雙氧水生產(chǎn)中的節(jié)能環(huán)保技術(shù)

佘林源 劉繼前 張焱焱 楊炎

（湖北三寧化工股份有限公司 湖北枝江 443200）

當(dāng)前化工企業(yè)對自身節(jié)能環(huán)保提出了更高的要求，符合國家政策要求，同樣也是提高自身競爭力、降低生產(chǎn)成本的必然要求。雙氧水作為一種綠色化工原料，其裝置的規(guī)模和數(shù)量正在不斷擴(kuò)大。雙氧水雖然不是高能耗和高污染產(chǎn)品，但節(jié)能減排對于降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染具有重要的現(xiàn)實意義[1]。結(jié)合裝置技術(shù)改造情況在節(jié)能環(huán)保方面進(jìn)行了小結(jié)，對同類裝置優(yōu)化改造具有一定的參考價值。

1 雙氧水裝置工藝介紹

蒽醌法工藝包含有氫化、氧化、萃取凈化及后處理等工序。工作液和氫氣在氫化塔內(nèi)反應(yīng)生成氫蒽醌，氫蒽醌在氧化塔內(nèi)與空氣鼓泡反應(yīng)生成含有過氧化氫的氧化液而氫蒽醌重新轉(zhuǎn)化為蒽醌，氧化液在萃取塔內(nèi)與純水逆流萃從塔底部出料得到粗雙氧水，萃取塔上部出料工作液經(jīng)處理后循環(huán)使用。

2 節(jié)能技術(shù)

2.1 泵電機(jī)變頻技術(shù)

目前國內(nèi)雙氧水裝置大泵采用變頻的較少，一般通過出口閥門開度調(diào)節(jié)，損失大量電能。根據(jù)流體力學(xué)原理，泵軸功率P與轉(zhuǎn)速N的三次方成正比，在保證流量穩(wěn)定的條件下，降低泵的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，可有效降低泵功率，節(jié)省電耗；轉(zhuǎn)速下降可延長泵的壽命；克服因調(diào)節(jié)閥故障造成生產(chǎn)波動，控制更加平穩(wěn)且精度高[2]。氫化液泵增加變頻后電流由350A降至330A，頻率由50Hz下調(diào)到40Hz即能滿足生產(chǎn)。節(jié)能效果顯著，提高了電機(jī)功率因素，減少了無功功率消耗。

2.2 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)

節(jié)能技術(shù)主要有兩點，一是適當(dāng)關(guān)小空壓機(jī)進(jìn)氣閥門，二是在空壓機(jī)前增加冷卻裝置。

2.2.1 關(guān)小進(jìn)口閥

在滿足空氣壓力和流量的前提下適當(dāng)關(guān)小空壓機(jī)進(jìn)氣閥門可降低空壓機(jī)電流，由77A下降至70A，將出口調(diào)節(jié)閥盡量開滿減少阻力，進(jìn)氧化塔壓力略有下降但滿足生產(chǎn)要求，作為長周期運(yùn)行設(shè)備的節(jié)電效益較高。

2.2.2 空壓機(jī)增設(shè)前置冷卻系統(tǒng)

夏季氣溫高、濕度大，空氣先冷卻再進(jìn)空壓機(jī)，可提高空壓機(jī)在高溫條件下的打氣量，在夏季可增加10～15%，提高空壓機(jī)的效率，降低電耗。

2.3 熱量回收技術(shù)

裝置可利用的熱量有氫化液自身熱量及蒸汽冷凝水余熱等。

2.3.1 回收工作液熱量

氫化反應(yīng)出口溫度一般會上升10℃以上，而氫化液在進(jìn)氧化塔之前要降溫至50℃，單純依靠冷卻水降溫會浪費(fèi)熱量，采用再生液與氫化液換熱可降低氫化液溫度的同時提升再生液的溫度，減少冷卻水用量的同時減少工作液預(yù)熱器蒸汽用量，特別在氫化觸媒活性下降期利用氫化液熱量的節(jié)能效果更好。

