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项目背景
逸盛大化石化有限公司PTA装置配套有碱回收炉,用于处理上游多效蒸发系统送来的浓缩液。碱回收炉燃烧后产生的炉灰中含有大量的碳酸钠和溴化钠,若直接作为固废处置,不仅造成资源浪费,还增加危废处理成本。 为响应国家“双碳”战略和循环经济要求,逸盛大化实施PTA装置节能降碳技术改造,新增碱炉灰渣分离提纯装置,对碱回收炉灰渣进行溶解、过滤、分盐结晶,分别回收高纯度碳酸钠和溴化钠产品,实现“变废为宝、资源回用”。
逸盛大化PTA装置节能降碳改造项目-碱炉灰渣分离装置

技术特点

高温蒸发结晶+低温冷却结晶联用工艺

针对碳酸钠和溴化钠溶解度的差异,采用蒸发结晶回收碳酸钠、冷却结晶回收溴化钠的分盐结晶工艺路线,实现两种盐的高效分离与提纯。

三级蒸发结晶系统梯级设计

碳酸钠一级蒸发结晶系统:两效蒸发,回收大部分碳酸钠(纯度≥99%)

碳酸钠二级蒸发结晶系统:进一步回收剩余碳酸钠,母液送纯化系统

溴化钠蒸发结晶系统:经纯化后蒸发+冷却结晶,回收溴化钠(纯度≥98.5%)

先进的固液分离与过滤技术

前端采用重结晶碳化硅陶瓷膜过滤不溶物(含钴、锰等PTA催化剂金属化合物),出水浊度<1 NTU

各结晶器配置稠厚器+离心机组合,高效分离晶体与母液

平板膜离线清洗周期≥30天,膜质保期>3年

解决方案

1)过滤系统
碱回收炉灰渣加水溶解后,经陶瓷膜池过滤,去除重金属盐(钴、锰等)和不溶物。膜池产水进入原料罐,膜池反洗采用原料罐清液,污泥排入沉淀池沉淀后外运处置。

2)碳酸钠一级蒸发结晶系统
澄清原料液(25 t/h,浓度20%,60℃)依次进入一效、二效蒸发结晶器,利用138℃饱和蒸汽加热蒸发,碳酸钠结晶析出。

晶浆经稠厚器增稠后进入离心机分离

碳酸钠产品纯度≥99%(干基),经螺旋输送机送入料仓打包或溶解为25%溶液回用

离心母液部分返回系统,部分送二级蒸发系统

3)碳酸钠二级蒸发结晶系统
一级二效上清液(含溴化钠~30%、碳酸钠~8.38%)进入二级蒸发系统,继续蒸发结晶回收剩余碳酸钠。结晶产物经稠厚、离心后,用母液溶解回流至一级系统。

4)纯化系统
二级蒸发后的清液进入混合器,加入氢溴酸中和残余碳酸钠,控制pH值,确保后续溴化钠结晶纯度。氢溴酸储罐配置酸雾吸收器,防止酸气外泄。

5)溴化钠冷却结晶系统
纯化后的清液(溴化钠~54.4%)进入三级蒸发结晶系统,蒸发浓缩后进入冷却稠厚器(冷冻水换热,12℃→17℃),利用溴化钠溶解度随温度下降而降低的特性进一步析出晶体。离心分离后得到溴化钠产品(纯度≥98.5%),母液返回系统循环。

取得效果

1.高价值盐资源化回收 碳酸钠回收纯度≥99%(目测白色粉末),溴化钠回收纯度≥98.5% 碳酸钠回收率≥90%,溴化钠(固+液)回收率≥80% 2.高品质冷凝水回用 冷凝水电导率<40uS/cm,钠离子<10ppm 回用于碱炉溶灰、蒸发分离器冲洗等,减少除盐水消耗 3.长周期稳定运行能力 操作弹性0~120%,具备120%负荷长期稳定运行能力 检修周期≥6个月,设计年运行8400小时,使用寿命>20年 陶瓷膜离线清洗周期≥30天,回收率≥95%,出水浊度<1NTU 4.显著的节能减排与经济效益 将原本作为固废处置的碱炉灰渣转化为工业级碳酸钠和溴化钠产品。碳酸钠可回用于主装置或外售,溴化钠作为高附加值化工产品 减少危废处置量,降低处置成本,实现"以废生金”
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