燒堿蒸發(fā)節(jié)能技術(shù)改造研究

王震

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)取得了極大的進(jìn)步，各行各業(yè)的生產(chǎn)力和生產(chǎn)方式都發(fā)生了較大的變化，人們的物質(zhì)生活水平也有了顯著的提高。時(shí)代的快速發(fā)展也存在著一定的弊端，由于過(guò)度的開(kāi)采自然資源，進(jìn)而造成生態(tài)環(huán)境破壞問(wèn)題日益嚴(yán)重，在這種情況下，我國(guó)越來(lái)越注重對(duì)于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，并且對(duì)生產(chǎn)企業(yè)的能耗情況進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定，要著力改造一批低產(chǎn)能、高能耗、高污染的生產(chǎn)企業(yè)和模式。我國(guó)每年生產(chǎn)的燒堿總量位居世界前列，已經(jīng)達(dá)到了3000萬(wàn)噸，極大的推進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。但是目前燒堿生產(chǎn)的過(guò)程中存在著低產(chǎn)能、高能耗的問(wèn)題，在這種情況下，就要將節(jié)能減排技術(shù)運(yùn)用到燒堿生產(chǎn)中，確保燒堿生產(chǎn)企業(yè)健康可持續(xù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：燒堿;蒸發(fā)工序;節(jié)能技術(shù);改造措施

目前我國(guó)燒堿生產(chǎn)過(guò)程中主要使用的就是隔膜法和離子膜法兩種生產(chǎn)方式，其中，離子膜生產(chǎn)法在近幾年經(jīng)過(guò)多次的改進(jìn)，已經(jīng)符合我國(guó)節(jié)能減排方針的基本標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。但是傳統(tǒng)的隔膜生產(chǎn)法還存在著低產(chǎn)能、高能耗的問(wèn)題，在生產(chǎn)過(guò)程中存在著能源廢棄的問(wèn)題，不符合我國(guó)當(dāng)今社會(huì)的節(jié)能減排方針，在這種情況下，就要在隔膜生產(chǎn)法中引進(jìn)節(jié)能技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的改造，進(jìn)而有效的提升隔膜法的產(chǎn)能，降低能耗成本。本文對(duì)隔膜法的生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并且針對(duì)其能耗高的問(wèn)題提出了相應(yīng)改造措施，并且對(duì)離子膜生產(chǎn)法也進(jìn)行了簡(jiǎn)單的論述，希望可以為我國(guó)燒堿生產(chǎn)行業(yè)提供一定的幫助。

1現(xiàn)階段隔膜法生產(chǎn)現(xiàn)狀

目前在是我國(guó)燒堿生產(chǎn)中，隔膜生產(chǎn)法占據(jù)著相當(dāng)大的比重，這種生產(chǎn)方法的設(shè)備主要是順流蒸發(fā)器，在生產(chǎn)過(guò)程中使用的是強(qiáng)制循環(huán)工藝。一般來(lái)說(shuō)，30%氫氧化鈉是燒堿生產(chǎn)的主要產(chǎn)品，其他類(lèi)型的產(chǎn)品占得比例較少。目前大部分燒堿企業(yè)在生產(chǎn)30%氫氧化鈉時(shí)的能源消耗大約是1：1，也就是說(shuō)每生產(chǎn)1000kg產(chǎn)品會(huì)消耗掉1000kg的蒸汽，有的企業(yè)甚至?xí)冗@個(gè)比例多出20%，其他濃度的氫氧化鈉產(chǎn)品在生產(chǎn)中的能源消耗量也存在著較大的差異性，例如，每生產(chǎn)1000kg42%氫氧化鈉就會(huì)消耗4000kg的蒸汽，如果采用的是三校四體兩段的生產(chǎn)方法，每1000kg42%氫氧化鈉就會(huì)消耗4500kg的蒸汽，國(guó)外采用的氫氧化鈉生產(chǎn)工藝的能源消耗量大大的低于我國(guó)，在進(jìn)行大批量的生產(chǎn)時(shí)，這種能量消耗總量之間的差異是十分巨大的，因此說(shuō)，必須要將節(jié)能技術(shù)運(yùn)用到我國(guó)燒堿生產(chǎn)中，降低燒堿生產(chǎn)企業(yè)的能耗成本，也能夠降低能源消耗對(duì)于生態(tài)環(huán)境造成的破壞。

在燒堿生產(chǎn)過(guò)程中，影響能源消耗總量和生產(chǎn)效能的首要因素就是蒸汽壓力，現(xiàn)階段我國(guó)燒堿行業(yè)中使用的生產(chǎn)方法為隔膜生產(chǎn)法，這種生產(chǎn)方法中的供氣管內(nèi)的阻力較大，從而大大的降低來(lái)了供氣管終端的壓力，而燒堿的產(chǎn)量和質(zhì)量又會(huì)受到供氣管終端壓力的影響，供氣管壓力越小，產(chǎn)量就會(huì)越低。一般來(lái)說(shuō)，在30%氫氧化鈉的生產(chǎn)中需要的終端壓力大約為0.5Mpa，42%氫氧化鈉生產(chǎn)中需要的終端壓力大約為0.7Mpa，如果適當(dāng)?shù)脑龃笳羝麎毫Γ瑹龎A產(chǎn)量也就會(huì)相應(yīng)的提升。

其次，在燒堿生產(chǎn)過(guò)程中影響能源消耗總量和生產(chǎn)效能的因素還有末效蒸發(fā)器內(nèi)的真空度，這一點(diǎn)同樣起著非常重要的決定作用。末效蒸發(fā)器內(nèi)的真空度影響著傳熱溫度的大小，如果末效蒸發(fā)器內(nèi)真空度過(guò)低，就會(huì)大大的降低燒堿生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行效能，還會(huì)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成一定的腐蝕，能源消耗量也就會(huì)相應(yīng)的增加，一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)該將末效蒸發(fā)器內(nèi)的真空度保持在0.09Mpa左右。

