蒸發節能降耗的探討

黃同林，王順利

（江蘇江東化工股份有限公司精細廠，江蘇常州213002）

蒸發節能降耗的探討

黃同林，王順利

（江蘇江東化工股份有限公司精細廠，江蘇常州213002）

闡述了隔膜堿蒸發過程中影響能耗的因素，通過改造，優化了蒸發工藝，達到了節能降耗的目的。

隔膜堿；電解液；采鹽；真空度；汽耗；離心機

汽耗是隔膜堿成本中的主要構成，蒸發又是隔膜堿汽耗中的主要部分，如何降低蒸發汽耗，提高蒸發能力將直接影響隔膜堿成本。江蘇江東化工股份有限公司對蒸發工序蒸發工藝流程、進效電解液濃度和溫度、采鹽工藝、真空度等8個部分進行了改進，優化了蒸發工藝，達到了節能降耗的目的。

1 合理選用工藝流程

燒堿蒸發工藝流程比較多，該公司蒸發工藝采用三效順流部分強制循環工藝。具體工藝為Ⅰ效向Ⅱ效過料為壓差過料，Ⅱ效利用循環小泵向Ⅲ效過料，Ⅰ效加熱介質為生蒸汽，Ⅱ、Ⅲ效的加熱介質分別為前一效的二次蒸汽。Ⅱ、Ⅲ效用強制循環泵進行循環，加速采鹽，提高傳熱系數；采鹽有內、外采鹽兩種方式，內、外采鹽實際是Ⅲ效采鹽的方式不同。Ⅲ效向Ⅱ效采鹽是內采鹽，此采鹽法雖然減少了堿損失，但增加了Ⅱ效的采鹽量，如Ⅱ效采鹽不夠理想，將影響蒸發產量；外采鹽是Ⅲ效單獨采鹽，此法雖然排掉了部分產品堿，但相對減輕了效內鹽結晶狀況，提高了蒸發能力。該公司曾采用內采鹽，由于Ⅱ效采鹽不夠理想，洗效間隔時間短，增加了外加洗效水量，噸堿汽耗偏高，后經改造采用外采鹽后，間隔洗效時間延長了5h左右，噸堿汽耗降低了約0.05t。

2 適宜的進效電解液濃度與溫度

國內隔膜電解過程中電解液中NaOH的質量濃度控制在110～130g/L。NaOH的質量濃度為110g/L和130 g/L都在工藝控制范圍內，但控為制接近130 g/L時，蒸發汽耗比110 g/L時低0.4 t/t堿（100%），同時堿濃度低，鹽含量勢必高，從而影響蒸發生產能力。因此，加強電解槽技術管理，把電解液濃度控制在基本不影響電槽電流效率的前提下的最高濃度將是明智的選擇。該公司通過對電解崗位的考核，確保電解液總管濃度控制在125 g/L左右。

從電解槽出來的電解液溫度一般在70℃以上，由于在電解液儲槽中存在時間較長，致使溫度降低，造成熱量的損失，通過利用Ⅰ、Ⅱ效的蒸汽冷凝水預熱進效電解液，保溫電解液管，選擇適宜循環電解液槽的液位，確保了進Ⅰ效電解液溫度為115℃左右，進效溫度提高了20℃左右，節約蒸汽約300 kg/t。

3 改進旋液分離器，優化鹽處理系統

該公司通過對Ⅱ效、Ⅲ效旋液分離器重新設計參數，合理選擇長徑比以及進出口尺寸，同時選用了高揚程、大流量的采鹽泵，改造后分離的固液比提高了約15%，達到了75%～85%，既防止了蒸發過程中采出的鹽泥帶出過多的堿液，引發蒸發系統的濃度損失，又保證了離心機的穩定運行，提高了分離質量。

通過對離心機母液的再次旋液分離、改用雙極活塞推料離心機取代刮刀式離心機、改變離心機洗鹽水的品種、鹽泥高位槽溢流及其中鹽泥的兩次分離等改造，減少了效內加熱器的結鹽狀況，減少了洗效外加水量和離心機洗滌水量近10%，減輕了離心機的操作負荷，降低汽耗約0.1 t/t。

