隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)及其在氯堿企業(yè)的應(yīng)用

任曉佳(新疆中泰化學(xué)阜康能源有限公司 新疆 烏魯木齊 830000)

通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)大部分氯堿企業(yè)的生產(chǎn)耗能普遍高于國外的氯堿企業(yè)耗能。隨著國內(nèi)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，雖然在氯堿企業(yè)的生產(chǎn)中使用了一些先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，取得了一些效果，但是隨著燒堿市場需求的不斷增加，現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的發(fā)展需要。國內(nèi)一些氯堿企業(yè)從優(yōu)化控制的角度進(jìn)行了大量的研究，最終形成了隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)，并在國內(nèi)大部分的氯堿企業(yè)中得到了普遍的應(yīng)用。

一、概述

隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)是一個具有中國特色的燒堿生產(chǎn)過程優(yōu)化控制技術(shù)，通過先進(jìn)的DCS系統(tǒng)或者PLC系統(tǒng)平臺，把過程優(yōu)化控制技術(shù)、軟測量技術(shù)、容錯控制技術(shù)以及臨界數(shù)據(jù)處理技術(shù)等跟氯堿工藝的實際過程結(jié)合在一起，該項技術(shù)涉及到了計算機(jī)專業(yè)、工藝專業(yè)和機(jī)械設(shè)備等多個方面。在氯堿企業(yè)中運用隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)，能夠有效的降低氯堿的生產(chǎn)成本，還能幫助氯堿企業(yè)解決隔膜法燒堿生產(chǎn)中在工藝、設(shè)備和操作等方面的問題。同時，運用隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)還可以降低燒堿生產(chǎn)的勞動強(qiáng)度，延長燒堿生產(chǎn)中主要機(jī)械設(shè)備的使用壽命，提高隔膜法燒堿的產(chǎn)品質(zhì)量。還能夠降低燒堿的耗能量，從而提高氯堿企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

二、隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)的設(shè)計特點

隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)的設(shè)計主要的特點有以下幾點：首先，能夠保障氯堿企業(yè)的安全生產(chǎn)。隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)以及控制系統(tǒng)將安全設(shè)計放在最前面，在系統(tǒng)軟件設(shè)計上，使用了故障診斷控制技術(shù)、容錯控制技術(shù)和故障前的臨界數(shù)據(jù)處理技術(shù)，使用這些技術(shù)能夠防止燒堿生產(chǎn)過程中發(fā)生故障，還能對發(fā)生的故障進(jìn)行自動化處理。在系統(tǒng)硬件設(shè)計上，使用了完善的報警連鎖系統(tǒng)，并在計算機(jī)外圍部分設(shè)計了一套完善的后備操作單元。這樣做可以通過警報信號及時的發(fā)現(xiàn)故障源頭，并及時的處理故障。同時，當(dāng)計算機(jī)發(fā)生故障時，還可以通過設(shè)計的這個后背操作單元進(jìn)行正常的生產(chǎn)，從而保障生產(chǎn)過程的安全性。其次，為使用者帶來更多的效益。隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)所涉及到的控制技術(shù)都是為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低消耗而研發(fā)的，這套技術(shù)的主要目的就是合理的使用先進(jìn)的控制技術(shù)，充分的發(fā)揮生產(chǎn)裝置的作用，為使用者創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利益。

三、隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)的顯著特征

隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)的主要有以下幾個明顯的特征。

第一，隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)具有通用性。隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)中很多的核心技術(shù)都與燒堿蒸發(fā)工藝和離心機(jī)的大小等有著一定的聯(lián)系，例如，離心機(jī)故障診斷模型、燒堿蒸發(fā)濃度的軟測量模型等。實行這項技術(shù)的控制平臺可以使用DCS或者PLC系統(tǒng)。

第二，隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)是一種基于有限現(xiàn)場條件的過程優(yōu)化控制技術(shù)。在現(xiàn)場使用這項技術(shù)并不需要具備高質(zhì)量的測控儀表，只需要使用簡單的設(shè)備就可以。例如在測量蒸發(fā)灌、冷卻灌以及洗出鹽水池等，可以使用簡單的物位電極來測量液位，控制閥可以使用油壓閥。

第三，隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)具有較高的安全性和可靠性。如果與隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)有關(guān)的一部分測控儀表的性能出現(xiàn)了問題，不會影響到燒堿生產(chǎn)的正常運行。比如在蒸發(fā)效體中設(shè)有三個電極液位，如果其中只有一個是正常的，就不會使蒸發(fā)灌的液位發(fā)生太大的變化。

第四，隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)易于操作，投入費用較低。該項技術(shù)操作比較簡單，普通的操作人員只需要一兩個小時就可以學(xué)會操作并投入到生產(chǎn)中。而且不需要用戶投入較多的現(xiàn)場改造費用，同時，該項技術(shù)能夠自動的進(jìn)行升級優(yōu)化，不需人工操作。

第五，隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)可以不用進(jìn)行軟件維護(hù)，只需要操作人員維護(hù)好外圍的一些比較重要的測控儀表就可以了。同時，還能提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量，為氯堿企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

四、隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)在氯堿企業(yè)的應(yīng)用

在燒堿蒸發(fā)系統(tǒng)中應(yīng)用隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)，延長了大洗效的周期，大洗周期從原先的兩到四天穩(wěn)定在了七到八天。同時，還提高了堿產(chǎn)品的質(zhì)量。使用隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)可以自動的進(jìn)行放堿處理，放堿的精度很高也比較均勻。放堿的精度一般都在4-6g/L，成品堿中的含鹽量降低了百分之一以上。在氯堿企業(yè)中使用隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)，有效的降低了燒堿生產(chǎn)的耗能量，例如山東大成農(nóng)藥在使用前的耗能量大約是3.45t/t，而使用后的耗能量是2.98t/t，降低了0.47t/t。使用該項技術(shù)還能提高燒堿的生產(chǎn)量，從而滿足燒堿市場的需求，促進(jìn)氯堿企業(yè)的發(fā)展，具統(tǒng)計，2010年我國的燒堿產(chǎn)能大約為3000萬t，而2011年大約是3288萬t。

總結(jié)

綜上所述，隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)的形成和應(yīng)用能夠促進(jìn)氯堿企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。隔膜法燒堿生產(chǎn)全流程優(yōu)化控制技術(shù)能夠有效的降低氯堿企業(yè)的生產(chǎn)成本，通過對整個氯堿生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制，降低了生產(chǎn)的耗能量。同時，還能提高產(chǎn)品的質(zhì)量，減少環(huán)境污染，從而為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

[1]張玉靜,孫勤.我國氯堿行業(yè)的發(fā)展形式分析及建議[J].氯堿工業(yè),2004(10).

[2]劉自珍,錢永純,趙國軍.我國氯堿工業(yè)節(jié)能技術(shù)的進(jìn)展與發(fā)展方向[J].氯堿工業(yè),2007(05).