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聯堿不冷碳技術簡化工藝降低能耗

作者: 2014年03月27日 來源: 瀏覽量:
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【摘要】純堿生產主要分為氨堿法和聯堿法,但不論是氨堿法純堿還是聯堿法純堿,都是耗能型產品。2003年聯堿能耗平均為310千克/噸,2013年平均為206千克/噸,10年間聯堿能耗下降了33.5%,可見聯堿工藝的技術進步是巨

【摘要】純堿生產主要分為氨堿法和聯堿法,但不論是氨堿法純堿還是聯堿法純堿,都是耗能型產品。2003年聯堿能耗平均為310千克/噸,2013年平均為206千克/噸,10年間聯堿能耗下降了33.5%,可見聯堿工藝的技術進步是巨大的,而不冷碳化工藝的開發和應用就是其中一個典型范例。

    純堿生產主要分為氨堿法和聯堿法,但不論是氨堿法純堿還是聯堿法純堿,都是耗能型產品。2003年聯堿能耗平均為310千克/噸,2013年平均為206千克/噸,10年間聯堿能耗下降了33.5%,可見聯堿工藝的技術進步是巨大的,而不冷碳化工藝的開發和應用就是其中一個典型范例。對于60萬噸/年的聯堿企業來說,與外冷碳化聯堿工藝相比,不冷碳化技術不僅可減少4000萬元投資,每年節約1.3萬噸標煤,還可以實現廢水零排放。

  能效領跑者活動已經舉辦了兩屆,上榜企業除了實施節能技改,降低噸產品綜合能耗外,大膽創新,采用新技術、新工藝、新設備,也是他們實現節能降耗的重要法寶。連續兩年的聯堿法純堿企業標桿——河南金山化工集團,就是通過采用不冷式碳化塔這種新型變換氣制堿設備和工藝,取得了很好的節能效果。在不冷碳化技術等節能措施的作用下,其噸純堿綜合能耗已從2011年的168千克標煤下降到目前的159千克標煤,在能耗已經較低的情況下再度減少了5.4%。

  據了解,不冷式碳化塔是上世紀末期國內開發的一種新型設備。使用該設備后,碳酸氫鈉結晶粒徑大,液體在塔體內部貫通下降,物料不結疤,運行周期可達45天以上。河南金山化工集團通過使用不冷式碳化塔,采用不冷工藝流程,不僅從源頭杜絕了廢水的產生,還在降低能耗方面表現十分突出。

  據金山化工集團副總經理霍小永介紹,1865年比利時索爾維公司的工程師建成第一套氨堿法純堿生產裝置,1941年我國科學家侯德榜博士研究發明了聯合制堿純堿生產技術。聯堿法分為Ⅰ和Ⅱ兩個過程,Ⅰ過程制取純堿,Ⅱ過程制取氯化銨。這種生產方法雖然已誕生了半個多世紀,歷經幾代科學家、工程師及生產經營人員前赴后繼的努力,聯堿法純堿工藝不斷取得突破,技術及操作控制發生了巨大變化。但由于索爾維制堿理論的權威性,制堿的心臟——碳酸化重堿結晶過程仍一直延續中下部冷卻、控制中部溫度的方法,塔內設置水箱換熱進行溫度控制成為塔內結疤的“元兇”。

  金山公司擁有專利權的不冷工藝,摒棄了傳統的“中部溫度”觀點,按照鹽類溶液工業結晶過程的觀點實施碳酸化重堿結晶過程操作,以獲得質地優良的重堿結晶,實現離心機直接分離重堿。這種改變簡化了工藝,降低了生產能耗。同時由于碳化塔內不再有任何形式的冷卻器,根除了結疤問題最嚴重的部位,塔內構件少而簡單,塔內容易造成結晶堆積的死角減少,延長了碳化塔的作業周期,使其實現長周期連續運轉而不必輪作清洗,大幅降低了洗塔次數,從而顯著減少了污水排放量。

  中國純堿工業協會技術咨詢部部長齊玉娥告訴記者,不冷碳化技術除具備上述特點外,還有設備結構簡單,維修簡便、投資省,操作簡單,重堿結晶質量好,母液收縮等優點,可實現離心機分離,大大降低煅燒蒸汽消耗。與常規聯堿生產工藝比較,不冷碳化技術具有工藝先進、流程簡短、建設費用少、產品質量高以及原料和能量消耗低等優點,氣液調節異常簡單,為真正意義上的自控提供了條件。運用該工藝技術可從源頭杜絕洗塔廢水的產生,降低氨的消耗,節能顯著。

  “聯堿不冷碳化技術用于聯堿法制堿項目中的碳化工序,替代了傳統碳化塔生產過程中必須使用的冷卻水箱,實現了不冷碳化。目前國內只有河南金山化工有限責任公司一家企業擁有此項專利技術并實現了工業化生產,因此有很好的推廣前景。對于60萬噸/年的聯堿企業來說,與外冷碳化聯堿工藝相比,該技術不僅可減少4000萬元投資,每年節約1.3萬噸標煤,還可以實現廢水‘零排放’?!饼R玉娥強調。

  據齊玉娥介紹,“十二五”期間,行業的節能減排工作成為協會各項工作的重中之重。為逐步實現純堿行業清潔生產,促使行業可持續健康發展,保護環境和人體健康,純堿協會制訂了《純堿污染防治技術政策》。該《技術政策》包括原輔料選擇、生產過程、廢棄物處理處置及資源化、二次污染防治、運行管理、監督管理及鼓勵研發與推廣技術7個方面,其中鼓勵研發與推廣的聯堿技術有:新型變換氣制堿術、聯堿不冷碳化技術等,目前此《技術政策》已編制完成并上報環保部。

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標簽:聯堿不冷碳技術 工藝

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