作者：张 定 1 , 王海元 2 （1 四川南充顺城盐化有限责任公司，四川南充 637157；2 自贡市轻工业设计研究院有限责任公司，四川自贡 643000）

摘 要： 本文介绍了五效真空制盐技术在四川南充顺城盐化有限责任公司环保节能搬迁技改工程石膏型卤水的 成功运用，同时全面就卤水成分、制盐工艺、罐型、真空系统、离心脱水等部分进行了介绍，并提出了改进方案。 关键词：五效真空制盐；石膏型卤水；真空系统；粒径；蒸发罐罐型；淘洗盐腿

1 前 言

2019 年，四川南充顺城盐化有限责任公司环保 节能搬迁技改工程完成了设计、施工建设、产品投 产等工作，主要经济、技术指标达到设计指标。 该项 目设计能力为 30 万吨/年，进卤为石膏型卤水，采用 五效真空制盐技术，流程为错流工艺并保留平流进 料路线，采用淘洗盐腿，平流排盐，顺流排石膏母 液，石膏晶种防垢工艺及外热式强制逆循环径向出 料蒸发结晶器。

2 卤水成分 项目的卤水为石膏型卤水，原卤中除含有氯化 钠之外，也含有一定量的硫酸钙、氯化钙、氯化镁， 硫酸钙的含量在 3～6g/L 之间，pH 为弱酸性。
3 卤水净化工艺 卤水净化是指利用物理和化学的方法除去卤 水中的杂质的一种工艺。 卤水净化主要目的是降低 蒸发系统结垢的概率， 提高生产周期和产品品质。 石膏型卤水主要处理工艺有：两碱法、石灰一纯碱 法、石灰烟道气法等。 本项目卤水由矿山输到厂区 后进行了简单的净化处理。 其处理方式为在母液 桶中加入石灰除镁并调节 pH 值， 然后将母液桶中 的清液抽到原卤桶中,大大降低了加入的烧碱量，只 需要根据生产情况在原卤桶中辅加少量烧碱，以除 去卤水中部分硫化氢及部分钙离子并调节 pH 值至 9 左右, 自然沉清。

4 蒸发制盐工艺 五效蒸发制盐系统设计有平流和错流两种生 产流程，根据生产情况，可以进行切换。 错流的工艺流程为：原卤桶来的清卤首先进入 Ⅴ效蒸发罐蒸发后，Ⅴ效蒸发罐的母液分别转入Ⅰ 效蒸发罐、Ⅱ效蒸发罐、Ⅲ效蒸发器罐、Ⅳ效蒸发罐，石膏母液顺转，即：Ⅰ效转Ⅱ效，Ⅱ效转Ⅲ效，Ⅲ 效转Ⅳ效，Ⅳ效排除系统进入沉盐器，经过沉盐器 沉淀的盐浆返回制盐系统，石膏母液经过石膏母液 泵进入反应桶。 Ⅰ效、Ⅱ效的盐浆经过淘洗后，排盐 浆到盐浆桶 A，Ⅲ效、Ⅳ效、Ⅴ效的盐浆经过淘洗后， 分别排盐浆到盐浆桶 B。 盐浆桶中的盐浆经过盐浆 泵进入增稠器增稠后，清液返回盐浆桶，增稠后的 盐浆进入离心脱水工序， 离心母液返回混卤桶，湿 盐进入干燥床干燥。 平流的工艺流程为： 原卤桶来的清卤平流进入 Ⅰ效蒸发罐、Ⅱ效蒸发罐、Ⅲ效蒸发器罐、Ⅳ效蒸发 罐、Ⅴ效蒸发罐，石膏母液顺转，即：Ⅰ效转Ⅱ效，Ⅱ 效转Ⅲ效，Ⅲ效转Ⅳ效，Ⅳ效转Ⅴ效，Ⅴ效排除系统 进入沉盐器， 经过沉盐器沉淀的盐浆返回制盐系 统，石膏母液经过石膏母液泵进入反应桶。 同时根 据生产需要，也可以Ⅳ效、Ⅴ效分别排石膏母液到 沉盐器。 Ⅰ效、Ⅱ效的盐浆经过淘洗后，排盐浆到盐 浆桶 A，Ⅲ效、Ⅳ效、Ⅴ效的盐浆经过淘洗后，分别排 盐浆到盐浆桶 B。 盐浆桶中的盐浆经过盐浆泵进入 增稠器增稠后，清液返回盐浆桶，增稠后的盐浆进 入离心脱水工序，离心母液返回混卤桶，湿盐进入 干燥床干燥。 由于开采出的卤水温度较高（50～60°C），没有 采用冷凝水预热系统。 根据开停车情况，不同阶段 不同客户对产品的需求采取不同的工艺流程。 比如 开车的时候由于卤水放置时间较长， 卤水温度较 低，采用错流工艺；生产到一定阶段，卤水温度较 高，调整为平流进料工艺。 当根据客户需要生产高 钙盐，可以调整相应的母液流程。 生产过程中，由于南充顺城盐化的老装置采用 的流程为全逆流进料、顺流排盐、Ⅰ效排石膏母液、 洗盐器淘洗盐浆的工艺， 与新装置的平流进料、平 流排盐、顺流排母液、取消洗盐器采用淘洗盐腿淘 洗的工艺有较大的不同，开始阶段工艺操作有一定 的不适应性，经过沟通、严格操作规程及工人操作 的熟练，基本适应了新的工艺流程的操作，液位、固 液比等操作参数的稳定性大大提高， 产品纯度、粒 度的稳定性随之提高，达到了设计目的。

