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用户在生产运行中！
GMLJ-01高氯酸钾母液冷冻结晶装置的开发与应用
江西省铜鼓县永宁化工有限责任公司——文龙生
涂绪程
邮编：336200
2005年10月间，我司在扩建3000吨高氯酸钾项目调查策划时，按5000吨高氯酸钾（并原有2000吨）生产能力所需处理的母液量，复分解母液洗水冷冻工艺原计划上一套（W-）YSLGF240-III型螺杆式盐水机组，经与常州范李冷冻干燥机有限公司多次磋商，双方共同开发了GMLJ-01高氯酸钾母液冷冻结晶装置，于2006年4月初投入运行，共两年多的时间，其使用效果非常显著：
1．节能降耗：原计划（W-）YSLGF240-III型螺杆式盐水机组主电机功率为100KW，冷却塔电机3 KW，带搅拌盐水箱1.5 KW，冷盐水循环泵3 KW，带搅拌夹套母液冷冻结晶罐3 KW，共计电机功率110.5 KW。而GMLJ-01高氯酸钾母液冷冻结晶装置只配备三台15匹氟制冷机组，不需其它辅助设备，总计电机功率为10.5×3=31.5 KW。如按每天运行22小时计算，每天可节约用电：（110.5-31.5）×22=1738 KWh，按每年运行300天计，每年可节约用电：1738×300=52.14万KWh，节能降耗效果显著。
2．GMLJ-01高氯酸钾母液冷冻结晶装置操作简便、自动化程度高：
开机、关机只需在控制柜按一次开机或关机按钮即可完成开关机操作，结晶器出料口设有温度自动控制探头，控制柜可根据出料温度自动调节投入运行机组数量，以达到始终把母液冷冻至工艺控制值范围内，不会出现因母液过冷而浪费电能或母液温度过高造成高氯酸钾损失的情况。
3．GMLJ-01高氯酸钾母液冷冻结晶装置设备简单、占地面积小：
我司原为3套机组，因考虑机组需要维修、高氯酸钾扩大产量和夏季高温时期机组负荷较大等因素，2008年4月又增加2套机组，达到5台机组运行，冷冻机房面积仅为17m2，而且还留有操作工办公位置。另需辅助设备母液高位进料槽一个约5~10m3，冷冻结晶器一个约10 m3（这两项设备盐水机组也需要）。此套装置与螺杆式盐水机组相比机组设计结构紧凑，体积小巧，易于摆放，不占空间，而且省去了如凉水塔、盐水箱等辅助设备，节省了大量的空间。
4．节约用水量：
原计划（W-）YSLGF240-III型螺杆式盐水机组冷却水用量为16m3/h，而现用GMLJ-01高氯酸钾母液冷冻结晶装置每台机组冷却水用量为3m3/h，三套机组用水量共为9m3/h，仍按每天运行22小时计，每天节约用水：（16-9）×22=154吨，每年节约用水154×300=4.62万吨，节约用水明显。
GMLJ-01高氯酸钾母液冷冻结晶装置在我司运行已有两年多，未发生较大故障，工艺上日渐成熟，达到了初始设计目的。
不足之处：
1．结晶器内制冷剂蒸发器是采用很薄的不锈钢管制造（利于热交换），常年运行于母液中，易被腐蚀，发生制冷剂泄漏，而且，蒸发器排列紧密，维修较为困难。
2．结晶器锥形底部倾斜度不够，经冷冻后析出的高氯酸钾结晶沉积于底部，不易于排出。
3．原设计3台机组，在夏季炎热或在母液洗水偏多时，机组负荷大，同时运行时间长，难于解决机组故障时确保正常生产。如企业为5000吨生产规模时应设计为5套机组，其中考虑了设备维修和备用机组。
GMLJ-01高氯酸钾母液冷冻结晶装置已在全国氯酸盐行业进行了较大范围的宣传和推广，引起了同行业的关注，二年来有40余家企业到我司现场参观学习，已有十几家企业正筹备应用。
一、高氯酸钾母液冷冻结晶工艺要求（以年产5000吨高氯酸钾的排放为例）
室温（30℃）废母液冷冻至0℃，处理量68吨/天（17吨高钾*4吨母液/吨高钾）；流量3吨/小时，工作约22小时。
用较经济的方法在废母液中取出高氯酸钾，有利于高效增产、环保排放。
二、新旧工艺流程及设备
三、新旧工艺对比
1、 能耗 及年维护费
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项目 |
老工艺 |
新工艺 |
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额定电源总功率 |
110.5kw |
31.5kw |
|
冷却水耗量 |
16立方/时 |
9立方/时 |
|
设备维护费/年 |
≥50000元 |
≦1000元 |
2、 安全
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项目 |
老工艺 |
新工艺 |
|
毒性 |
有 |
无 |
|
易燃易爆性 |
易 |
无 |
|
制冷剂泄露性 |
易泄露（易腐蚀管材） |
难 |
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连续生产可靠性 |
较差 |
较好 |
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3、 可操作性
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项目 |
老工艺 |
新工艺 |
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操作工 |
专业氨机操作工1人/班 |
兼职操作（开关机） |
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维修工 |
兼 |
兼 |
|
操作方式 |
手工专人 |
自动 |
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四、小结
1、
能快速、有效地回收废弃母液中的高氯酸钾。
2、
采用新的冷冻工艺，高效节能；去除高氯酸钾后的冷冻盐水可作为冷源用于复分解冷却，有利于能源的充分利用。
3、
处理后的排放更有利于环保。
4、
增加的设备能产生较好的经济效益。高氯酸钾回收量17吨/天*2.5%=425公斤/天（4000~5000元），电耗300度~400度/天（150~200元）。
5、
如按每天运行22小时计算，每天可节约用电：（110.5-31.5）×22=1738 KWh，按每年运行300天计，每年可节约用电：1738×300=52.14万KWh。
6、
每天节约用水：（16-9）×22=154吨，每年节约用水154×300=4.62万吨。
7、
体积小巧，易于摆放，不占空间，而且省去了如凉水塔、盐水箱等辅助设备，节省了大量的空间。
2008-4-24
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