盧宇輝
(內蒙古中谷礦業有限責任公司,內蒙古自治區鄂爾多斯 016014)
當前,科技技術不斷升級,利用各種形式改進生產設備、提高工藝流程成為了企業的第一目標。但是,在燒堿蒸發工藝的操作過程中,有許多過度消耗能源的現象,這損害了我國的經濟利益,也阻礙了燒堿蒸發工藝技術的發展。因此,急需要科研人員開發創新進行節能改造提高。
我國的隔膜燒堿蒸發工藝已經隨著時代的發展和科學技術的進步有了一定的改善,近些年來,我國的各方面的綜合實力都有了很大的提升,各行各業都為此做出了一定的貢獻,其中,我國的工業化建設進程推進的非常快速,在一定程度上成為了促進我國各方面綜合實力提升的重要因素之一。目前在國內,我國正在使用的燒堿蒸發工藝的主要工藝是三效順流部分強制性的循環工藝,燒堿產品的主要成分都是濃度為百分之三十的氫氧化鈉,其余的濃度較高一點的成分數量就相對較少,如果濃度再上升一個層次,比如濃度達到百分之五十的氫氧化鈉產品數量就會更稀少。當前我國的隔膜燒堿蒸發工藝技術能夠生產的產品產量在六百五十萬噸左右,占據了我國燒堿蒸發工藝領域的生產產量將近百分之五十。這是一項重大的發展成果,隔膜燒堿蒸發工藝在一定程度上極大的促進了我國燒堿蒸發工藝領域的發展與進步,為我國燒堿蒸發技術奠定了美好的發展前景。
在我國燒堿蒸發領域的發展過程中,隔膜蒸發工藝是我國的重要技術支撐,但是近些年來,隨著我國科學技術水平的不斷提升和我國各方面綜合國力的不斷增強,我國的燒堿蒸發工藝同時也進行了不斷的改善,并且在此基礎上也有了新的研發成果,結合現代先進的科學技術,我國研發出了多種新型的燒堿蒸發工藝,例如零極距離子膜電解槽工藝、氧陰極工藝和新型蒸發工藝,這些新型燒堿蒸發工藝為我國的工業化建設做出了巨大的貢獻。新型的燒堿蒸發工藝產生以來,我國的燒堿蒸發產品產量已經實現了燒堿行業二百萬噸的產能改造,新開發的燒堿工藝技術能夠為我國節省更多的資源和能源,這對我國的經濟利益有著重要的促進作用,但是目前各種新興燒堿工藝技術都正在建設與實施實驗的階段,還不能夠投入正常的使用和操作。
一般而言,蒸汽壓力越大操作條件越有利。蒸汽壓力和燒堿蒸發工藝產能關系密切,例如,生產濃度為30%的堿液,其蒸汽壓力應當保持在0.45至0.6千帕范圍之內,才能保證順利地完成操作;如果堿液濃度為42%及以上,那么在生產過程中,蒸汽壓力應當控制在0.6至0.8千帕的范圍內。為了順利地生產出一定濃度的堿液,就要保證蒸汽的壓力處于正常氣壓范圍內,只要這樣,機械設備才能夠正常運作,才能夠既保證了堿液的質量又保證了產量,只有按照這種操作方式,才能夠在生產過程中保障各項操作的順利實現。這種生產過程對于老化的機械設備來說基本是難以實現的。
就目前的技術上來看,蒸發設備的蒸汽壓力固然重要,但是,蒸發系統末效真空度,因其發揮的作用,也同樣很重要,就蒸發系統的真空度而言,它可以在一定的情況下決定效體傳熱的有效溫度,并且可以作用于生產力,它的下降可以引起生產能力的快速下降,而且,過度使用蒸汽設備的話,會加速腐蝕,增加汽耗量,致使在燒堿蒸發的工藝過程中造成大量資源和能源的過度消耗。在三效順流的強制性循環部分以及燒堿逆流蒸發工藝的操作過程中,我們要保持真空度,不斷提高燒堿的加工和生產水平。
隔膜法燒堿蒸發是因為:產品達到規定的標準;一起進行鹽堿分離,使產品含鹽量達到標準需求。采鹽方法、分離機的方法將會直接改變生產能力、洗效周期和汽耗,結晶顆粒大就表明采鹽及過濾效果好,洗效的時間長,裝備制造時間長、洗水量少、汽耗小。在順流工藝生產高濃度堿的過程中,如果NaCl在堿濃縮流程中的結晶和標準要求差很多,可改變其他條件和過料的位置,或是改變部分裝備結構,就會明顯提高結晶效果。如果制造45%堿液,我國的最小汽耗為3.6t/t,但如果改用為三效逆流工藝,則會產出50%的堿液,所以,將三效順流改成三效逆流后,減少約合750kg/t的汽耗,生產的成本明顯降低。
傳統的燒堿蒸發工藝為強制性的循環工藝,企業要把其轉變成三效逆流工藝,三效逆流工藝在一定程度上可以減少對環境的污染,但是其生產活動的能耗相對較高,生產工藝技術有一定的局限性,像是氯化鈉含量在45%以上的燒堿產品,傳統工藝是無法實現的。根據燒堿產品的生產流程可以得知,45%的燒堿溶液,生產中最少消耗蒸汽能量3600KG/噸,如果改用三效逆流工藝,生產濃度在59%的燒堿溶液,其蒸汽消耗總量大約為3000KG/噸,因此,可以得出,生產相同數量、相同濃度的燒堿溶液,傳統的三效順流工藝技術比三效逆流工藝技術的耗能更多,資源浪費的多。因此,企業的生產活動中,要把三效順流工藝變成三效逆流工藝,在資源節約方面,提高企業的生產效率,為企業獲取更多的經濟效益。
要在一定程度上達到節約資源和能源的目的,不僅僅只有改善現代機械設備一種方法,我國的科學技術水平已經走在了世界的前列,已經成為了科技大國,運用這些科學技術,我國近些年來研發出了各種替代傳統工藝的新興工藝技術,其中應用和發展最為廣泛的一種就是離子膜法燒堿電解工藝,這種工藝技術操作中用到的堿液濃度遠遠低于傳統燒堿蒸發工藝所用的堿液濃度,其含水量非常的大,我國之前在對這種加工工藝的改進上還不夠完善。因此這項公益的運輸費用相當的高。但是經過科學技術的提升,我國建議使用離子膜法進行燒堿,這種方法所用到的堿液濃度非常高,應用于燒堿產品的生產會極大程度的降低機械設備的嚴重耗能問題,在一定程度上促進了發展。
綜上所述,我國燒堿蒸發工藝在近幾年有了很大的發展與進步,尤其是一些新型的生產工藝技術,不僅減少了環境污染,還大大提高了生產經濟利潤。但是,我國燒堿蒸發工藝的發展仍然需要技術創新和工藝創新,才可以跟上時代發展的步伐,促進企業的可持續發展。