氯堿生產中節能降耗的方法

王克石(青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司氯堿廠, 青海 格爾木 816000)

在節能環保的背景下，創建節能型氯堿生產，降低能耗、減少污染排放，不但有助于企業經濟效益的提升，而且還能提高社會效益。

1 氯堿工業節能降耗的必要性分析

氯堿是氯堿工業的簡稱，具體是指用飽和食用鹽水生產氯氣氫氣燒堿的方法，它是最基本的化學工業之一，其產品不但可以應用于化學工業本身，而且還能應用于其他行業，如輕工業、冶金、紡織、石油化學等等。我國的氯堿工業已有多年的歷史，主要采用的生產工藝有兩種，一種是隔膜法，另一種是離子交換膜法。這兩種工藝雖然性質不同，但卻都要進行電解，換言之，生產過程中需要消耗一定的電能，這是導致氯堿生產中能耗較高的主要原因。目前，氯堿行業已經被列為三高行業，即能耗高、物耗高、污染高，其主要能耗有電耗、煤耗、天然氣耗、水耗等等，相關數據顯示，電耗所占的比例最高約為60%左右，煤耗次之，約為20%，水耗為7%。因此，氯堿行業必須將節能降耗作為一項重要工作來抓，通過生產過程中各個環節進行研究分析，并采取合理可行的節能技術措施，以此來降低生產能耗，推動我國氯堿工業的持續、穩定發展。

2 氯堿生產中節能降耗的有效方法

(1)節水技術措施 ①在氯堿生產中，對循環水處理工藝配方進行改進，最大限度地提高循環水的濃縮倍率。同時，根據生產實際情況，結合季節變化特點，對循環水量和冷卻塔運行工況進行調整，從而實現節水目標。②對于尚未加裝除水器的冷卻塔而言，在循環水量中因風吹而損失的水量占0.3%～0.5%，而對于加裝除水器的冷卻塔而言，因風吹而損失的水量會降至0.1%，能夠有效減少循環水損失。③為了提高補給水的水質，應對補給水進行預處理，用以減少循環水系統的排污損失。④由于循環水水質極易發生變化，對循環效果造成負面影響，所以應當安裝旁濾砂濾器，有效控制循環水水質變化，達到減少新鮮水補充量的目的。新鮮水投入量可減少34.65萬t/a，污水排放量可減少12萬t/a。

(2)降低電耗的途徑 由于廢舊設備的電能消耗較大，所以可將此類設備停用，或是對其進行技術改造，以此來減少電能消耗。同時，還可以將電解與干燥工段進行有機結合，并將管道設置在室內，這樣既可以節約壓縮空氣，又能確保堿液輸送作用的發揮，由此能使一些機組停止使用，進而達到節能的目的。

(3)合理運用新型節能設備 ①氧陰極電解槽。這是一種新型的電解槽，其主要是采用氧氣電極還原反應，由于陰極沒有氫氣析出，所以可以有效降低電壓和電解過程的能耗。這種電解槽適用于既消耗氯氣又副產氯化氫產品的工廠，如5萬噸/a氯乙酸和2萬噸/a甘油法環氧氯丙烷裝置，采用此類電解槽之后，與離子膜電解槽相比，每年大約可以節省電能3000萬kWh，同時，由于環氧氯丙烷能夠對副產物氯化氫進行有效利用，總的生產成本也隨之大幅下降，節能效益十分顯著。②膜極距電解槽。目前，國內大部分氯堿生產中，采用的都是離子膜工藝，這種生產工藝的發展進一步推動了離子膜電解槽的發展，膜極距電解槽便是較具代表性的產品之一。這種電解槽最為顯著的應用優勢在于較低的槽電壓和電耗，它的節電效果十分顯著，現階段已有部分氯堿企業進行了成功應用，取得了一定的成效。

(4)余熱再利用 在氯堿生產中，當合成HCl時，熱水的送出溫度一般會高于要求溫度，多余的熱水則可作為其他機組的動力源，這樣可以使余熱獲得有效利用。同時可適用不同型號的蒸汽爐，對蒸汽進行回收再利用，以此來補給廠區供熱。此外，在轉化器運行過程中，氯乙烯熱水的余熱可以確保溴化鋰機組的正常運轉。

(5)減少污染物排放的技術措施 在氯堿生產中會產出大量的鹽酸，為了提高這種副產物的利用價值，應當將其高效合成有機氯化物。如，開發高效催化劑，以空氣作為氧化劑，將鹽酸轉化為有機氯產品；將氯氣作為氯源，使氯轉移到有機氯產品中，降低氯產品生產成本。此外，還可以聯合使用MVR與高回收率的反滲透裝置，降低廢水預熱能耗，有效處理含鹽量高的水質，大幅度提升水回收率，從而降低氯堿裝置運行成本，實現廢水零排放。

3 結語

綜上所述，能耗過高是氯堿生產中普遍存在的問題，這一問題在一定程度上影響了氯堿行業的發展。為此，必須在氯堿生產中，采取合理可行的方法和技術措施，降低電耗、水耗等，并減少污染排放，這對于推動我國氯堿行業的發展具有非常重要的現實意義。

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