氯堿生產過程中節能降耗措施的探討

周潔華

摘 要：近些年來，我國的氯堿行業正面臨著產能過剩，效益不高的問題，而為了更好的面對競爭激烈的市場，許多氯堿企業紛紛實行了節能減排措施。氯堿生產需要以大量的能源作為支撐，對大自然環境也會產生一定的負面影響。針對這一現狀，本文闡述了氯堿行業開展節能降耗的意義，并就如何在氯堿生產中如何進行節能降耗提出了具有針對性的措施，希望能夠提高氯堿生產的能源利用效率，同時保障生態環境的可持續發展。

關鍵詞：氯堿行業;生產過程;節能降耗

0 引言

隨著我國經濟的快速發展，氯堿行業也隨之擴大了生產，但是在生產氯堿的過程中會消耗大量的能源，對生態環境產生一定的負面作用。為了更好的保護生態環境，同時相應國家節能減排的計劃，許多氯堿企業開始研究和制定相關的節能減排計劃，尋找更新的節能方法。現階段，我國大多的氯堿企業已經實行了一體化的循環節能措施，也就是以氯堿化工和塑料節水器為核心來進行科學的資源配置，通過對現有技術的改造，進一步提高節能降耗的水平，從而不斷提高氯堿生產效率，同時起到保護生態環境的作用。

1 氯堿生產中實施節能降耗的重要性

氯堿的生產本身就是一個消耗能源較高，并且會產生較大污染的過程。因此，創建節能綠色的氯堿企業、不斷推行清潔生產，減少對周圍環境的污染，不斷降低生產的成本，是當前氯堿生產企業的發展方向。近年來，我國制定并落實了節能減排計劃，而氯堿行業作為節能減排的重點行業，為了能夠積極響應這一號召，就必須要以發展的眼光去看待此項問題，不斷引進先進的科學技術，從而在保障安全生產的同時，以最小的投入和最低的污染生產出來更加優質的產品，進一步提升對各項能源的綜合利用率，才能夠在激烈的市場競爭占據優勢地位，實現企業的可持續發展。

2 氯堿生產過程中節能降耗的具體措施

2.1 使用先進的離子膜法工藝路線

對于一些西方的老派工業國家，如英國和德國等，都在大力發展以離子膜法電解技術為代表的的清潔生產技術，并且已經十分成熟，而這種技術需要在高電流密度復極式零極距自然循環電解槽中進行。相比于傳統的氯堿生產工藝來說，離子膜法電解技術具有十分明顯的優點，主要有以下幾個方面：

一方面，能夠減少電量的消耗，節約電能。對于氯堿生產工藝來說，隔膜法是一種比較傳統，并且較為落后的方法，在進行電解時需要消耗大量的電能，最低要求就是2350kW·h/t。在使用新型的離子膜法之后，能夠有效降低對于電能的消耗，在保障生產效率的同時，將電能的消耗控制在2200kW·h/t-2300kW·h/t之間。除此之外，還可以降低在蒸發過程中的汽耗，通過統計表明，平均生產每噸氯堿的綜合能耗可以降低大約30%，也就是節約電能1000kW·h;另一方面，可以提高提取物的質量。使用離子膜法技術對NaCl原材料進行電解時，能夠制取到濃度和純度都更高的NaOH、Cl2、H2，質量也更高。此外，出槽電解液中通常會含有20mg/L-35mg/L的NaCl，含鹽量十分低，而與之相反的是，NaOH的純度可以提高到30%-35%，氯氣的濃度可以達到98.5%-99.0%，氫氣的純度能夠提高到99.9%。

2.2 出電解槽氯氣工藝的改造

通常情況下，電解槽消耗電能的多少會和其規模容量成反比。隨著當前市場需求量越來越大，許多的氯堿生產企業都會在保持總容量不變的情況之下，選用較大規模的電解槽，減少了電解槽的數量，而這就也為節能降耗提供了突破口。一方面，這能夠節約企業廠房的建設和維護成本，降低生產成本的支出，也更加容易集中管理，提高了電解槽的管理效率和生產效率，為一線工人提供了更良好的作業條件;另一方面，相比于中小型的電解槽，較大規模的電解槽的性能更佳，可以在保持原有投入的情況下，減少對于電能和水資源的消耗，并且提高氯堿的生產量。

