蒸发节能降耗的探讨

黄同林，王顺利

（江苏江东化工股份有限公司精细厂，江苏常州213002）

蒸发节能降耗的探讨

黄同林，王顺利

（江苏江东化工股份有限公司精细厂，江苏常州213002）

阐述了隔膜碱蒸发过程中影响能耗的因素，通过改造，优化了蒸发工艺，达到了节能降耗的目的。

隔膜碱；电解液；采盐；真空度；汽耗；离心机

汽耗是隔膜碱成本中的主要构成，蒸发又是隔膜碱汽耗中的主要部分，如何降低蒸发汽耗，提高蒸发能力将直接影响隔膜碱成本。江苏江东化工股份有限公司对蒸发工序蒸发工艺流程、进效电解液浓度和温度、采盐工艺、真空度等8个部分进行了改进，优化了蒸发工艺，达到了节能降耗的目的。

1 合理选用工艺流程

烧碱蒸发工艺流程比较多，该公司蒸发工艺采用三效顺流部分强制循环工艺。具体工艺为Ⅰ效向Ⅱ效过料为压差过料，Ⅱ效利用循环小泵向Ⅲ效过料，Ⅰ效加热介质为生蒸汽，Ⅱ、Ⅲ效的加热介质分别为前一效的二次蒸汽。Ⅱ、Ⅲ效用强制循环泵进行循环，加速采盐，提高传热系数；采盐有内、外采盐两种方式，内、外采盐实际是Ⅲ效采盐的方式不同。Ⅲ效向Ⅱ效采盐是内采盐，此采盐法虽然减少了碱损失，但增加了Ⅱ效的采盐量，如Ⅱ效采盐不够理想，将影响蒸发产量；外采盐是Ⅲ效单独采盐，此法虽然排掉了部分产品碱，但相对减轻了效内盐结晶状况，提高了蒸发能力。该公司曾采用内采盐，由于Ⅱ效采盐不够理想，洗效间隔时间短，增加了外加洗效水量，吨碱汽耗偏高，后经改造采用外采盐后，间隔洗效时间延长了5h左右，吨碱汽耗降低了约0.05t。

2 适宜的进效电解液浓度与温度

国内隔膜电解过程中电解液中NaOH的质量浓度控制在110～130g/L。NaOH的质量浓度为110g/L和130 g/L都在工艺控制范围内，但控为制接近130 g/L时，蒸发汽耗比110 g/L时低0.4 t/t碱（100%），同时碱浓度低，盐含量势必高，从而影响蒸发生产能力。因此，加强电解槽技术管理，把电解液浓度控制在基本不影响电槽电流效率的前提下的最高浓度将是明智的选择。该公司通过对电解岗位的考核，确保电解液总管浓度控制在125 g/L左右。

从电解槽出来的电解液温度一般在70℃以上，由于在电解液储槽中存在时间较长，致使温度降低，造成热量的损失，通过利用Ⅰ、Ⅱ效的蒸汽冷凝水预热进效电解液，保温电解液管，选择适宜循环电解液槽的液位，确保了进Ⅰ效电解液温度为115℃左右，进效温度提高了20℃左右，节约蒸汽约300 kg/t。

3 改进旋液分离器，优化盐处理系统

该公司通过对Ⅱ效、Ⅲ效旋液分离器重新设计参数，合理选择长径比以及进出口尺寸，同时选用了高扬程、大流量的采盐泵，改造后分离的固液比提高了约15%，达到了75%～85%，既防止了蒸发过程中采出的盐泥带出过多的碱液，引发蒸发系统的浓度损失，又保证了离心机的稳定运行，提高了分离质量。

通过对离心机母液的再次旋液分离、改用双极活塞推料离心机取代刮刀式离心机、改变离心机洗盐水的品种、盐泥高位槽溢流及其中盐泥的两次分离等改造，减少了效内加热器的结盐状况，减少了洗效外加水量和离心机洗涤水量近10%，减轻了离心机的操作负荷，降低汽耗约0.1 t/t。

