢水處理達(dá)標(biāo)排放;含氟尾氣通過硫酸吸收裝置進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)吸收,并采用三級(jí)水洗和一級(jí)堿洗可完全實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,廢水經(jīng)過中和和除氟處理達(dá)標(biāo)排放,反應(yīng)渣尾氣經(jīng)處理達(dá)標(biāo)排放。特別加強(qiáng)生產(chǎn)過程中的無組織污染排放的預(yù)防、控制和處理,有效保障環(huán)保達(dá)標(biāo)受控。
??????? (7)裝置設(shè)置全系統(tǒng)、全在線、多點(diǎn)位的負(fù)壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng),適時(shí)在線對(duì)工藝系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和處理,系統(tǒng)處于有效的控制狀態(tài)下,杜絕了工藝系統(tǒng)的波動(dòng)和失壓(負(fù)壓)狀態(tài)下造成的環(huán)境污染事故。
??????? 在近年來的成套AHF工藝技術(shù)實(shí)踐中,我們借鑒和吸收了國外同類型裝置的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合國內(nèi)大型裝置的實(shí)際情況和控制特點(diǎn),不斷總結(jié),不斷優(yōu)化,開發(fā)了既有較先進(jìn)的控制水平,又有較高的投入產(chǎn)出比,特別是在安全環(huán)保性能、綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)上優(yōu)于現(xiàn)有一般AHF工藝裝置的工藝技術(shù)。在國內(nèi)的數(shù)套萬噸級(jí)AHF裝置工藝技術(shù)實(shí)踐中,均取得了較為理想的效果。裝置的節(jié)能減排效果顯著,綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于一般裝置,基本實(shí)現(xiàn)污染的零排放。
??????????? 提高工藝裝置的安全環(huán)保水平,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,將會(huì)是我們氟化工企業(yè)必須長(zhǎng)期面對(duì)的一個(gè)課題。只有不斷推進(jìn)工藝技術(shù)、裝備技術(shù)和工藝控制技術(shù)的進(jìn)步,裝置的安全環(huán)保和節(jié)能減排水平才能不斷提高。我們?cè)概c行業(yè)同仁一道,為我國AHF裝置工藝技術(shù)的進(jìn)步和安全環(huán)保水平的提高共同努力。
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