1、*钾碱企业誌 片碱篇片碱车间是*钾碱分公司的成品车间，产品主要有商品液碱和片碱。现在的生 产规模由一期生产线和二期生产线组成，一期氢氧化钾片碱于 2004 年 6 月投产，二期生产线于 2007 年 6 月投产，现在达到年产 8.2 万吨折百碱的生产能力。主要过程是把32%碱液蒸发，进一步浓缩提高 浓度，达到48%，一部分作为成品碱直接进行销售，一部分继续浓缩，生产成为片状固碱，既片碱，片碱作为*钾碱分公司的主打商品，是企业利润主要增长点。生产工艺流程是将离子膜电解产品32%KOH溶液，通过一效蒸发器、二效蒸发器蒸发，生产出48%KOH 液碱产品，一部分48%KOH液碱作为成品出售，大部分碱液
2、通过三效升膜蒸发器再蒸发和最终降膜浓缩器浓缩至92%溶融碱，再通过片碱机制成固体片状 氢氧化钾。主要工艺流程：一期生产线工艺流程图：一期片碱车间工艺流程图废蒸汽 表面冷凝器 至真空泵二次汽冷凝液自电解 32%KOH 罐 32%KOH 泵 EV-1101 44%KOH 泵 二次蒸汽 48%KOH 罐 65%KOH EV-1201 48%KOH 泵 EV-1301 EV-2001 中压蒸汽 蒸汽冷凝液 高压蒸汽 蒸汽冷凝液 氢气加热炉 熔盐罐、泵90%KOH 片碱机 溜槽 包装秤 输送带 入库二期生产线工艺流程图二期片碱车间工艺流程图自电解 32%KOH 罐 32%KOH 泵 EV-31101 4
3、4%KOH 泵 二次蒸汽 排空48%KOH 罐 65%KOH EV-31201 48%KOH 泵 EV-32201 EV-32301 低低压蒸汽 蒸汽冷凝液 高压蒸汽 蒸汽冷凝液 氢气加热炉 熔盐罐、泵90%KOH 片碱机 溜槽 包装秤 输送带 入库设备管理方面片碱车间加强设备管理，严格按设备管理制度进行管理，保证生产稳定运行。T-37101表面冷凝器真空泵二次蒸汽低低压蒸汽严格按照五定图表维护。设备点检维护落实到人，保证备用设备处于良好状态。对运转中的设备小隐患及时排除，防止设备带病运转。由于工艺等其它原因不能马上消除的，专人督办，保证在可控范围内，防止小隐患酿成大事故，造成不必要的生产间断
4、和故障停车。加大系统风险点的控制，保证系统处于连续的工作状态。严格按操作规程操作，倒泵过程时刻与中控保持联系，保证生产不出现波动。只有液位、压力等参数保持稳定后，操作人员才能离开现场，防止断流、灭炉等 质量事故的发生。控制好风险点，对于保证系统稳定运行起到事半功倍的作用。为了加强设备管理，更好地维护保养设备，及时发现缺陷并进行维修，保证 正常、安全生产，制定了 详细的管理制度。一、当班操作工每小时对所有设备巡检一次。二、发现设备缺陷及时向车间和调度汇报。如果车间内部不能处理，立即填写缺陷单报告调度，由调度联系相关部门进行处理。三、缺陷单填好后妥善留存。设备管理人员及时登记并与调度及保全车间保持
5、联系，使设备尽快得到维修。四、如果班组员工未按时巡检，对设备缺陷未及时发现，给生产造成损失的按相应管理措施予以处罚。五、设备缺陷单定期适当保存。七、包机人负责所包设备（包括附属电机）的清洁卫生。要做到清洁、干燥、设备见本色（片碱机只包电机，不包设备本体）。八、应建立设备台帐以供查阅。、 运转类设备不能缺油，应按设备润滑五定图要求加油保养。十、要认真巡检并填写记录，发现故障及时向管理人员报告并填写缺陷单，并向值班人员报告。十一、发现设备有不正常情况，未立即或不填写设备缺陷单者，按车间考核细则进行处罚。如未填写设备缺陷单，出现问题者，责任自负。十二、认真贯彻执行厂部和车间对设备的清洁要求。十三、每
