【氯碱厂蒸发工艺能耗情况分析与节能改造技术】三效蒸发能耗

时间：2019-04-11 03:20:31　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：氯碱厂生产烧碱的工艺流程中，一个较为重要的环节就是烧碱蒸发，该环节不但关系着烧碱的质量还关系着生产过程是否节能的问题，因此一直成为相关专家及学者研究的重要课题。本文分析了蒸发工艺的工艺流程以及该工艺上耗能的情况，并针对耗能问题进行改造节能技术上做一些建议。
　　关键词：氯碱厂蒸发工艺能耗节能改造技术
　　1、前言
　　一直以来，隔膜法都是我国生产烧碱使用最为频繁的重要方法之一，但是该方法在蒸发过程中存在一个重要的问题，那就是在整个运行过程中较为耗能。经过相关专家和学者长期探究，研究出了离子膜法，不但有效提高了氯碱厂生产效益，也为节能做出了巨大贡献。但是离子膜法因种种原因与节能目标还相差甚远。在这种形势下，探析氯碱厂蒸发工艺能耗情况以及节能的改造技术就具有现实意义了。
　　2、离子膜法特点
　　使用了离子膜法之后，不但引进了更加先进生产设备和工艺，大大的提高了烧碱质量，提升了蒸发，节省了能源。综合起来分析，主要具有如下的特性。
　　2.1 提高了产品纯度
　　通过离子膜法生产出来的烧碱具有较高纯度，其中含的杂志比较少。一般情况下，氯化钠的质量浓度小于等于了30mg/L，NaCLO3的质量浓度小于等于15mg/L,按照工业上的生产标准，这种浓度即为纯净烧碱溶液。
　　2.2 工艺流程较为简单
　　和隔膜法相比较，离子膜法采用的是点解液，其浓度高但是流程比较简单，而且这种装置不占地方。
　　2.3 传热的系数大
　　离子膜法不会析出结晶盐，因此其传热系数较大。这种情况就能够提升传热系统的传热量，增强设备生产的强度。
　　2.4 生产较稳定，安全性能高
　　因为离子膜法的生产弹性比较大，电槽能够适应大幅度变化的电流负荷，调整也较快。同时采用离子膜法停开车比较方便安全。
　　3、氯碱厂蒸发工艺能耗情况分析与节能改造技术
　　在氯碱厂的蒸发工艺之中，离子膜法虽然很大程度上提升了节能措施，为环保做出了一定的贡献。但是长期使用之中，在工艺及设备上出现了不同情况的耗能情况。主要体现在如下几个方面：
　　3.1 盐水质量
　　(1)耗能分析；由于盐水之中含有Mg2+、Ca2+以及其他重金属的离子，这些金属离子会影响到离子膜，和阴极中的OH-一起反应化学反应形成了极难溶解的沉淀，则难溶物沉积在离子膜的下面堵塞住了离子膜，导致离子膜的电阻增大，致使槽电压上升，电流效率下降、能耗升高。离子交换通道被堵塞，造成交换能力下降甚至报废。这样就对盐水的质量提出了要求，要确保树脂吸收金属离子吸附能力，让二次精制产生盐水中的Mg2+、Ca2+不得高于20μg/L。
　　(2)工艺改进;要降低这种能耗，必须要确保树脂活性，就要将盐水的温度控制到65摄氏度作用，具体改进措施就是在一次精制盐水之中，对PH值、硫酸根、金属离子都严格控制，就不会影响到电流效率。普遍采用的方法就是利用冷冻法、盐水排除法、氯化钡法以及SRS法等。
　　3.2 盐水的PH值
　　(1)耗能分析；在二次中和盐水的时候，有时候会出现盐水PH值不对而影响到耗能。当PH的值小于了8时，必定会将树脂R-Na变化到了R-H型，势必降低了树脂交换的能力；当PH的值大于了12时，氢氧化物又会在树脂中沉积，致使离子交换能力异常。在实际运用之中就要检测PH值，尽量控制在8.5～9.5的范围之类，这种影响都将导致耗能增大。
　　(2)工艺改进；要实时检测PH值的大小，一旦发现数值超过了控制的范围，就必须要采取相应的措施，查找出现超标的根源有针对性的进行改进，将PH值调整到规定范围。比如检测值呈酸性，就必须要加入适当的碱性物质进行中和。
　　3.3 蒸汽压力
　　(1)耗能分析；在蒸发之中主要热源来自于蒸汽，其能力大小直接关系着蒸发能力。一般生产之中采用一次蒸汽压力，致使系统能够得到较大温差，就能够加大单位时间传递热量，加大蒸发工艺的生产能力。一旦蒸汽压力过高，就能够造成管内的碱液沸腾，形成了汽膜致使传热系统降低。一旦蒸汽压力过低，致使管内的温度达不到而影响到蒸发量。这两种情况都会导致生产效率降低，加大能耗。
　　(2)工艺改进；在生产之中一定要确保蒸汽压力，一旦发现送气管道之中有故障就要及时维修。而且要时常监测蒸汽中的要求，一旦出现过高过低首先要控制送气阀门，然后查找出现故障根源所在。因此蒸汽压力不仅仅是影响到烧碱质量还影响生产效率，还严重损耗能量。
　　3.4 NaOH的浓度耗能分析与节能改造
　　一旦氢氧化钠浓度上升了，就会导致膜中含水率降低，这样膜内固定离子的浓度上升。导致膜中容量逐渐变大，致使电流逐渐上升。这样就会影响到烧碱蒸发过程，不但大大耗费了能源还影响产品的质量。只要NaOH质量分数上升了1%，其电槽中的电压就会自动上升0.014V，势必造成溶解氯形成负面反应，必将导致反应中的电流效率降低。花费了较多能量，却达不到需要的电流。
　　一般在生产之中，就要在阳极室中加入HCL，来改变含氧量的浓度（升高），这样就能够有效提高反应阳极的电流效率，有效的降低了阳极液体中HCL含量以及氯中的含氧量。
　　事实上影响到氯碱厂蒸发工艺能耗的绝对不止上面几个方面，还包含其他方面，比如阳极NaCL浓度、温度对离子膜的性能影响、电极涂层的寿命等各个方面都有影响。这些方面出故障不但耗能加重而且会影响到蒸发效果，因此必须要全面分析其耗能情况，进行科学的节能改造。才能够节约氯碱厂蒸发工艺能源，才能够确保其质量。
　　4、结语
　　节能是目前国内外大力提倡的，也是衡量氯碱厂综合优势的一个重要问题。加之离子膜法是目前氯碱厂蒸发工艺中使用较为普遍，更应该通过分析其工作原理及工艺流程，对整个流程进行能耗分析，找出耗能关键地方并有针对性的进行节能改造，有效提高氯碱厂蒸发工艺上的节能。也只有这样才能够生产出新性能产品，将潜在市场转为现实需求市场，让整个氯碱行业的发展进行良性循环。
　　参考文献
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