近年來(lái)，市場(chǎng)對(duì)于42%氫氧化鈉的需求越來(lái)越大，30%氫氧化鈉的市場(chǎng)需求也越來(lái)越小，這是因?yàn)楦邼舛葔A的使用范圍正在逐漸的擴(kuò)大，而且運(yùn)輸成本也較低，產(chǎn)品的質(zhì)量也在不斷的提升，對(duì)于生態(tài)環(huán)境的污染指數(shù)也低于30%濃度的氫氧化鈉。

2隔膜生產(chǎn)法蒸發(fā)工序中的節(jié)能措施

雖然三效順流強(qiáng)制循環(huán)生產(chǎn)工藝較其他生產(chǎn)工藝有較多的優(yōu)點(diǎn)，但是這種生產(chǎn)工藝存在能源消耗巨大的問(wèn)題，不符合我國(guó)節(jié)能減排的發(fā)展方針，而且生產(chǎn)程序較為復(fù)雜，如果采用三效逆流生產(chǎn)工藝，就會(huì)有效的提升燒堿生產(chǎn)的效率，相應(yīng)的能源消耗量也會(huì)大大的降低。

2.1三效逆流生產(chǎn)工藝的節(jié)能原理

不同于三效順流強(qiáng)制循環(huán)工藝，三效逆流強(qiáng)制循環(huán)工藝的能源消耗相當(dāng)?shù)停?jīng)過(guò)研究表明，出現(xiàn)這種情況的原因主要有兩點(diǎn)，第一，三效順流生產(chǎn)工藝中蒸汽和物料不是呈反方向流動(dòng)，而是一致的流向，因此在進(jìn)行燒堿生產(chǎn)時(shí)的能源消耗量比較大，而三效逆流生產(chǎn)工藝中物料和蒸汽的流向并不一致，在物料運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中能源損失量就會(huì)大大的降低。第二，在三效逆流強(qiáng)制循環(huán)生產(chǎn)工藝中，由于其物料與蒸汽的流向不一致，它是從低效到高效流動(dòng)，也就是從I效走向閃效，在這一過(guò)程中，流動(dòng)的物料量會(huì)越來(lái)越低，在對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱之后，生產(chǎn)的要求就會(huì)相應(yīng)的降低，在這一過(guò)程中會(huì)有大量的熱量殘余下來(lái)，由于生產(chǎn)能力會(huì)受到有效溫度的影響，所以三效逆流強(qiáng)制生產(chǎn)工藝的燒堿產(chǎn)量就會(huì)明顯的提升，這是因?yàn)槿媪鲝?qiáng)制生產(chǎn)工藝的有效溫度較三效順流大約高16%左右，在三效逆流生產(chǎn)工藝中增加了閃蒸罐這一設(shè)備，在生產(chǎn)燒堿的過(guò)程中就會(huì)是堿液的濃度大大的提升。

2.2三效逆流蒸發(fā)工序中的節(jié)能改造

目前我國(guó)三效順流強(qiáng)制循環(huán)生產(chǎn)工藝中使用的蒸發(fā)器的效率較低，相應(yīng)的能耗量也非常大，而將其替換為三效逆流強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)裝置，對(duì)原有的生產(chǎn)房繼續(xù)保留，將l效蒸發(fā)器內(nèi)的加熱管材料三效逆流強(qiáng)制循環(huán)泵替換為鎳材質(zhì)，就會(huì)使I效蒸發(fā)器內(nèi)的傳熱效果大大的提升，而且三效逆流強(qiáng)制循環(huán)生產(chǎn)裝置占用的空間較小，也能夠大大的改善生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。

近年來(lái)，燒堿生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)需求種類(lèi)越來(lái)越大，市場(chǎng)的生產(chǎn)需求呈現(xiàn)出個(gè)性化的生產(chǎn)需求特征，所以說(shuō)，燒堿生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝需要根據(jù)用戶的需求不斷的進(jìn)行調(diào)整，一些重要的生產(chǎn)原件都向國(guó)外進(jìn)口。在竄則冷凝器的種類(lèi)時(shí)，可以使用直接接觸式的水噴射冷凝器，這種形式的冷凝器的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，將其應(yīng)用于實(shí)際的燒堿生產(chǎn)中可以發(fā)現(xiàn)，在冷凝器頂部存在著冷凝不完全的問(wèn)題，并沒(méi)有機(jī)械真空真空泵的使用效果好，因此，可以將直接接觸式冷凝器與機(jī)械真空泵進(jìn)行結(jié)合，芮然這種生產(chǎn)形式的成本比較高，但是其對(duì)于水質(zhì)的要求比較低，水循環(huán)的成本就會(huì)相應(yīng)的降低，而且回收的冷凝液內(nèi)的雜質(zhì)較少，回水還能夠直接回到?jīng)鏊校瑥亩蟠蟮慕档土松a(chǎn)動(dòng)力的成本。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，傳統(tǒng)的隔膜生產(chǎn)法還存在著低產(chǎn)能、高能耗的問(wèn)題，在生產(chǎn)過(guò)程中存在著能源廢棄的問(wèn)題，不符合我國(guó)當(dāng)今社會(huì)的節(jié)能減排方針，在這種情況下，就要在隔膜生產(chǎn)法中引進(jìn)節(jié)能技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的改造，進(jìn)而有效的提升隔膜法的產(chǎn)能，降低能耗成本。確保燒堿生產(chǎn)企業(yè)健康可持續(xù)的發(fā)展。

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