6、班进行清洁设备。十四、设备卫生， 责任到人。必 须按时打扫，做到 设备无油污。十五、实行设备包机制度，卫生责任到人，便于管理，有利于设备的保养和清洁。十六、每周对设备的清洁情况进行检查、总结。每月对设备的清洁情况进行一次总汇，奖勤罚懒，保证设备的清洁度。十七、运转设备执行定期切换制度。安全生产管理方面为了加强安全生产监督管理，防止和减少生产安全事故，保障企业和职工的生命和财产的安全，执行严格的管理制度车间安全管理、 本车间安全生产责任人和安全管理人员，必须参加上级安监部门的培训，并取得资格证书。、 认真制定本车间安全培训计划，并按计划组织实施。、 对于新进本车间的员工，必须要开展三级安全教育。
7、、 组织好本车间特种人员的培训工作，对于未取得政府主管部门颁发的特种作业人员操作证的，严禁上岗操作。、 抓好日常的安全教育工作，重点 围绕 相关安全法规、标准、 规定、相关专业的安全和消防知识，操作规程，工艺流程，巡回检查内容和方法，危险点源控制内容和方法，事故应急预案等内容。、 每位生产一线职工都要交纳一定数额的安全生产抵押金.、 如果职工当月完全履行了职工安全责任制，生产操作严格遵守本岗位安全操作规程，未发生任何生产安全事故，公司将发给职工一定数额的安全生产奖。车间职工管理、 积极参加本班组组织的安全学习。、 严格遵守各项安全生产规章制度，熟 练 掌握本岗位生产操作技能、安全操作规程和处理
8、紧急事故的应变能力。、 工作时精心操作， 严格遵守工艺纪律和 劳动纪律，认真做好各项记录、交接安全生产情况。、 认真巡回检查，准确分析、判断和处理生 产异常情况。、 认真维护保养设备，及 时消除各类缺陷，并做好 记录。、 搞好环境卫生，实现安全文明生产。、 上岗时穿戴和使用劳保用品， 坚持持证 上岗和巡检制度，妥善保护和正确使用防护器材和消防器材。、 积极参加单位组织的安全活动。、 不违章作业，劝阻、制止他人的违章作业，拒绝违章指挥，同时向有关领导报告。、 参加安全评价工作，及 时发现事故隐患并及 时上报。节能环保增效益。物料的回收利用一、一效蒸发器、二效蒸发器蒸汽冷凝液的回收再利用原设计存在
9、缺陷：在这两道工序过程中，碱液浓度由32% 提高到48%，产生大量的蒸汽冷凝水，收集到冷凝液水罐后，一部分送到化盐工序化盐使用，大部分被排放了。而片碱车间的真空泵、碱液泵、水泵等在生产过程中需要大量的纯水作为工艺水和冷却水，给纯水制造工序生产能力、污水治理产生过大压力。采取的改进措施：冷凝水温度较高，不能在片碱车间作为冷却纯水使用，必须把水温降低。我们采取增加水泵、增加水流量，通过板式换热器利用外部循环水降低水温度，水温低于30就能够作为冷却水使用了。通过设备和管路改造已经成功实现了循环使用：1、降温后的冷凝水一部分进入车间冷却水系统，作为运转泵类的冷却用水进行一次利用，再把排放的水通过管道回
10、收，进入公司大循环水系统， 实现冷凝水的二次利用。2、一部分冷凝水作为真空泵的工艺水。3、一部分冷凝水作为回收碱时的稀释用水。4、一部分冷凝水打入化盐工序化盐水时使用。根据测算，此项改造，按年产6万吨折百碱计算，年节约纯水10万吨。、停车时以及片碱机发生故障时，熔融碱的回收利用。原设计需要改进的方面：停车时，总会残留一部分熔融碱不能制片；片碱机发生故障时更是经常需要把碱槽中的熔融碱排放出去；原设计是在下面用桶接碱，接满碱后，再人工移至其它地方。此种方法，工作效率低，安全隐患多。事实上在操作时，由于碱的高温、强腐蚀性以及装满碱后桶的重量过大，移动难度大，增加了生产难度。采取的改进措施：改造排碱管
