節能綜合技術在氯堿行業中的應用

李忠孝

摘 要：作為氯堿產品供應大國，近年來，我國氯堿工業獲得了長足發展。然而，就目前情況來看，我國的氯堿工業也存在諸多問題，其中，高耗能、高污染等問題尤為突出。文章分析了我國氯堿工業耗能排污的現狀和與發達國家之間的差距，并介紹了一些先進的節能減排技術。

關鍵詞：氯堿；節能；環境保護

1 現狀與差距

1.1 我國能耗狀況

近些年，我國高耗能產業發展飛速，隨之而來的問題也層出不窮。如何加快轉變經濟增長方式，降低能源消耗量，改變增長中的能源供給與更快增長的能源消費之間供不應求的關系等等，都是目前迫在眉睫的重要問題。下面一組數字直觀地反映了目前我國的能耗狀況。從總體上看，我國是世界上GDP能耗最高的國家之一，能源利用率僅為33%，這是發達國家20年前的水平。而我國鋼鐵、有色金屬、石化、電力、水泥等八大高耗能產業的主要產品每單位產出能耗的平均值比世界領先水平高出了40個百分點。在我國，每萬元GDP的綜合能耗是國際平均值的1.8倍，每萬元工業產值的耗水量是他國的10倍，但每立方米工業用水的產出效率卻只有世界平均水平的5.4%。

1.2 我國化工行業污染物排放現狀

我國化工產業的污染物排放總量一直很高。眼下，每年僅化工產業排放的污染物有約35億噸廢水、約1.2萬億立方米廢氣、6800萬噸固體廢棄物。其中，廢水排放量居全國工業廢水排放量的首位，占總量的近五分之一；廢氣排放量居全國工業廢氣排放量的第四位，占總量的6.5%；固體廢棄物排放量居全國工業固體廢棄物排放量的第五位，占總量的5.9%。

2 我國節能減排目標任務

當前節能減排任務刻不容緩。2004年國務院批準的《中國能源中長期規劃發展綱要》中明確指出，今后20年，中國能源發展的方針與方向是節能優先，效率為本；煤為基礎，多元發展；立足國內，開拓國外；統籌城鄉，合理布局；依靠科技，創新體制；保護環境，保障安全[1]。氯堿行業節能減排的工作目標是：減少污染物的排放，每噸燒堿平均能耗降到2400千瓦時以下；綜合能耗降到1100千克標準煤左右，大幅度提高氯堿工業廢水的重復利用率。

3 積極推廣成熟的節能減排技術

3.1 優先選用節能型大功率晶閘管整流器

代替使用二級管整流器，使用先進的調壓設備，變壓，整流“三合一”先進的計算機設備和技術。在外國，在氯堿工業的電解電源中，晶閘管相控整流器是最常用的設備之一。它的特點是幾乎可以達到全部整流，平均系數可以達到0.9以上，安全性高并且成本非常低，這種技術先進，可以過濾和清除雜亂電波。氯堿工廠全方位采用“三合一”變壓整流裝置。可以減少布局時間，極大程度的縮短了閥門側面母線長度，同時減少了渦輪旋轉的損耗，減少了磨損的實時抗性，我們要使均流系數改變，是電流在母線的損失降到最低，讓功率因數得以提高，還可以使系統變流效率達98%，平均流量系數超過0.9，對節約電損耗，有著非常明顯的節電效果。同時，設備體積較小，裝置非常方便[2]。

3.2 加緊改造并大力推廣離子膜替代隔膜技術

改性隔膜技術。這種離子膜法電解的方法也有很多的優點比如說，產品的質量比較高，同時也沒有石棉的鉛的污染。假如我國用離子膜制堿法多改造100萬噸隔膜制堿法制出來的堿，那么綜合下來可節省412萬噸標準煤。近年來我國的氯堿工業在電解環節多采用擴張陽極和改性隔膜等新技術。應用擴張陽極和改性隔膜的技術，每噸燒堿從理論上講能節省147千瓦時的直流電。也就是說，如果我們國家能將固定陽極與普通石棉隔膜電解槽改造為擴張陽極和改性隔膜，那么就將節約大量的直流電能，二者之間的關系是，每多改造100萬噸就能節約1.47億千瓦時。