4 盡量減少蒸汽系統阻力，減少霧沫夾帶堿損失

各效的二次蒸汽管直徑取值要適宜，若二次蒸汽管直徑取值偏大，則二次蒸汽流速偏低，傳熱效果下降，反之二次汽回汽水、大氣冷凝水中將要帶堿，回收水中堿對涼水塔的腐蝕比較嚴重，同時堿的損失造成了堿汽耗的升高。

重新匹配了二次蒸汽管徑，如Ⅱ效二次管改為?426 mm×12 mm（原為 ?325 mm×12 mm）、Ⅲ效二次管改為 ?1 000 mm×12 mm（原為 ?800 mm×12 mm），配管盡量少要彎頭。另外，在Ⅲ效的水噴射冷凝器前增加了絲網捕集器，通過定期清洗絲網，確保了大氣冷凝水含堿量由0.10～0.20 g/L降為“微”，減少了堿損失，延長了涼水塔使用壽命。

5 提高末效真空度

Ⅲ效真空度不僅影響有效溫差、生產能力，還直接影響汽耗。當真空度提高1 333.2 kPa即可降低沸點溫度8℃，減少出料帶出熱量，可使汽耗下降0.036 t/t左右。

該公司有段時間末效真空度一直只有-0.076MPa左右，蒸發能力一直不能上去，隔膜電槽電流不能開足，從而抑制了隔膜堿的正常生產。后經通過去除雙旋風分離器、去除Ⅲ效效頂的將軍帽、加大Ⅲ效二次汽管徑、減少真空系統管子的彎頭、拆、洗噴射冷凝器以及更換落水管等措施，真空度上升到-0.082 MPa左右，蒸發能力得到了發揮，隔膜電槽開足了電流，從而緩解了過去蒸發生產與鍋爐檢修間的矛盾，同等蒸汽壓力條件下，每班比原來多產堿5～8 t，同時隔膜堿汽耗下降了0.2 t/t。

6 改進Ⅲ效出料方式

Ⅲ效出料原為溫差控制出料，只要溫差達到23℃（或24℃）就出料，這樣有時進料來不及，造成Ⅲ效液面降低過大，液體靜壓力減少，加熱管結鹽而影響傳熱，同時效體也劇烈震動，威脅了安全生產，另外，產品堿中的NaOH的質量濃度波動范圍較大（410～440 g/L），提高了隔膜堿的汽耗。后經對Ⅲ效出料控制進行改造，用溫差和液位同時控制進料、出料，裝置連續進料、出料，產品堿質量好，出料濃度誤差小，精度一般在設定值的±3 g/L，含鹽量穩定控制在4%以下，裝置完全實現了自動控制，系統穩定、可靠，效體液位、液相溫度控制平穩，安全生產得以保證，系統結鹽少，產品的產量和質量均提高。

7 嚴格控制系統用水量

蒸發裝置運行一段時間后，必須對蒸發效清洗，然而，洗效水影響了整個系統的能耗。該公司靈活操作，做到勤洗少用水，同時通過控制好洗效水的液位、洗效強制循環時間等措施，確保了洗效水的用量和洗效的質量。

8 保證堿泵完好

堿泵的完好是整個系統連續生產的保證，也可避免堿的損失。該公司選擇了靖江新世界廠生產的強制循環泵和采鹽泵。

Discussion on energy saving and consumption decrease of evaporation

HUANG Tong-lin,WANG Shun-li
(Refining Plant of Jiangsu Jiangdong Chemical Co.,Ltd.,Changzhou 213002,China)

The influencial factos of energy consumption in diaphragm caustic soda and its technology measures were introduced.Evaporation process was optimized.Energy and consumption were reduced.

diaphragm caustic soda;electrolyte;salt mining;vacuum;steam consumption;centrifuge

TQ114.26+2.1

B

1009－1785(2010)02－0031-02

2009-09-16