4 尽量减少蒸汽系统阻力，减少雾沫夹带碱损失

各效的二次蒸汽管直径取值要适宜，若二次蒸汽管直径取值偏大，则二次蒸汽流速偏低，传热效果下降，反之二次汽回汽水、大气冷凝水中将要带碱，回收水中碱对凉水塔的腐蚀比较严重，同时碱的损失造成了碱汽耗的升高。

重新匹配了二次蒸汽管径，如Ⅱ效二次管改为Ø426 mm×12 mm（原为 Ø325 mm×12 mm）、Ⅲ效二次管改为 Ø1 000 mm×12 mm（原为 Ø800 mm×12 mm），配管尽量少要弯头。另外，在Ⅲ效的水喷射冷凝器前增加了丝网捕集器，通过定期清洗丝网，确保了大气冷凝水含碱量由0.10～0.20 g/L降为“微”，减少了碱损失，延长了凉水塔使用寿命。

5 提高末效真空度

Ⅲ效真空度不仅影响有效温差、生产能力，还直接影响汽耗。当真空度提高1 333.2 kPa即可降低沸点温度8℃，减少出料带出热量，可使汽耗下降0.036 t/t左右。

该公司有段时间末效真空度一直只有-0.076MPa左右，蒸发能力一直不能上去，隔膜电槽电流不能开足，从而抑制了隔膜碱的正常生产。后经通过去除双旋风分离器、去除Ⅲ效效顶的将军帽、加大Ⅲ效二次汽管径、减少真空系统管子的弯头、拆、洗喷射冷凝器以及更换落水管等措施，真空度上升到-0.082 MPa左右，蒸发能力得到了发挥，隔膜电槽开足了电流，从而缓解了过去蒸发生产与锅炉检修间的矛盾，同等蒸汽压力条件下，每班比原来多产碱5～8 t，同时隔膜碱汽耗下降了0.2 t/t。

6 改进Ⅲ效出料方式

Ⅲ效出料原为温差控制出料，只要温差达到23℃（或24℃）就出料，这样有时进料来不及，造成Ⅲ效液面降低过大，液体静压力减少，加热管结盐而影响传热，同时效体也剧烈震动，威胁了安全生产，另外，产品碱中的NaOH的质量浓度波动范围较大（410～440 g/L），提高了隔膜碱的汽耗。后经对Ⅲ效出料控制进行改造，用温差和液位同时控制进料、出料，装置连续进料、出料，产品碱质量好，出料浓度误差小，精度一般在设定值的±3 g/L，含盐量稳定控制在4%以下，装置完全实现了自动控制，系统稳定、可靠，效体液位、液相温度控制平稳，安全生产得以保证，系统结盐少，产品的产量和质量均提高。

7 严格控制系统用水量

蒸发装置运行一段时间后，必须对蒸发效清洗，然而，洗效水影响了整个系统的能耗。该公司灵活操作，做到勤洗少用水，同时通过控制好洗效水的液位、洗效强制循环时间等措施，确保了洗效水的用量和洗效的质量。

8 保证碱泵完好

碱泵的完好是整个系统连续生产的保证，也可避免碱的损失。该公司选择了靖江新世界厂生产的强制循环泵和采盐泵。

Discussion on energy saving and consumption decrease of evaporation

HUANG Tong-lin,WANG Shun-li
(Refining Plant of Jiangsu Jiangdong Chemical Co.,Ltd.,Changzhou 213002,China)

The influencial factos of energy consumption in diaphragm caustic soda and its technology measures were introduced.Evaporation process was optimized.Energy and consumption were reduced.

diaphragm caustic soda;electrolyte;salt mining;vacuum;steam consumption;centrifuge

TQ114.26+2.1

B

1009－1785(2010)02－0031-02

2009-09-16