5 蒸发设备的选择

5.1 蒸发罐的罐型 制盐工艺流程根据料液在蒸发器内流动方式 不同，分正循环和逆循环两种形式。 正循环工艺成 品盐粒度相对较小。 逆循环工艺成品盐粒度相对较 大，产品流动性相对更好，易过滤，干燥过程的能耗 也相对更低，盐质较高。 本项目采用的罐型为：外热 式强制逆循环径向出料蒸发结晶器。 该蒸发结晶器 具有如下特点：

5.1.1 蒸发室内结构简单，块盐较少；本项目蒸发室 内比较光滑，没有中心桶，很少遇到块盐堵塞盐腿 或者进入循环泵的现象，提高了装置的稳定性和运 行周期；

5.1.2 采用逆循环，过饱和度逐步消除，有利于晶体 长大；

5.1.3 逆循环本身就对细盐就有浮选左右，避免细盐 进入盐腿；逆循环通过循环的料液将细小的盐粒与 粒度较大的盐粒分开，细盐进入下一次循环继续长 大，粗盐进入盐腿；

5.1.4 根据生产经验，采用此罐型，合理设计蒸发器 的断面流速及直段高度， 控制料液的停留时间，可 以生产粒径较大且分布均匀的产品。

5.2 淘洗盐腿 采用优化的淘洗盐腿。 如图 1 该淘洗盐腿内设 中心桶及三根不同功能的淘洗水进口。 蒸发结晶器 内不断结晶出来的盐浆， 因重力关系向下运动，从 锥体逐步落到该盐腿，由于中心桶的作用，盐浆被 均匀的分布到中心桶的四周，淘洗卤从盐腿下部分 三股进入， 沿着中心桶与腿壁之间的环形通道上 升，与向下的盐浆逆流洗涤，通过淘洗水量的控制， 将细小的晶体带回蒸发结晶器内继续参与循环和 长大， 达到粒度要求的晶体通过排盐口排出结晶 器，同时将盐浆中夹带的杂质带回罐内，不仅可以 控制排出结晶器的粒度，有利于盐质的提高；还可 通过淘洗卤与逆向运行的盐浆进行热交换，降低排 盐温度，减少排盐热损失。

以下是该项目的干盐产品粒径情况分析：
根据上表可以得出，本装置生产的食用盐粒径 大于 70 目的比例为 91.7%，且绝大多数分布在 40～ 70 目，不仅粒度较大且均匀。

5.3 真空系统 本项目的真空系统通过将老装置的低位水封 池改为放置厂房较高位置的高位水封桶，进而取消 了热水池和热水泵，通过高位水封桶的位差，使循 环下水直接进入循环水冷却塔，降低了占地面积及 运行成本。如图 2。南充盐化的老装置的真空系统的 组合工艺为：蒸汽→大气冷凝器→低位水封池→热 水池→热水泵→循环水冷却塔→冷水泵→大气冷 凝器。 改后新装置的真空系统的组合工艺为蒸汽→ 大气冷凝器→高位水封桶→循环水冷却塔→冷水 泵→大气冷凝器。 生产过程中， 发现在循环水氯根不高的情况 下，循环水有发红现象。 通过分析认为是由于高位 水封桶位置偏高，造成高位水封桶出水口的循环水 流速较高， 造成循环下水夹带了一定量的空气，产 生了氧腐蚀造成循环水发红。 南充盐化通过将高位 水封桶的循环水出口通过钢板封堵部分，采用人为 的提高管道阻力的方法降低循环水流速，避免了氧 腐蚀，循环水颜色恢复正常。

6 总 结 本文根据五效真空制盐技术在南充顺城盐化 石膏型卤水中应用实例，介绍了四川南充顺城盐化 有限责任公司环保节能搬迁技改工程的卤水成分、 卤水净化工艺、蒸发制盐工艺流程，同时就蒸发罐 的形式、淘洗盐腿的应用、真空系统的变化等蒸发 设备的选择做了描述。 分析认为： 6.1 石膏型卤水从生产成本的考虑也可采用对卤水 进行简单的净化即：通过加碱除镁、调价 pH 值，同 时采用石膏晶种法可以减缓蒸发器结垢，延长刷罐 周期；

6.2 五效平流进料、卤水淘洗、平流排盐、顺流排母 液工艺有利于液位、 固液比等参数的稳定控制，产 品质量较好，运行周期较长；

6.3 外热式强制逆循环径向出料蒸发结晶器及淘洗 盐腿的组合应用，大大减少了块盐堵塞盐腿或者进 入循环泵的现象， 提高了装置的稳定性和运行周 期； 而且不仅可以生产粒径较大且分布均匀的产 品，有利于盐质的提高；还可通过淘洗卤与逆向运 行的盐浆进行热交换，降低排盐温度，减少排盐热 损失提高热经济；

6.4 真空系统通过提高水封桶位置取消了热水池和 热水泵，实践证明是可行的，且降低了占地面积及 运行成本，具有一定的推广价值。 真空制盐技术应用在石膏型卤水中，应该根据 成本、产品品质保证、罐型选择等工艺设备选择做 系统性考虑。 五效真空制盐技术在南充顺城盐化石 膏型卤水中应用，对国内其它类似石膏型卤水的制 盐企业的技术改造提供了一定的借鉴意义。