11、路，增加碱回收罐，罐中接入纯水。需要向回收罐中排放熔融碱时，先向罐中打入纯水，排放碱的过程中，按一定的比例继续加入纯水，使碱液浓度约为48% ，再通过碱回收泵打入48% 碱罐。此项目主要成果：把排放的熔融碱直接回收成为48%碱液，减少了碱的浪费，提高了碱的成品率，提高了经济效益。三、高压蒸汽冷凝水的回收利用。三效升膜蒸发器蒸发碱液是以高压蒸汽作为能源的，高压蒸汽放热后冷凝成为水，原设计通过高压冷凝水的收集，再通过闪蒸罐的作用，一部分未冷凝的蒸汽进入中压蒸汽管网，冷凝水排入水池。采取的改进措施：高压冷凝水存在高压、高温的危险，必须通过降压降温才能回收利用。从理论上讲，这种冷凝水十分接近工艺蒸馏水
12、，可以作为工艺纯水使用。我们通过严格控制蒸发器的工艺参数，降低蒸汽中碱的含量，使高压高温冷凝水达到工艺纯水的要求。冷凝水通过和32% 碱液换热先降低部分温度，再通过 板式换热器利用循环冷却水冷却，达到降压降温的目的。化验合格后直接进入纯水系统，实现水资源的循环利用。此项目技术改造后后，实现水资源循环利用的目标。不是作为污水排放，而是直接作为纯水使用，既节省了排水的治污费用，又节约了制备纯水的费用，直接经济效益，不言而喻。四、采用碱液在真空状态下蒸发，节约能源提高效率。制造片碱的过程实际上就是碱液中水分蒸发的过程，提高水分蒸发的速度就是提高生产效率。相同浓度碱液的沸点随着真空度的提高而降低，提高
13、蒸发器碱液腔体内的真空度，也就是随着腔体内压力的降低，碱液沸点下降，真空状态下蒸发碱液就会节省能源，降低消耗。原来设备设计的二效蒸发器是在常压下蒸发，设备运行中碱液沸点达到140145 ，设备 运行温度高，蒸汽消耗量大，设备寿命短。在二期工程设计过程中，为了节约能源，把二效蒸发器设计为碱液在真空状态下蒸发，真空度为0.0850.095MPa，蒸发器的温度为7585。两者相比，二效蒸发器的碱液蒸发温度下降了6065，从而显著降低了能源消耗。工艺改造提高效率一、二期生产线的投产后，片碱生产线不能达到设计产能，生产过程以及片碱质量不稳定， 严重影响了生产的正常进行，提出进行片碱生产过程的优化研究与实
14、施，目的是达到设备的设计产能，提高经济效益。项目的主要内容分两个方面：一是对设备进行改造，对影响产能的设备进行技改，包括增加一些新的辅助设备；二是对生产过程的工艺参数进行优化改进，提高 产量与质量。项目的特点是对原来的生产线进行深入的研究，针对影响产量与质量相关参数的进行改造， 稳定生产过程中相关碱流量、氢气流量、蒸汽压力与流量，提高氢气燃烧炉的能力，从而提高片碱稳定生产能力。原来经 常出现系统开车后， 长时间片碱浓度低，不能达到合格品要求。整个过程采取的主要措施有：第一，在进入车间前的高压蒸汽管路上增加一个蒸汽自动调节阀门，使三效蒸发器产出的碱浓度稳定；第二，在进氢 气炉前的管线上增加一个氢
15、气缓冲罐，使氢气稳定，增加助燃空气变频调节器，增大助燃空气进风量，并使助燃空气和氢气的配比、稳 定；第三，对氢 气炉的运行程序进行了调试与调整，更换大的氢气风门，增加了 氢气炉的供热能力与效率；第四，对包装线系统进行硬件与软件的改造，对料仓进行改造，优化了结构，增大了料仓的容量；对包装秤的软件进行了改进，使包装线满足每天 90 吨片碱的包装能力；第五，对生产过程工艺参数进行了优化，包括进一效、二效、三效蒸发器的蒸汽压力与温度，氢气燃烧炉的氢气流量与温度，糖液的浓度及加入量等，使产量与质量明显提高；第六，为了提高系统的折百碱生产能力，确定了合理的片碱生产量，既延长片碱机刮刀使用时间提高片碱的能力