3.3 推廣氯壓機代替納氏泵和氫壓機代替

水環真空泵節電技術。長久以來，我國的氯堿企業多使用氯氣納氏泵和氫氣水環真空泵來處理氯氫。然而，隨著科學技術的不斷發達，市場上頻繁涌現出技術含量高且節能高效的新式設備逐漸淘汰了傳統設備。這其中就包括離心式氯氣透平壓縮機，它具有很多卓越的優點，如高效、節能、運轉平穩且安全，不僅如此，與以往的設備相比，它輸送壓力的范圍更寬，使用壽命更長，而且振動幅度小。眼下，我國國產氯壓機的性能還不盡如人意，為了滿足不同生產規模的廠家的需求，必須把單機能力從現在的3萬幅提高到5萬t/a、10萬t/a，直至20萬t/a，把輸送壓力從現在的0.26MPa提高到0.55MPa。目前，多家企業引進了納西姆工業（西門子）有限公司生產的氫氣壓縮機，如浙江巨化、南寧氯堿、武漢葛化、錦化化工等，這種壓縮機可實現用單臺替代原來的多臺氫氣水環真空泵，不僅節點效果顯著，而且占地面積小，從而減少了企業的廠房投資。

3.4 推廣采用高壓氯液化代替低壓氯液化

我國的液氯生產以低壓法，也就是氨——氯化鈣鹽水法為主，每生產1噸液氯耗電100-110千瓦時，而國外則以高壓法和中壓法為主。相比之下，高壓法工藝較先進，節能效果顯著，生產效率高，勞動強度低，安全系數高，而且生產出的液氯質量好，因此，提倡推廣這種方法。采用滑片式高壓氯氣壓縮機耗電85千瓦時，這種方法與傳統的方法相比，全行業年可節電2375千瓦時，于此同時，還可以大量減少廢水廢氣的排放量[3]。由雙級高低壓冷凍機改為氟里昂（F-22）冷凍機組，冷凍與氯氣液化合二為一，且操作安全、可靠。并且可以大幅度的提高使用效率，額定功率為220千瓦的單臺螺桿壓縮機氯氣液化量完全能代替三臺雙級高低壓冷凍機，按每年330個生產日計算，年節電139.392萬千瓦時，并能達到7.3萬噸氯氣液化裝置能力。氟里昂螺桿制冷液化機組工藝是當前低溫低壓法生產液氯的較佳工藝，他的最主要的特點就是節能。也就是說，對氯堿生產企業來說，降低能源消耗、減少廢水排放、提高資源利用率、形成循環型的經濟發展模式，從而實現企業快速發展，經濟利益最大化。氯堿生產中消耗大量能源，并且污染嚴重，氯堿企業應將循環經濟的理念貫穿到氯堿生產過程之中，充分利用利用科學技術，不斷優化生產工藝，提高資源的利用率；大力推廣節能、節水等先進技術，實現廢水“零”排放，以最小的資源損耗和最低的環境破壞換取最大的經濟利益和社會效益，從而促進促進氯堿行業持續、迅速，穩定的發展。

4 結束語

隨著我國經濟建設尤其是能源建設的穩定發展，如何進一步促進低碳、低排、低污染的建設是每個企業首先必須考慮的問題。作為高能耗、高污染的氯堿行業更應該積極響應國家十二五發展中明確提出的“美麗中國”規劃，大力推進高新技術工藝及高科技設備在實際生產中的應用，確保行業高效、節能、健康綜合發展，為行業持續、良性發展做出積極的貢獻。

參考文獻

[1]錢伯章.國內外氯堿生產的現狀和發展分析[J].中國氯堿，2007-1.

[2]劉自珍.推廣節能減排技術促進氯堿行業的發展[J].中國氯堿，200

8-1.

[3]蔡治.通節能技術改造在氯堿生產中的應用[J].純堿工業，2009-1.