本发明涉及乙炔生产,尤其涉及一种电石渣浆深度浓缩回收的生产工艺。
背景技术:
1、电石渣浆是电石与水反应的副产物,主要成分有熟石灰、二氧化硅、氢氧化铝、硫化物、磷化物等,固含量在1%~10%,颗粒粒径在3~10μm,具有物料黏度大、流动性慢的特点。生产上电石渣浆一般利用直径20m以上的浓缩池浓缩,在锥形底的浓缩池内依靠重力自然沉降,固体颗粒向下沉降至池底,清液向四周溢开,浓缩时间7~10h,提浓后含固量20%左右的浓渣浆经压滤处理后用于水泥、脱硫剂等产品的生产或直接应用于其它企业;上清液含固量一般控制在1%左右,经10m沉降池沉降、喷雾塔冷却降温后回用于乙炔发生器。
2、在实际生产中,因浓缩池处理能力限制或沉降时间不充分,需在生产系统中加入聚丙烯酰胺类絮凝剂,以增加浓缩池沉降速率。但这些絮凝剂会漂浮在电石渣浆上清液中,促进清液中氢氧化钙颗粒沉降,造成清液持续出现返浑、设备管道结疤结垢现象,影响喷雾冷却塔的冷却效果。同时,电石渣浆浓缩液出现含固量偏低,增加了压滤工序的压滤机、滤布的生产负荷,高含水量的浓缩液无法在水泥等建筑行业实现资源化利用。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本发明提供了一种电石渣浆深度浓缩回收的生产工艺,可将电石渣浆含固量由1%~10%浓缩至20%以上,浓缩液含固量稳定并可根据下游企业需求调整含固量,上清液含固量低于0.3%,系统运行安全可靠,有效避免上清液出现返浑、设备管道结疤等异常生产问题。
2、为实现此技术目的,本发明采用如下方案:
3、一种电石渣浆深度浓缩回收的生产工艺,包括以下步骤:
4、s1、电石渣浆中乙炔回收:渣浆泵将电石渣浆输送至汽提塔内,真空压力为-0.06mpa~-0.1mpa,进液温度为65℃~80℃;
5、s2、电石渣浆预浓缩:汽提后的电石渣浆送至缓冲罐顶部进行预浓缩,在缓冲罐中部将电石渣浆的含固量由1%~10%提高至5%~12%;
6、s3、电石渣浆深度浓缩:预浓缩后的电石渣浆进入大通量超滤膜过滤系统进行深度浓缩,深度浓缩后电石渣浆含固量提高至20%以上,提浓后的电石渣浆返回缓冲罐下部;
7、s4、上清液热量回用:电石渣浆经深度浓缩后的上清液温度为70℃~80℃,上清液进入余热利用系统,降温至55℃~65℃后,再经闭式喷雾冷却塔降温至30℃~45℃后,返回发生器继续参与电石水解反应;
8、s5、浓缩液的梯阶利用:返回缓冲罐下部浓缩液经出液泵输送至压滤系统提取氢氧化钙,应用于盐水精制工序,作为去除盐水中镁离子的助沉剂,或将电石渣浆作为建筑原料,生产全固废混凝土、免烧砖制品。
9、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
10、本发明利用超滤设备过滤系统替代了电石渣浆的浓缩、沉降工艺,有效缩短工艺流程,装置占地面积小,可依据生产要求弹性调整浓缩液及上清液含固量,解决了传统设备占地面积大、生产效能低、沉降不彻底等问题。在利用该工艺进行电石渣浆浓缩处理过程中,不使用聚丙烯酰胺类絮凝剂,避免了絮凝剂漂浮于上清液中,出现清液返浑、设备管道结疤结垢等异常生产问题,实现了电石渣浆的绿色浓缩分离。余热利用系统将电石渣浆上清液剩余热量再利用,降低了喷雾冷却塔处理负荷,节省了生产过程中的设备电耗及蒸汽能耗,经济效益显著。
11、进一步地,汽提塔为斜板塔、丝网塔或降膜式汽提塔中的一种。
12、进一步地,缓冲罐分为上、中、下三部分,汽提后电石渣浆进入缓冲罐上部,电石渣浆依靠重力自然沉降,在缓冲罐上部预浓缩后由缓冲罐中部进入大通量超滤膜过滤系统,经大通量超滤膜过滤系统提浓以后,浓缩液返回缓冲罐下部。
13、进一步地,大通量超滤膜过滤系统包括依次设置的粗过滤器、循环罐、循环泵、超滤设备,超滤设备分别与余热利用系统和缓冲罐下部连接。