16、，又最大限度地提高液碱的生产量。2009 年 9 月完成了整个生产系统的改造，片碱的生产能力提高 25%，片碱一等品率由 1 月 76.5%提高到 11 月的 97.5%，经济效益与社会效益显著提高。加强工艺改造提高产品质量。质量是企业的生命，是企业长期兴旺发达的必要条件。影响产品质量的因素主要有以下几个方面：1、生产设备的运行状况。包括蒸发设备， 浓缩设备，氢气燃烧炉及熔盐系统，氮气系统，水循环系统， 电器、 仪表、阀门的控制状态，片碱机及包装秤等。2、原料碱液质量：32%KOH 的浓度、 氯离子含量、氯酸盐含量以及其他金属离子含量。3、生产工艺参数。中 压蒸汽压力、温度；高 压蒸汽压力、温
17、度；氢气压力、流量；氮气压力、流量；糖液浓度、流量；碱液各控制点的压力、流量、温度等。片碱产品质量不合格的参数主要有：KOH 主含量低、片碱发黑、氯酸根、碳酸根含量高、外观包装不合格等，以下分期对各项参数与对策进行陈述。1 片碱主含量低主含量是指片碱中 KOH 的质量分数，是 产品质量最主要的参数之一，一般要求大于 90%。生产过程中碱液各温度控制点是关 键。1.1 48%碱液浓度达到要求经过一效、二效蒸发器蒸发，碱液浓度必须达到或大于 48%，为后面工序质量合格作好准备。这个过程主要依靠蒸汽冷凝产生的热量蒸发碱液中的水分提高浓度，所以必须保证蒸气的压力和温度达到要求；真空状态下可以有效地降低
18、碱液沸点，为了节省能源和提高效率，蒸发器中要尽可能达到高的真空度。二效蒸发器碱液真空度-0.085MPa-0.094MPa(表压)，温度在 7585 之间，效果比较理想。11.2 高压蒸汽的压力和温度升膜蒸发器以高压蒸汽为加热介质，继续提高碱液的浓度，碱液温度一般应达到 190210之间。1.3 氢气燃烧炉及熔盐系统浓缩制片过程以熔融盐 HTS 为加热介质，而加热 HTS 是以氢气燃烧炉提供热源的。燃烧炉提供的热量要稳定，保证熔盐温度和流量的稳定，才能 产生稳定、足够的热量加热碱液，使经过浓缩器后的碱液温度达到要求，一般在 380400之间。1.4 保持系统密闭为了防止碱液温度降低和潮解，降低
19、片碱中 KOH 含量，碱液从浓缩器至片碱机的流动过程中尽量保持密闭状态，避免和空气接触。*钾碱主要采用系统中充氮气来密封。2 片碱颜色发黑片碱颜色发黑，直接影响产品外观，不利于产品的销售和使用。颜色发黑的主要原因是片碱中的镍含量过高，而镍的来源是由于氯酸盐腐蚀镍材设备造成的；另外，开车过程中由于镍材设备与空气接触，更容易出现黑碱。降低氯酸盐的含量，是防止片碱发黑的根本途径。实际生产过程中多采用加蔗糖溶液来消除氯酸根 ClO3-；开车时加强蒸汽吹扫压力、延长蒸汽吹扫时间。2.1 加入蔗糖溶液去除氯酸盐常用的处理方法是是在 48%碱液在进入浓缩器之前加入蔗糖水溶液，这种方法简便易行，效果稳定。 实
20、际生 产中加入的蔗糖量为理论量的 6 8 倍，加入太少，片碱容易发黑，加入过多，会使片碱中的CO32-增加。 48%碱液中含有 ClO3-的质量分数一般为 0.0015% 0.0020%。用计量泵将 5.5%的蔗糖水溶液打入 48%碱液中管道中与碱溶液混合，使之在进入蒸发器前大部分发生反应除掉 ClO3-，从而更有效的保护后序镍材设备，降低片碱中的镍含量，一般片碱中的镍含量小于7ppm，颜色就不会发黑。为了充分发挥蔗糖的作用，生产过程中要经常清洗管道过滤网，保证糖液的压力和流量；另外，要经常利用停车机会清理蔗糖液罐和蔗糖液管线，以除掉罐内和管道中的积存的杂物及发酵物。2.2 生产能力控制生产能
