【摘要】科学技术的发展迅速，我国的工业自动化建设的发展也有了进步。联碱装置纯碱成品中铁分的存在是造成色碱的主要因素，分析铁分的来源及去除方法可以有效的避免色碱的出现从而提高产品质量，增强市场竞争力。以天津渤化永利化工股份有限公司联碱装置实际运行情况为基础，阐述联碱装置中加硫的意义和碳化塔的操作方法，探讨降低产品铁含量的措施。
【关键词】纯碱工业;自动化现状;发展趋势
0、引言:
由于纯碱生产较为特殊，可能会因为生产过程中所产生的物质，而使生产设备出现受腐蚀状况。为有效改善设备腐蚀，降低产品中铁的含量，生产企业将硫化物除铁工艺运用到了纯碱生产之中，并已取得一定成绩。文章通过对纯碱生产相关内容的介绍，对生产中的硫化物除铁工艺技术展开深层次探讨，期望能够为我国纯碱生产工艺优化与发展提供一些支持。
1、纯碱生产方法
目前较为常见纯碱生产方式主要有联合制碱法、天然碱加工法以及氨碱法三种，其中氨碱法应用规模相对较大，生产工艺有百年之久，不仅工艺技术较为成熟，且技术生产可靠性较为理想，深受广大生产企业所认可。运用氨碱法实施纯碱生产时，会按照生产目标逐步展开盐水精制、盐水吸氨、碳化以及过滤等化工单元操作。所使用的原材料，以氨、石灰石以及食盐等材料为主。由于现代纯碱生产所使用设备主要以碳钢材质以及铸铁材质为主，在母液进入到设备之后，会和管道、设备产生电化学反应，形成腐蚀，产生铁离子。所形成的铁离子也会进入到母液内，会在空气作用下，形成三氧化二铁，影响最终产品纯度，所以需要在实施生产时，做好除铁操作。
2、纯碱工业自动化
2.1纯碱厂的蒸吸设备
蒸馏操作是使用溶液中每种组分的不同挥发性(即，在每种组分的蒸气压为相同温度的温度下)分离组分。分离过程取决于液相和气相之间的差异实现传质。蒸馏和吸收都是传质过程，用于蒸馏和吸收的设备主要分为两种：填料塔和板式塔。板式塔的压力比填料塔大，但通常认为板式塔具有以下优点：①范围广;②容纳气速多;③运行稳定;④易于清洁。近年来，板式塔发展迅速，诸如浮阀塔之类的新型塔被广泛用于石油和化工行业，但是由于纯碱材料非常容易结疤的因素，泡罩塔仍是纯碱行业的主流。尽管最近已报导氨蒸气也可使用大孔径筛板塔，但通常认为筛板塔的操作灵活性相对较小。工作弹性范围为3到5，泡罩塔的工作弹性则可以达到9或更高，尤其是泡罩塔可以承受数十毫米厚的结疤，因此泡罩塔的结构复杂，虽然其成本高且流体阻力大，但泡罩塔在碱厂蒸馏中仍起主要作用。
2.2内返碱炉和外返碱炉在设备维护中的比较
外返碱式蒸汽煅烧炉一般在煅烧炉旁边设有一套返碱装置，包括出料螺旋输送器、返碱埋刮板、预混器、重碱气封阀、返碱加料器等配套设备，而内返碱式蒸汽煅烧炉是自身内部返碱没有附属返碱设备。在设备维护中外返碱式炉需要维护的设备多，维护量大。外返碱式蒸汽煅烧炉是前端进料后端出料，一旦煅烧炉结疤，发生跑碱现象，会在设备两端封头同时冒碱，造成的冒碱面积更大，后期清理更加困难。内返碱式蒸汽煅烧炉是前端进料前端出料，一旦煅烧炉结疤，发生跑碱现象，会在设备前端封头冒碱，造成的冒碱面积比外返碱炉稍小，后期清理相对容易。
2.3湿重碱蒸汽煅烧炉
蒸汽煅烧炉纯碱生产中用蒸汽间接加热使物料发生分解反应的一类滚筒式反应设备。由炉体、进碱、出碱、加热及传动装置等部分组成二炉体为一由钢板卷焊而成的圆筒、炉体前后有两个滚圈，架在两个托轮上，炉体向后倾斜1.5%～2%。炉尾滚圈附近装有齿轮圈，由电动机通过减速器、浮动联轴器、齿轮圈带动炉体回转。进碱、出碱部分均采用螺旋输送机。炉内加热管以同心圆排列、由管架支承庄炉体上。加热管外壁烬有螺旋散热片，近炉头一端2～4m为光管。重碱(碳酸氢钠)和返碱由加料器加人炉内，随炉体的转动被加热管内中压蒸汽间接加热，重碱分解成纯碱。
