Opis procesu technologicznego nowej warzelni.

Transkrypt

1 Opis procesu technologicznego nowej warzelni. Zadaniem nowej instalacji wyparno - krystalizacyjnej jest utylizacja wód zasolonych poprzez wytwarzanie czystego kondensatu i soli warzonej o wysokiej czystości. Kondensat o czystości chemicznej wyższej od wody wodociągowej, schłodzony do temperatury 25 0 C jest spuszczany do rzeki. Zrzut kondensatu odbywa się do potoku Grabówki (dopływu Serafy) w rejonie # Kościuszko. Zanim udało się zamknąć poprzecznię Mina, kondensat rozcieńczał mało zasolone, oczyszczone z zawiesiny, wody z poprzeczni Mina do stężenia zanieczyszczeń umożliwiających bezpieczny dla środowiska zrzut tych wód do rzeki. Obecnie odprowadzany jest sam kondensat zgodnie z otrzymanym pozwoleniem wodnoprawnym. Otrzymywana sól jest o najwyższej czystości produkowanych w Polsce soli i wynosi ponad 99,8% NaCl. Utylizowane wody kopalniane mają stosunkowo niewielkie zasolenie ~ g/l i wiele zanieczyszczeń głównie takich jak: związki wapnia, magnezu, siarczany czy kwaśne węglany. Ze względu na skład tych wód zrezygnowano ze wstępnego ich oczyszczania. Dla uniemożliwienia wytrącania się w instalacji osadów wspomnianych zanieczyszczeń wprowadzono specjalną technologię tj. rozkład kwaśnych węglanów poprzez dodawanie kwasu solnego HCl oraz wytworzenie w krystalizatorze [wyparce] zawiesiny gipsu CaSO 4 w znacznym stężeniu chroniącym przed powstawaniem osadów na ścianach wymiennika i krystalizatora [zarastanie osadami]. Wymagana czystość produkowanej soli osiągana jest poprzez odprowadzenie z obiegu cyrkulacyjnego tzw. ługu pokrystalizacyjnego oraz przemywanie kryształów solnych czystą solanką.

2 Wody zasolone kierowane są do krystalizatora poprzez system dwóch podgrzewaczy tytanowych celem ich podgrzania do temperatury ~ 80 0 C. Wody te zatężane są w krystalizatorze poprzez doprowadzenie ich do wrzenia a co za tym idzie do odparowywania wody aż do krystalizacji soli. Proces warzenia soli odbywa się w wyparce z mechaniczną rekompresją oparów w temp C. Cechą charakterystyczną tej wyparki jest to, że posiada zewnętrzny wymiennik ciepła a obieg solanki pomiędzy nim a wyparką odbywa się poprzez pompę cyrkulacyjną o wydajności 6200 m 3 /h. Do rozruchu wyparki stosuje się parę wyprodukowaną na gazowej wytwornicy w ilości ~ 450 kg/h. Po doprowadzeniu roztworu w wyparce do wrzenia, opary powstałe w wyniku odparowania wody kierowane są na kompresor. Po drodze na kompresor opary te są oczyszczane w demisterze i skruberze tj. urządzeniach zabezpieczających przed przedostaniem się na kompresor drobin soli lub kropli wody, które mogły by go uszkodzić.

3 W kompresorze opary te są sprężane do ciśnienia ~ 2 barów tj. parametru wymaganego dla temperatury wymiany ciepła w wymienniku. Jest to kompresor jednostopniowy, poziomy firmy Atlas Copco o zapotrzebowaniu mocy silnika napędowego 1,42 MW. Sprężone opary kierowane są do wymiennika ciepła. Dzięki różnicy temperatur pomiędzy temperaturą pary a temperaturą przepływającej przez wymiennik solanki, para kondensuje a ciepło oddawane jest solance. Poprzez zastosowanie zespołu podgrzewaczy i wymienników ciepła system jest pod względem energetycznym zrównoważony co oznacza, że w warunkach optymalnych nie potrzebuje zewnętrznego źródła ciepła. Wytwornica, która produkowała parę w fazie rozruchu dla uruchomienia procesu krystalizacji będzie produkowała ją następnie do zasilania wibrofluidalnej suszarki soli. Wysoką czystość soli uzyskuje się poprzez wprowadzanie do krystalizatora czystej solanki do przemywania kryształów solnych w tzw. kolumnie elutracyjnej. Drugim ważnym czynnikiem jest ciągłe wyprowadzanie z obiegu ługów pokrystalizacyjnych. W celu zapobiegania wytwarzania się osadów w wyparce [krystalizatorze] utrzymywane jest określone stężenie zawiesiny gipsu w solance. Solanka nasycona z kryształami gipsu (ług pokrystalizacyjny) oddzielana jest od cyrkulującej solanki w separatorze gipsu stanowiącym integralną część przewodu recyrkulacyjnego. Separotor gipsu jest tak skonstruowany, że kryształy gipsu opuszczają instalację wraz z ługami pokrystalizacyjnymi, natomiast kryształy soli recyrkulują. Rozdział tych kryształów jest możliwy dzięki znacznie mniejszym rozmiarom i ciężarowi kryształów gipsu niż kryształów soli.

