龔小虎(青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司,青海格爾木 816000)
氫氧化鈉裝置改為生產氫氧化鉀的技術改造
龔小虎(青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司,青海格爾木 816000)
在化工生產當中,氫氧化鈉和氫氧化鉀的生產是其中重要的環節。氫氧化鈉和氫氧化鉀存在一定的差異。青海鹽湖工業股份有限公司為華陸院設計的年產10萬噸氫氧化鈉裝置,從建設到試車,在未曾生產氫氧化鈉的情況下,采用氯化鉀進行試車,進而將氫氧化鈉裝置改造成為氫氧化鉀生產裝置。文章圍繞氫氧化鈉裝置改為氫氧化鉀生產的技術改造,對氫氧化鉀的生產工藝進行分析,探究其對于工業生產的影響。
氫氧化鈉;氫氧化鉀;改造
在工業生產當中,氫氧化鉀產品有著十分重要的地位。在化工、醫藥以及日用產品當中都有著十分重要的應用。作為基礎的化工原料之一,與氫氧化鈉生產相比,在成本投入以及生產工藝方面,氫氧化鉀有著十分明顯的優勢。氫氧化鉀的需求量也在不斷的提升,能夠有效緩解化工生產不佳的態勢。加快氫氧化鉀生產變得格外重要。因此,原有的氫氧化鈉生產裝置逐漸改造為氫氧化鉀生產裝置,就目前的市場情況來看,具有良好的發展前景。
氫氧化鉀是一種強堿性化工原材料,在堿性電池生產、石油精煉、合成橡膠、染料以及日用化工當中得到了十分廣泛的應用。包括工業、輕工業、醫藥以及諸多新興行業當中方面,氫氧化鉀都起到了至關重要的作用。當前,化工生產的形勢不景氣許多化工原材料的價格發生了巨大的波動,進而導致化工生產的成本增加,經濟效益不佳,導致化工工業的整體下滑。而相比于其他化工原材料,氫氧化鉀的價格波動幅度不大。隨著化工業各領域對于氫氧化鉀需求量的提升,氫氧化鉀生產對帶動化工產業發展具有十分積極的作用[1]。
在當前的市場行情下,氫氧化鉀有著良好的發展前景。因此,將氫氧化鈉生產改造為氫氧化鉀生產成為良好的構想,并逐漸在化工生產當中予以實踐和施行,并逐漸形成規模。青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司就將年產10萬噸氫氧化鈉裝置改造成為氫氧化鉀生產裝置,在生產實踐當中取得了良好的效果。有效緩解了市場波動,促進了化工生產平穩有序的發展。憑借氫氧化鉀銷售行情以及氯化鉀的產能,氫氧化鉀生產所創造的附加價值要高于氫氧化鈉。因此在化工生產當中,氫氧化鈉裝置改為生產氫氧化鉀的技術改造是十分必要的。
2.1 原裝置氫氧化鈉生產工藝
氫氧化鈉裝置進行生產實踐的過程中,主要采用的工藝辦法是利用一次鹽水精制,應用液體膜過濾,將Ca2+、Mg2+以及SO42-等離子進行有效的去除。操作完成之后,進行電解的步驟。一般采用離子膜電解技術,進行氯氣的干燥,將氯氣含水量降低至50ppm以下,而氫氣的干燥增加了變溫吸附脫水辦法。進行氯氣液化時,利用螺桿式壓縮機組進行直接液化。最后進行氯化氫的合成,盡量提升其自動化程度,并有效的處理尾氣。而在氫氧化鈉裝置生產工藝的基礎上進行技術改造,使生產工藝更加先進、成熟,具有良好的節能效果。這是進行氫氧化鈉裝置改為生產氫氧化鉀技術改造重要的參考依據。
2.2 氫氧化鉀生產工藝
將氫氧化鈉10萬噸年產量生產改造成為氫氧化鉀13萬噸年產量的生產。利用離子膜法,通過DCS控制,將整個過程變得而更加科學有序,極大的提升了自動化程度,避免人為因素的影響。在節能降耗方面,離子膜法氫氧化鉀生產有著良好的效果,能夠有效的減少污染物的排放量,極大的提升了工業生產優勢。氫氧化鉀生產的離子膜法與氫氧化鈉生產的隔膜法電解法大體相同。在離子膜電解槽當中對氯化鉀溶液進行電解,再經過蒸發濃縮過程之后,即可獲得氫氧化鉀。在電解反應當中,會產生一定量的氯氣和氫氣,經過有效的處理之后進行回收,以循環使用,達到節能的效果。在氫氧化鉀的生產過程當中,對于電能以及蒸汽有著很大的節約,燃煤也大幅度的減少,節能降耗的效果十分顯著[2]。
2.3 氫氧化鉀生產技術改造要點
在氫氧化鈉裝置改為生產氫氧化鉀的技術改造的過程當中,有許多需要注意的要點。對其中存在或潛在的問題要予以有效的解決。一次鹽水單元當中鹽水的質量問題需要得到有效的保障,一般采用增加預處理器進行并聯作業的辦法,以增加凱膜過濾器的處理能力,以保證一次鹽水的質量。電解單元的問題主要來自于生產裝置的動力消耗。由于相同裝置氫氧化鉀年產量比氫氧化鈉更高,裝置的動力消耗更大,在實際生產當中很難達到13萬噸年產量的標準。因此,在氫氧化鉀生產的過程當中,不能沿用氫氧化鈉生產所應用的離子膜,而是應用氫氧化鉀生產專用的離子膜,可以有效緩解裝置的動力消耗問題。另外,由于氫氧化鉀對成品品質要求更高,貯存氫氧化鈉的貯槽一般為碳鋼,要改為316或310材質,輸送液體氫氧化鈉的管道也應當統一改為高鎳不銹鋼,如310ss等。再次,氯氣和氫氣的處理單元、氯化氫的合成單元以及液氯部分單元,會在技術改造過程中存在諸多的問題。這些問題需要重視起來,及時的予以改進和完善,以保障氫氧化鈉裝置改為生產氫氧化鉀的技術改造的順利進行。
氫氧化鉀生產的技術改造,對化工生產產生著十分積極的影響。與氫氧化鈉生產相比,氫氧化鉀在工藝方法更加先進、成熟,有效的降低了成本投入,并達到節能降耗的效果。在化工行業發展形勢不佳的階段,氫氧化鉀生產發揮了重要的作用,極大的推動了化工行業的發展,有效的拓展了市場空間。氫氧化鉀生產的發展,還有潛力有待于挖掘。未來,氫氧化鉀生產有著十分良好的前景。
[1]孫奇峰.氫氧化鉀生產運行小結[J].科技展望,2015,10:68.
[2]王新濤.離子膜氫氧化鉀生產工藝的節能降耗[J].河北化工,2009,08:51-52.