相关期刊推荐：《纯碱工业》杂志是经国家新闻出版署批准出版的刊物(双月刊、公开发行)。由中昊(大连)化工研究设计院有限公司、中国纯碱工业协会共同主办，是我国纯碱行业中唯一一份国内外公开发行的技术刊物，创刊于1963年。主要报道纯碱行业及相关领域的生产、科研、设计、经营、管理的最新动态、技术进步及发展方向，是本行业最具权威性的技术刊物。
湿重碱煅烧过程中所使用的蒸汽煅烧炉是纯碱制造过程中最为核心的装置，该装置已经在我国碱厂使用了几十年，虽然煅烧炉也经过了各种改造，但是其工作原理和整体结构并没有质变，目前我国采用最多的两种模式是自身返碱和外部返碱。这两种模式在操作中有着各自的长处，其中外部返碱煅烧炉输送返碱采用的是独立设备，它不仅不占用煅烧炉的任何驱动能力，而且还有强制混合碱的设备。因此，生产中可以更充分地将碱进行混合，换热能力强，可以高效产能。目前1台煅烧炉每天可以生产超过1000t;但在其功能强大的同时，也就意味着运碱系统以及混合系统更加复杂，因此故障及定期检修的工作量大。而与外部返碱不同的是自身返碱是将碱煅烧、返碱输送、碱混合分布在煅烧炉的不同部位分别完成，其结构比外部返碱简单，但是其产碱能力比外部返碱低，一般1台机器一天产能低于800t。
3、氨碱法生产设施的改进发展
碳化塔是合成氨生产的重要设备。炭化塔的上端是为了更好地吸收二氧化碳，所以每个部分都设置了一个特殊的吸收板。同时，塔底设有专门的冷却槽，进一步冷却碳酸氢钠并使之结晶。塔的上端进入氨水，塔的上部能有效区分气体和液体。最终，通过压力，碱液将从塔底溶解。为了满足养护的需要，塔底增加了冷却管并向上延伸。同时，在炭化塔的使用过程中，建议也可以采用CO2压缩机，虽然整体设计差别不大，但由于co2具有腐蚀性，同时在日常使用过程中经常会与污垢等物质发生接触，所以需要制定有效的措施避免相应的发生。一些氨基装置通常由碳钢锻造而成，因此相对较大，因此通常仅在正常压力下使用。碳钢材料的耐腐蚀性相对较差，因此相关技术开发人员一直致力于开发高效的新型设备，不仅具有完整的加工性能和材料的耐久性，而且可以更好地应用于氨碱法的生产中，从而大大促进相关产业的整体提升。钛具有很多质量特性，在与氯化物有关的溶液中，整体的耐腐蚀性比较强，但就现阶段而言并没有得到广泛的应用，其核心在于材料的整体成本相对较高，它增加了相关公司的成本，所以你还需要专业的开发人员来进一步探索新材料。
结语
国内大部分纯碱厂在轻重灰生产过程中用于脱水的设备很多都是采用进口离心机。由于离心机专业性较强，进口备件价格昂贵，且采购周期长，如果采用传统的检维修模式，不仅要培养专门的修理离心机的人员，还要配备专业的检修装备，传统的扳手、大锤、钳子等无法满足进口离心机的修理，因为在检修过程中，要涉及到动平衡、试压等工作，均需要专业检修装备及人员完成。最为关键的是备件的储备，由于进口备件采购周期在半年以上，且价格昂贵，所以传统检修组织形式不得不提前进口大量备件，这样必将导致库存资金大量的积压，同时还要做好备件的维护保养，一些橡胶件由于有保质期，同时还要造成库存的损耗。委外维保管理就是专门针对这种问题而采用的一种设备管理方式。将整台机器委托专业的施工单位，施工单位负责维保工作;专业施工单位配备专门的检维修工器具、人员以及备件，这样就可以将纯碱生产企业所有担负的风险转移到专业施工单位，这种专业委外维保管理所花费的费用远远低于传统的检维修模式。——论文作者：马小平