4 Odprowadzone z wyparki ługi wraz z kryształami gipsu są oczyszczane w instalacji oczyszczania ługów pokrystalizacyjnych. Oczyszczanie solanki ze związków magnezu odbywa się podczas procesu krystalizacji poprzez zadawanie 5% roztworu mleczka wapiennego [Ca(OH) 2 ] i powstawaniu nierozpuszczalnego wodorotlenku magnezu[ Mg(OH) 2 ]. Oczyszczanie z wapnia i siarczanów odbywa się również w wyparce na drodze termicznej poprzez tworzenie się nierozpuszczalnego gipsu [CaSO 4 ]. Warunkiem uzyskania wymaganej czystości soli jest wyprowadzenie tych osadów z obiegu krystalizacji właśnie przez seperator gipsu. Wyprowadzane poprzez separator ługi pokrystalizacyjne zawierające osady gipsu i wodorotlenku magnezu kierowane są poprzez reaktor, gdzie zadawane są polielektrolitem, do osadników szlamu. W osadnikach następuje sedymentacja osadów, które usuwane są poprzez wygarniacze szlamu a następnie pompami kierowane są do kopalni. Oczyszczone z osadów, przefiltrowane ługi, jako solanka pełnowartościowa zawracane są do obiegu krystalizacji.

5 Breja solna czyli mieszanina kryształu solnego z solanką, po przemyciu kryształów solnych czystą solanką w tzw. przeciwprądzie, odbierana jest z kolumny elutracyjnej wyparki do hydrocyklonów. W hydrocyklonie następuje zatężenie breji solnej z 25% do 50% objętości kryształów solnych. Tak zagęszczona breja solna kierowana jest na dwustopniową wirówkę filtracyjną. Zadaniem tej wirówki jest odwodnienie kryształów solnych ale również dodatkowe przemywanie kryształów solnych z ewentualnej zawiesiny gipsu i bardzo drobnej soli. Na wirówce sól jest także uszlachetniana poprzez jodowanie oraz dodanie antyzbrylacza. Następnie sól z wirówki trafia na taśmociąg kierujący ją do suszni wibrofluidalnej. Susznia wibrofluidalna składa się z dwóch stref. Pierwsza to strefa suszenia, gdzie sól w strumieniu gorącego powietrza na fluidalnym złożu jest całkowicie wysuszona. Druga strefa to strefa chłodzenia soli zimnym powietrzem. Sól wysuszona i schłodzona kierowana jest poprzez układ przenośników taśmowych do konfekcjonowania w opakowania zbiorcze tzw. Big-Bagi o masie 1 tony przy pomocy wagi automatycznej.

6 Zastosowana w poprzedniej warzelni technologia warzelni próżniowej była nowoczesną na miarę początku XX-wieku. Zbudowana w latach warzelnia wraz z towarzyszącą jej kotłownią i elektrownią pracowała w tzw. ruchu skojarzonym tj. para wytworzona w kotłowni napędzała turbiny produkujące prąd elektryczny a następnie kierowana była do warzelni do aparatów wyparnych, po oddaniu ciepła solance i skondensowaniu, kondensat zawracany był do kotłowni do produkcji pary. W miarę upływu czasu i w związku z gwałtownym rozwojem techniki, szczególnie w II-giej połowie XX-wieku, warzelnia ta coraz bardziej przypominała skansen techniki. Obecnie zbudowana warzelnia jest z kolei szczytem osiągnięć wiedzy i techniki przełomu XX i XXI wieku. Ta nowoczesność charakteryzuje się materiałami konstrukcyjnymi, automatyzacją procesu, elektronicznym sterowaniem, nową myślą technologiczną rozwiązań procesowych. O efektach pracy ludzkiej nie będzie świadczył już tylko nakład siły rąk ludzkich ale bardziej wiedza tych, którzy stworzyli program sterowania instalacją oraz umiejętność logicznego myślenia i sterowania procesami przez operatorów. Wysoka jakość technologii utylizacji, jej bezodpadowy charakter oraz przyjęcie naszego zobowiązania do prowadzenia aktywnej polityki środowiskowej ukierunkowała nas do podjęcia starań o uzyskanie certyfikatu ISO