《六胺钒转化氧化钒产品生产工艺、环保控制》
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摘 要：在使用常规方法进行六胺钒转化为三氧化二钒、五氧化二钒均存在干燥系统设备易腐蚀,导致设备金属本体及焊接连接处开焊,造成设备强度降低,固件老化.布袋除尘器滤袋易腐蚀,挥发性气体燃烧导致击穿布袋,酿成环保事故.煅烧过程中因气体燃烧造成局部温度高,入料端结圈.还原过程中因气体分解过程较长导致分解不彻底,最终造成全钒较低,出料端易粘结等种种弊病.造成生产、环保、工艺等事故.为避免上述弊端出现,本论文着手从工艺控制、设备改造选型、操作方法的改进这三个方面入手,从根本上解决这些问题,达到稳定生产、避免事故的目的.
关键词：六胺钒;转化;环保
1 引言
柱宇公司采用常温、有机物沉钒工艺所生产的含钒物质六胺钒,在转化为氧化钒产品过程中,需要经历中低温干燥,高温煅烧分解等环节,进行氧化钒产品转化.由于六胺钒的自身特性,较常规酸性铵盐沉淀所得到的钒酸铵,具有低温分解挥发有机气体的性质,挥发性可分解气体物较多的性质,挥发气体同时具有可燃性、较强还原性及腐蚀性的特殊属性.常规方法进行六胺钒转化为三氧化二钒、五氧化二钒均存在干燥系统设备易腐蚀,导致设备金属本体及焊接连接处开焊,造成设备强度降低,固件老化.
针对现有工艺,对设备、操作方法、工艺参数进行改进,使生产稳定.
2 六胺钒的性质
六胺钒的分解温度在90℃左右.挥发气体燃点在160℃
左右.分解温度区间跨越90-550℃,分解时间达到30min左右.故此,生产实际得从上述六胺钒的化学性质入手.从各个生产工序进行调整,适应此种物料的性质.
3 干燥系统研究
①使用常规多钒酸铵生产时需保持布袋入口温度保持在115℃以上、180℃以下,干风炉入口温度≥
150℃,因六胺钒的分解温度低于水的蒸发温度,在干燥过程中想要避免六胺钒分解挥发是难以实现的.闪蒸及盘干两种干燥设备,均会出现不同程度的干燥挥发现象.故此对温度的控制要在正常生产的前提下尽量降低,采取干风温度低于160℃（避免燃烧）、布袋温度不高于120℃（确保蒸发又避免大量分解）的工艺参数进行对六胺钒的进行干燥;
②为防止布袋损坏腐蚀,采用最为耐腐蚀的PTFE覆膜布袋作为干燥滤袋;
③从操作上,为了避免挥发性气体富集对设备本体进行腐蚀,故此采取大量配风的方式,采用低压干燥的方式,稀释挥发性气体对设备本体的腐蚀;
④为了避免布袋燃烧受损,采用氮气作为反吹清扫布袋,可以起到保护布袋的作用.
4 煅烧、还原研究
①分解时间需满足高于30min,按照这个区间,调整还原窑速,使煅烧时间足够,最终调整窑速达到20Hz;
②分解段、温度及时间需要满足低于550℃,超过后易产生结圈现象.还原段或氧化段,需充分加温,加速反应,故在还原过程中需要提高温度,调整气氛.最终形成五个温度区间：还原一区：480℃,还原二区：550℃,还原三区850℃,还原四区880℃,还原五区：550℃;
③还原气氛的调整,挥发性气体在还原窑内,因挥发性气体量较正常多钒酸铵多30%,导致废气增多,故采用降低窑压,加速气体流动,适当增大还原煤气流量等方法,增加还原气氛;
④六胺钒加多钒酸铵比例探索：
a.当六胺钒：多钒酸铵比例为：1：0时,极易产生除尘布袋烧损现象,平均三个月即需要更换除尘布袋,正常不带更换为每年一次,增加了生产成本,且生产出的三氧化二钒产品达不到标准要求;
b.当六胺钒：多钒酸铵比例为：1：0.5时,极易还原分解不彻底现象,出料端出现粘结现象.三氧化二钒产品质量差,且出料端堵塞,需人工进行疏通,导致生产不顺畅;
c.当六胺钒：多钒酸铵比例为：1：0.5-1时,三氧化二钒产品质量较好,但煅烧、还原反应的波動剧烈,操作难度高,出现事故频率高;
d.当六胺钒：多钒酸铵比例为：1：≥1时,三氧化二钒产品质量大幅度提升,煅烧、还原反应均顺畅正常.
5 结论
在上述参数调整应用过后,六胺钒累计使用150t,未出现生产、设备、工艺等方面事故.生产所得三氧化二钒的品质符合标准要求.
参考文献：
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氧化胺和环保引用文献:
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