21、力控制在额定产量的 60100%的范围内。在蒸 发器中，进料量太小，蒸发器中液膜太薄以致断裂，出现干壁区，并使管子承受更大的因操作而产生的热应力，加剧应力腐蚀。液体的进料量太大，液体不能成膜或者膜太厚，那么在升温过程中，液体往往不能得到完全充分的热量传递，达不到对流沸腾所需要的温度，不能或不完全蒸发， 浓缩过 程不能很好的进行，甚至无法进行。流量太大或太小都会损坏设备，腐 蚀镍材，增加片碱中的镍含量，使片碱发黑。2.3 开车前用蒸汽吹扫设备开车前用蒸汽吹扫系统，保证一定的压力和吹扫时间。吹扫能够预热设备，降低投料时的热应力；吹扫过程中把管路中的残留碱吹扫干净；通过吹扫把系统中的空气排出，减少氧
22、气含量；尽量减少投料时对镍材设备的冲刷和腐蚀，降低片碱中的镍含量，防止片碱发黑。2.4 开车投料后用氮气密封设备开车投料后用氮气密封设备，保持通入的氮气处于微正压状态，可以防止空气进入生产系统。因为生产时装置处于高温强碱状态，氧气进入会加剧镍材腐蚀，增加片碱中的镍含量。2.5 减少开、停车次数尽量减少开停车的次数，每一次开车，进料碱液都会冲掉镍材表面起保护作用的氧化镍层，继续冲刷腐蚀下层镍材，因此开车过程中会不可避免地产生黑碱。通过延长蒸汽吹扫系统的时间等措施，可以降低开车黑碱量。3 氯酸根、碳酸根含量高不同的用户对产品有不同的要求，有的用户会提出特定的质量要求。氯酸根含量高，会腐蚀镍材设备，
23、使片碱发黑，这些在前面已经做了论述。正由于在消除氯酸根过程中加入了蔗糖，和 ClO3-反应后碱液中含量将会增加。降低 CO32-要从两个方面来解决，一是从源头上，也就是控制进入片碱车间的 32%碱液的 ClO3-含量，为了消除过高的ClO3-会相应增加蔗糖量，另外，过高的 ClO3-含量，在制片过程中是很难消除的；再就是要严格控制蔗糖的加入量，过多会使片碱品质下降；三是可以寻求还原剂庶糖的其它替代品，如亚硫酸钾等。4 外包装质量不达标良好的外包装质量，产品在运输保存过程中才能得到质量保证。一是要加强包装秤系统的设备维护，保证称量及时准确；二要加强对包装工人的操作技能培训、质量意识培训，并加强考
24、核力度。通过综合工艺管理与改造，现在*钾碱公司的片碱一等品率达到 98%以上，取得了显著的经济效益，获得了良好的市 场信誉。职工培训，提高操作水平片碱车间在职工教育过程中，坚持理论和实践相结合，根据生产的实际情况，在提高职工理论水平的基础上，从提高职工综合素质入手，改进培 训形式，培养新型技术能手，保 证 生产顺利进行。在理论上加强培训和指导，使职工对生产工艺有一个全面的认识，掌握必要的理论知识，有利地指导生产实践；片碱车间举行联合技术培训，把电脑 操作部分和生产现场实践有机地结合起来；通过和生产技术部联合技术练兵，提高了工人现场操作的综合技术水平；在“班组长操作技能交流活动” 中，班组长把自己在生 产实践中积累的经验讲出来，大家相互学习，相互探讨，形成共 识，达到一人提高，人人提高的目的，从而形成一人技能增加一点，众人技能提高一大截的效果；把片碱车间与生产技术有关的技术知识及操作技能，作成题库，使工人学习具有方向性和明确性；改进考核方式，做到灵活、有效、现场考核与闭卷考试结合，提高考核的促进作用。为了提高职工现场操作素质，定期进行岗位练兵与竞赛，从而全面提高安全生产各方面的综合技能。如每年必定进行停电应急演练，提高应对停电后各方面的应急能力。
