氨堿法純堿生產過程中的節(jié)能降耗措施研究

程梅花

摘 要：純堿工業(yè)生產規(guī)模大，生產工藝長。它涉及到很多化學單位。在化工生產中，它是一個巨大的能源消耗者。近些年來，化工行業(yè)取得了快速發(fā)展，生產技術也取得了較大的提高。針對一些節(jié)能降耗一系列措施，使化工企業(yè)的資源利用效率得到了提升，并在生產過程中產生了可回收的廢棄物。因此，以氨堿法純堿生產工藝為核心，對生產工藝中的節(jié)能降耗措施展開了探究。

關鍵詞：堿法；純堿生產；節(jié)能降耗；措施

引言：

節(jié)能降耗這一問題始終給化工生產帶來硬性。由于人們對節(jié)能環(huán)保理念的普及，越來越多的化工企業(yè)和管理人員開始重視這一問題。因此本文對氨堿生產純堿的節(jié)能降耗的詳細措施展開了分析與探討。

1在石灰工序環(huán)節(jié)應用濁水循環(huán)洗滌系統(tǒng)

在氨堿生產純堿過程中，需要大量的水資源。在節(jié)能的概念和鋼球磨煤機的影響下，純堿行業(yè)可以構建一個渾濁的循環(huán)水冷卻池附近生產廠房面積為了能夠使節(jié)約用水得到進一步加強，從而提供一個渾濁的循環(huán)水系統(tǒng)，在這個過程中使用的水窯石灰提供濁循環(huán)水系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，循環(huán)水通常是去除石灰消化過程中窯氣中的粉塵，能有效使所需冷卻水溫度降低，更好地滿足需求。為了能夠有效的實現(xiàn)節(jié)能效果，可設計一種混濁循環(huán)水壓力泵，將混濁循環(huán)水加壓至石灰段[1]。

2采取措施進一步提升母液中二氧化碳的利用率

在氨堿法生產純堿過程中，采取有效的技術措施可以提高母液中二氧化碳的利用效率，達到節(jié)能降耗的目的。這種技術的應用在實際操作過程中可以最小化的設備和過程母液的爐氣體洗滌器，從而減少冷卻水的需求和實際使用氨蒸發(fā)過程，提高母液中二氧化碳的利用效率，并增加氨鹽水中二氧化碳的濃度。從而減少了汽水系統(tǒng)的循環(huán)，有效地減輕了壓縮機的生產負荷，達到了降低能耗的效果。相較于傳統(tǒng)的母液洗滌塔來講，這個技術有著很高的節(jié)能特點，不但使能源的運用降低了，與此同時還可以有效地節(jié)省生產成本。

3換熱設備采用了波紋管換熱器，使換熱過程更加節(jié)能高效

波紋管換熱器用于蒸汽吸收工藝的氨冷凝器和冷卻器、壓縮工藝的后冷卻器、輕灰煅燒工藝的爐氣濃縮塔和重灰煅燒工藝的爐氣濃縮塔。相較于以往的換熱器，該設備傳熱效率高、體積小、重量輕、蒸汽小。液體分離效果好，有助于降低能耗。在殼體內安裝6個或6個不同的擋板，不但能夠有效避免流體短路，提高流體速度，還能夠依照規(guī)定的路徑迫使流體多次穿過管束，從而大大增加了湍流。波紋管換熱器管是由鈦或不銹鋼波紋管制成，其特點是傳熱效率高，具有較強的防垢能力以及波紋管式柔性元件，這在一定程度上降低管板以及筒體應力，不容易出現(xiàn)拉脫、泄露。另外，它的體積很小，并且占地面積也不大，水電消耗也非常少，所以這種工藝技術是迄今為止最佳的技術[2]。