2.3.2 回收冷凝水余熱

冷凝水直接外排會造成余熱浪費(fèi)，新增一臺純水預(yù)熱器將冷凝水熱量用于加熱進(jìn)入萃取塔的純水，減少純水加熱蒸汽消耗。

3 環(huán)保技術(shù)

主要污染物有含芳烴的尾氣、含工作液的污水和廢氧化鋁等，生產(chǎn)中特別關(guān)注的是芳烴尾氣和含工作液的污水處理[3]。

3.1 排污油水分離

裝置酸性和堿性排污為避免混合必須設(shè)置成相互獨立的系統(tǒng)，涉及排污退料的設(shè)備較多。分離器一般設(shè)計成中間帶擋板的結(jié)構(gòu)，油相側(cè)工作液回收利用，水相側(cè)一般排污至隔油池。

3.1.1 分離器改造

分離器通過簡單的閥門開關(guān)控制極易將工作液夾帶到隔油池導(dǎo)致污水處理難度加大。可進(jìn)行改造：將水相側(cè)出口管設(shè)計成倒U型，并安裝玻璃管液位計，可實時查看油水界面并始終保持一定液位防止工作液夾帶。

3.1.2 排污增設(shè)分離罐

裝置部分設(shè)備排污退料未設(shè)置油水分離而是直接排至隔油池，如萃余分離器、過濾器等，特別在工作液退料時若直接退到隔油池，然后從隔油池抽工作液進(jìn)行清洗，勞動強(qiáng)度大且操作不便，易造成工作液溢流至污水站，影響污水站運(yùn)行且損失昂貴的工作液。可進(jìn)行改造：在酸堿排污總管上分別設(shè)置油水分離器進(jìn)行二次分離，分離后的工作液可通過管道與配制釜相連，水相進(jìn)隔油池，降低了隔油池內(nèi)工作液含量，并使清洗工作液操作更加方便。

3.2 回收尾氣中芳烴

降低排放尾氣中的芳烴不僅關(guān)系到環(huán)保，也關(guān)系到芳烴消耗，對產(chǎn)品成本有直接影響。目前一般采用冷卻+吸附的方式進(jìn)行回收，冷卻方式有氨冷、水冷和膨脹制冷等，吸附一般采用活性炭纖維，其中水冷+膨脹制冷+活性炭吸附是目前比較常用的。需要注意溫度控制，進(jìn)入膨脹機(jī)的氣體溫度太低易導(dǎo)致出氣結(jié)冰造成堵塞，一般控制在25～35℃，進(jìn)入活性炭纖維的溫度太高易導(dǎo)致吸附的芳烴解吸造成回收率低，一般控制在30～40℃。

3.3 設(shè)備檢修回收工作液

設(shè)備檢修時要將內(nèi)部的工作液排凈，為此在裝置每層設(shè)置抽真空接頭是非常必要的，各個接頭匯總后與真空系統(tǒng)連接。檢修時通過軟管連接回收工作液，避免跑冒滴漏，現(xiàn)場更加清潔。

4 結(jié)語

節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用能夠回收更多工作液，節(jié)約蒸汽、電能消耗，后續(xù)污水處理難度降低，環(huán)境更加清潔，裝置的整體管理水平上了一個新臺階，采用更加節(jié)能環(huán)保的技術(shù)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)是企業(yè)提升競爭力的必然需求。

[1]劉向來.雙氧水生產(chǎn)節(jié)能減排的技術(shù)措施[J].化工進(jìn)展，2009，28（4）:721-726.

[2]王文堂.化工節(jié)能技術(shù)手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006，329.

[3]王建輝.蒽醌法雙氧水生產(chǎn)中的環(huán)境保護(hù)[J].化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料，2005，4（1）:58-59.