片状氢氧化钾生产中废碱的回收工艺
刘恒军
氯碱工业
关键词：片状氢氧化钾；熔融碱；排放；回收工艺
邢台矿业集团金牛钾碱分公司片状KOH生产工艺如下：将质量分数为32％ 的KOH溶液通过两效降膜蒸发，得到质量分数为48％的液碱产品，再通过升膜蒸发及降膜浓缩，使之成为质量分数为90％的熔融碱，经过片碱机制得片状氢氧化钾。
1 增加碱回收装置的必要性
工艺设计上，制片刮刀可以连续用30—40天，换刀时整个装置必须停车。如停车后高温时的浓碱不及时排出，就会凝固在系统中，尤其是两效降膜蒸发以后的系统，这样，每次停车都要用耐高温耐碱的金属桶接盛系统排空碱。由于设计上的不足，刮刀的使用寿命很短；片状KOH的苛性难免使整个生产系统出现设备、管道及水、电、气等方面的故障，停车的频率较高。接盛于桶中的碱不但已凝固成碱块，而且因高温时接触空气，排放管道和接盛容器受到氧化，使接盛的固碱呈黑色，且杂质含量大，只能是废碱；另外，停车后系统进入了空气，每次再开车必然先产出大量的黑碱。以前为减少停车次数，曾经带料处理故障，即在不停止投料的情况下，处理熔盐炉、包装秤故障等，尤其是不停车更换刮刀，需几个小时才能换好，这期间因无刮刀不能制片，长时间大量排放的熔融碱无法再用桶接盛，只能排人地沟，造成很大的浪费，同时因排放时产生的碱蒸气温度高、腐蚀性强，经常损坏主要设备和仪表，并伤害操作人员的皮肤和呼吸道；形成的碱性废水污染环境，须大量的酸去中和。
2 废碱回收工艺的实施
针对上述生产状况，笔者经过考察和查阅资料，提出两种解决方案：第1种方案是增设桶装固碱装置，生产一部分桶装固碱，即设计的熔融碱排空管改为能长时间排碱的耐腐蚀管，并加设分配器和分装管，以便轮换接桶装碱；第2种方案是增加回收装置，回收所有排放的碱，用泵送回蒸发浓缩前的原料罐。第1种方案实质是新增桶装固碱装置，但仅回收了排放的熔融碱，不能回收片碱溜槽和包装秤堵时的水冲碱及停车时升膜蒸发器排空的高温浓碱，更不能回收装置出现如下故障：熔盐加热系统的燃烧炉故障、电器仪表控制柜故障、燃料故障、加热蒸汽故障时，因未停进料而造成的碱液浓度低时的排放碱，即使可回收，也不能保证固碱含量稳定；同时，桶装固碱给用户带来使用上的不便。第2种方案可回收所有排放的熔融态、固态、液态碱，但没有利用蒸发浓缩的效能，而是返回原料罐，重新投料。经慎重比较，采用第2种回收方案。
用不锈钢罐作回收碱罐，将熔融碱排放管、溜槽、包装秤冲洗碱水接引管、升膜蒸发器排空碱管接人回收罐，罐顶有纯水进水管，罐上部有溢流排汽管通人地沟低位，管内的低温低浓度碱经罐下部出口，由回收泵送回原料碱贮罐。工艺流程如图1所示。
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图1 废碱回收工艺流程
不论正常停车还是故障停车，控制温度约350℃ 、质量分数约90％ 的熔融KOH沿排放口流人已盛有一定量纯水的碱回收罐内，同时开启纯水注入阀门，根据熔融碱的排放量，通过流量计控制纯水的注人流量。熔融碱经纯水冷却并稀释到质量分数约32％后，用泵打人原料碱贮罐中。连续排碱则连续注水，并通过调节泵出口流量实现连续用泵向原料罐输送回收的碱。
也可用纯水冲洗堵塞片碱溜槽、包装秤的片碱或溜槽上黏结的潮解固碱，从片碱下料口接人碱回收罐，升膜蒸发器停车时的排空碱同样人回收罐，用回收泵送回原料碱罐。
3 结语
1年多的使用证明，该法回收效果良好，既回收了大量的碱，又减少了设备的损坏，同时减少了安全隐患，避免了环境污染。