14、进一步地,超滤设备的过滤膜为管式陶瓷膜、旋转陶瓷膜、平板式陶瓷膜或超滤膜中的任意一种,具有优异的耐高温、抗强碱腐蚀性能,膜孔径为50~1000nm。
15、进一步地,超滤设备采用错流过滤,运行压力为5~300kpa,错流温度为50~80℃,膜通量为3~5m/s。
16、进一步地,将预浓缩含固量5%~12%的电石渣浆经粗过滤器过滤,除去1mm以下的机械杂质后进入循环罐,经循环泵提压至超滤设备内进行过滤,过滤后上清液进入余热利用系统,上清液含固量低于0.3%,过滤后的浓缩液一部分回流至缓冲罐下部,一部分返回循环罐与缓冲罐中部的电石渣浆混合,用于调整进料液的含固量,循环罐中的电石渣浆的含固量维持在10~15%。
17、进一步地,循环罐内的压力为-50kpa~0kpa。
18、进一步地,超滤设备包括一级过滤组件和二级过滤组件,采用串联过滤或并联过滤方式;
19、串联过滤是将电石渣浆送入一级过滤组件过滤,一级过滤清液进入二级过滤组件过滤,过滤后上清液经二级过滤组件渗透清液出口排出,一级、二级过滤的浓缩液则汇集至缓冲罐下部;
20、并联过滤是将电石渣浆分别送入一级过滤组件、二级过滤组件过滤,过滤后上清液经各级渗透清液出口汇集排出,浓缩液则汇集至缓冲罐下部。
21、进一步地,余热利用系统包括乙炔、聚合工序的管式换热器,盐水系统的板式换热器中的至少一种,降温后的电石渣浆输送至闭式喷雾冷却塔内,冷却降温至30~45℃后进入沉降池,由清液泵输送上清液返回至发生器内。
1.一种电石渣浆深度浓缩回收的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的电石渣浆深度浓缩回收的生产工艺,其特征在于,汽提塔为斜板塔、丝网塔或降膜式汽提塔中的一种。
3.根据权利要求1所述的电石渣浆深度浓缩回收的生产工艺,其特征在于,缓冲罐分为上、中、下三部分,汽提后电石渣浆进入缓冲罐上部,电石渣浆依靠重力自然沉降,在缓冲罐上部预浓缩后由缓冲罐中部进入大通量超滤膜过滤系统,经大通量超滤膜过滤系统提浓以后,浓缩液返回缓冲罐下部。
4.根据权利要求1所述的电石渣浆深度浓缩回收的生产工艺,其特征在于,大通量超滤膜过滤系统包括依次设置的粗过滤器、循环罐、循环泵、超滤设备,超滤设备分别与余热利用系统和缓冲罐下部连接。
5.根据权利要求4所述的电石渣浆深度浓缩回收的生产工艺,其特征在于,超滤设备的过滤膜为管式陶瓷膜、旋转陶瓷膜、平板式陶瓷膜或超滤膜中的任意一种,具有优异的耐高温、抗强碱腐蚀性能,膜孔径为50~1000nm。
6.根据权利要求4所述的电石渣浆深度浓缩回收的生产工艺,其特征在于,超滤设备采用错流过滤,运行压力为5~300kpa,错流温度为50~80℃,膜通量为3~5m/s。
7.根据权利要求4所述的电石渣浆深度浓缩回收的生产工艺,其特征在于,将预浓缩含固量5%~12%的电石渣浆经粗过滤器过滤,除去1mm以下的机械杂质后进入循环罐,经循环泵提压至超滤设备内进行过滤,过滤后上清液进入余热利用系统,上清液含固量低于0.3%,过滤后的浓缩液一部分回流至缓冲罐下部,一部分返回循环罐与缓冲罐中部的电石渣浆混合,用于调整进料液的含固量,循环罐中电石渣浆的含固量维持在10~15%。
8.根据权利要求7所述的电石渣浆深度浓缩回收的生产工艺,其特征在于,循环罐内的压力为-50kpa~0kpa。
9.根据权利要求7所述的电石渣浆深度浓缩回收的生产工艺,其特征在于,超滤设备包括一级过滤组件和二级过滤组件,采用串联过滤或并联过滤方式;
10.根据权利要求1所述的电石渣浆深度浓缩回收的生产工艺,其特征在于,余热利用系统包括乙炔、聚合工序的管式换热器,盐水系统的板式换热器中的至少一种,降温后的电石渣浆输送至闭式喷雾冷却塔内,冷却降温至30~45℃后进入沉降池,由清液泵输送上清液返回至发生器内。