2.3 氯堿生產過程中的節水措施

對于氯堿生產企業來說，水資源是生產中必不可少的原材料，而這也是人類生存和發展的生命之源。從氯堿的生產過程可以看出，具有十分系統性和綜合性的特點，并且工序之間都不是獨立的，而是直接或者間接聯系的，在某一個工序完成之后所產生的水資源，可以將其使用到其他工序當中進行再次利用，這樣就能夠減少對水資源的消耗，實現對水資源的循環利用。對于氯堿生產過程來說，主要可以有以下幾個方面：一是電解的淡鹽水、樹脂塔的再生廢水、鹽泥壓濾和氯氣氫氣處理的廢水都能夠再次利用到化鹽當中;二是燒堿裝置的工藝冷凝水或者蒸汽的冷凝水可以再次回收到鍋爐房，或者也可以用于電解槽水資源的補給，從而能夠實現脫鹽水的節約使用;三是由于機封水和冷卻水當中的雜質和有害物質比較少，在經過相應的過濾和消毒程序之后可以用于澆灌花草樹木。

2.4 減少亞硫酸鈉消耗的措施

對于采鹵工序來說，主要是在脫氯工序的緊后工序。氯化鈉在經過電解之后，可以降低鹽度和濃度，然后可以將其再次投入到采鹵工序當中使用。從目前的情況來看，已經出現了被氯堿生產企業所接受的很多脫氯技術，如真空脫氯或者化學脫氯等等，而這種技術能過進一步降低溶液的酸堿值，并且可以將處于游離狀態的氯含量快速降低，減少亞硫酸鈉的使用量。

2.5 科學引入新型節能設備

對于氯堿生產過程來說，每個步驟主要都是由機械設備來完成的，隨著當前科學技術的快速發展，氯堿企業可以積極引入新型的節能設備。例如，氧陰極電解槽，這一設備主要適用在需要消耗氯氣，同時副產氯化氫產品的企業，原理就是利用陰極不析出H2，然后再通過氧氣電極還原反應來降低反應過程中對于能源的消耗，從而減低企業的生產成本，實現提高經濟效益和環保效益的共贏。此外，還可以加大對于離子膜法技術的研究，然后不斷推廣適用范圍，進一步實現對電壓和電能消耗的降低，是符合當前節能降耗的社會形式的。

2.6 對于生產余熱的再利用

由于在提取HCl的過程中，通常會產生大量的高溫水，而這不僅僅是水資源，也可以將其作為動力能源，可以將高溫水再次投入到其他的生產工序當中，然后將其作為動力能源發揮余熱。因此，氯堿企業可以選購一些適應性較高、性能更優質的蒸汽爐，將多余的熱量可以進行重復利用，從而為生產提供能源。

2.7 減少污染物排放的技術措施

對于氯堿生產來說，會產生大量的鹽酸，而如果沒有處理好就會浪費大量資源，就會污染環境。因此，氯堿生產企業需要對鹽酸進行合理利用，如合成有機氯化物，從而為企業帶來更多的經濟效益。現階段，許多的企業開始研發MVR技術，通過安裝反滲透裝置，提高對于廢水的回收利用率，實現對廢水的科學處理，做到零排放和零污染。

2.8 尾氯的再利用措施

對于高純度的鹽酸生產來說，需要十分苛刻的生產條件，并且在合成氯化氫的過程中氯氣和氫氣的配比是固定的，因而會剩余一些多余的氯氣，而這些氯氣的通常會被成為尾氯，雖然這些氯氣可以生產次氯化鈉，但是會增加企業的生產成本，并且在銷售時也會出現很大的壓力。因此，為了盡量減少這種不必要的生產成本，可以將氯氣液化氣和氣體分離器以及液氯儲槽中所產生的氯氣一同送到鹽酸爐當中，然后利用閥門控制的相互切換，從而生產出具有較高濃度的鹽酸。

3 結論

綜上所述，氯堿的生產過程中會消耗大量的能源，并且會產生一定的環境污染。因此，為了能夠實現我國環境和氯堿生產企業的可持續發展，必須要引進先進的科學技術，使用精細化的管理模式，不斷優化氯堿生產過程，實現節能降耗。

參考文獻：

[1]李學偉，李凌云，曹占國，等.零極距電解槽改造運行分析[J].中國氯堿，2017（4）：3-5.

[2]肖明.氯醇法環氧丙烷生產技術研究進展[J].精細與專用化學品，2016（24）：10.

[3]林海波，程紅波，何適，等.氯醇法環氧丙烷皂化廢水的治理與資源化工藝開發[J].化工進展，2018，33（8）：2192-2198.