4重質純堿冷卻的過程中粉體流涼堿器先進技術手段達到節(jié)能目的

在重質純堿的冷卻過程中，選擇了一種新型的粉體流涼堿器。該技術有效地將密相輸送原理與板式換熱器的設計理念有效融合，在一定程度上降低了冷堿的功耗。針對該技術來講，物料相通過密相輸送從上到下通過不銹鋼換熱板之間的間隙垂直輸送，而在冷卻應用過程中冷卻水通過換熱板循環(huán)。因此，材料和冷卻介質的流動方向為逆流，可以提高傳熱效率。允許材料從上到下緩慢移動，這樣就有足夠的時間來獲得工藝所需的傳熱。同時，物料運動緩慢不會引起粉塵，也不會引起物料顆粒的降解[3]。但需要注意的是，在實際操作過程中，必須保證設備充滿物料的操作，從而使傳熱狀態(tài)的集團價最大化。液位控制系統(tǒng)能保證粉體流涼堿器達到最佳運行狀態(tài)，并與密相輸送原理緊密配合實現(xiàn)壁面冷卻。粉體流冷卻技術的應用可以有效地降低能源消費的碳排放，提高空間結構的緊湊性，實現(xiàn)模塊化設計和安裝，減少設備投資的成本，并且不需要配置風扇以及灰塵過濾設備，可以有效地提高飲料產品的整體質量。

5采取新的高原碳化制堿編組模式，使其在生產能力以及平穩(wěn)操作方面有著新的突破

氨鹽水碳化工藝是純堿生產中工藝條件最優(yōu)、影響因素最廣泛、理化變化最復雜的工藝過程。碳酸化過程是堿生產的核心環(huán)節(jié)，被稱為堿生產的“心臟”。其運行條件和工藝指標不僅反映了一個純堿技術水平和管理水平，而且對產品的產量、質量和材料消耗也具有決定性的影響，即堿廠的經濟效益。每組碳化塔數(shù)量的原則是在保證清洗和整個循環(huán)運行正常的前提下，盡可能提高設備的利用率。遵照以往的生產經驗，碳化塔的平均生產強度用體積利用率表示，通常為1.0t/m3·d～1.2t/m3·d比較合適 [4]。碳酸化尾氣壓力低，生產負荷低，滲碳塔平均生產強度小，運行彈性也很小，經濟技術指標沒有實現(xiàn)理想的目標。這種化學反應為放熱反應，這樣更有助于高海拔地區(qū)化學反應熱的去除，也十分有利于提高碳化轉化率以及原鹽的利用率。

6采取有效措施降低氨耗

液氨消耗是氨堿法生產粉煤灰的重要經濟指標，也是衡量堿廠生產經營水平的關鍵指標。目前，我國的平均水平約為7公斤/噸，與國外的3公斤/噸差距較大，所以，想要實現(xiàn)節(jié)能生產，則必須有效降低氨的消耗。詳細的說，有必要逐漸改善工藝，加強工藝管理，確保穩(wěn)定的運行，以保證原鹽的轉化增加，從而提高鈉的利用率。這意味著單位產品的氨鹽水消耗量將減少，而氨鹽水碳化的母液量將減少，氨循環(huán)將減少?？梢栽谝欢ǔ潭壬辖档桶钡南摹４送?，為了減少氨的消耗，有必要減少廢液氨的數(shù)量，減少排放損失，同時提高灰奶的活性，控制過量的灰分[5]。

結束語：總而言之，純堿工業(yè)生產規(guī)模大，生產工藝長。它涉及到很多化學單位。在化工生產的過程中，它是一個巨大的能源消耗者。近些年來，化工行業(yè)取得了快速發(fā)展，相應的生產技術水平也取得了明顯的提升。從當前來看，能源短缺這一問題已經制約著化學工業(yè)的良性發(fā)展。尤其是純堿行業(yè)，涉及到更多的化學單位以及能源消耗。由于人們對節(jié)能環(huán)保理念的普及，越來越多的化工企業(yè)和管理人員開始重視這一問題。為了能夠有效地解決這個問題，我們必須實施節(jié)能降耗的理念。本文詳細對氨堿生產過程中采取的節(jié)能降耗措施展開了深入的研究。希望本文的討論能對未來純堿生產工藝的節(jié)能降耗帶來一定程度的影響。

參考文獻

[1]朱春來，劉素芹.基于氨堿法純堿生產中廢液及堿渣的綜合利用研究[J].化工管理，2018（14）：144-145.

[2]宋希華，宋述沛.氨堿法設備的發(fā)展特點[J].中國設備工程，2017（04）：110-111.

[3]朱光榮.關于氨堿法純堿的生產技術及設備的改進分析[J].化工設計通訊，2016，42（10）：68+84.

[4]武曉衛(wèi).氨堿法純堿生產中產品鐵份控制[J].化工設計通訊，2016，42（06）：127.

[5]陳秀營.純堿生產過程中熱量的回收利用[J].純堿工業(yè)，2016（01）：37-38.

（作者單位：山東海化股份有限公司純堿廠）