氨碱法纯碱生产过程中的节能降耗措施研究

程梅花

摘 要：纯碱工业生产规模大，生产工艺长。它涉及到很多化学单位。在化工生产中，它是一个巨大的能源消耗者。近些年来，化工行业取得了快速发展，生产技术也取得了较大的提高。针对一些节能降耗一系列措施，使化工企业的资源利用效率得到了提升，并在生产过程中产生了可回收的废弃物。因此，以氨碱法纯碱生产工艺为核心，对生产工艺中的节能降耗措施展开了探究。

关键词：碱法；纯碱生产；节能降耗；措施

引言：

节能降耗这一问题始终给化工生产带来硬性。由于人们对节能环保理念的普及，越来越多的化工企业和管理人员开始重视这一问题。因此本文对氨碱生产纯碱的节能降耗的详细措施展开了分析与探讨。

1在石灰工序环节应用浊水循环洗涤系统

在氨碱生产纯碱过程中，需要大量的水资源。在节能的概念和钢球磨煤机的影响下，纯碱行业可以构建一个浑浊的循环水冷却池附近生产厂房面积为了能够使节约用水得到进一步加强，从而提供一个浑浊的循环水系统，在这个过程中使用的水窑石灰提供浊循环水系统。在这个系统中，循环水通常是去除石灰消化过程中窑气中的粉尘，能有效使所需冷却水温度降低，更好地满足需求。为了能够有效的实现节能效果，可设计一种混浊循环水压力泵，将混浊循环水加压至石灰段[1]。

2采取措施进一步提升母液中二氧化碳的利用率

在氨碱法生产纯碱过程中，采取有效的技术措施可以提高母液中二氧化碳的利用效率，达到节能降耗的目的。这种技术的应用在实际操作过程中可以最小化的设备和过程母液的炉气体洗涤器，从而减少冷却水的需求和实际使用氨蒸发过程，提高母液中二氧化碳的利用效率，并增加氨盐水中二氧化碳的浓度。从而减少了汽水系统的循环，有效地减轻了压缩机的生产负荷，达到了降低能耗的效果。相较于传统的母液洗涤塔来讲，这个技术有着很高的节能特点，不但使能源的运用降低了，与此同时还可以有效地节省生产成本。

3换热设备采用了波纹管换热器，使换热过程更加节能高效

波紋管换热器用于蒸汽吸收工艺的氨冷凝器和冷却器、压缩工艺的后冷却器、轻灰煅烧工艺的炉气浓缩塔和重灰煅烧工艺的炉气浓缩塔。相较于以往的换热器，该设备传热效率高、体积小、重量轻、蒸汽小。液体分离效果好，有助于降低能耗。在壳体内安装6个或6个不同的挡板，不但能够有效避免流体短路，提高流体速度，还能够依照规定的路径迫使流体多次穿过管束，从而大大增加了湍流。波纹管换热器管是由钛或不锈钢波纹管制成，其特点是传热效率高，具有较强的防垢能力以及波纹管式柔性元件，这在一定程度上降低管板以及筒体应力，不容易出现拉脱、泄露。另外，它的体积很小，并且占地面积也不大，水电消耗也非常少，所以这种工艺技术是迄今为止最佳的技术[2]。

4重质纯碱冷却的过程中粉体流凉碱器先进技术手段达到节能目的

在重质纯碱的冷却过程中，选择了一种新型的粉体流凉碱器。该技术有效地将密相输送原理与板式换热器的设计理念有效融合，在一定程度上降低了冷碱的功耗。针对该技术来讲，物料相通过密相输送从上到下通过不锈钢换热板之间的间隙垂直输送，而在冷却应用过程中冷却水通过换热板循环。因此，材料和冷却介质的流动方向为逆流，可以提高传热效率。允许材料从上到下缓慢移动，这样就有足够的时间来获得工艺所需的传热。同时，物料运动缓慢不会引起粉尘，也不会引起物料颗粒的降解[3]。但需要注意的是，在实际操作过程中，必须保证设备充满物料的操作，从而使传热状态的集团价最大化。液位控制系统能保证粉体流凉碱器达到最佳运行状态，并与密相输送原理紧密配合实现壁面冷却。粉体流冷却技术的应用可以有效地降低能源消费的碳排放，提高空间结构的紧凑性，实现模块化设计和安装，减少设备投资的成本，并且不需要配置风扇以及灰尘过滤设备，可以有效地提高饮料产品的整体质量。

5采取新的高原碳化制碱编组模式，使其在生产能力以及平稳操作方面有着新的突破

氨盐水碳化工艺是纯碱生产中工艺条件最优、影响因素最广泛、理化变化最复杂的工艺过程。碳酸化过程是碱生产的核心环节，被称为碱生产的“心脏”。其运行条件和工艺指标不仅反映了一个纯碱技术水平和管理水平，而且对产品的产量、质量和材料消耗也具有决定性的影响，即碱厂的经济效益。每组碳化塔数量的原则是在保证清洗和整个循环运行正常的前提下，尽可能提高设备的利用率。遵照以往的生产经验，碳化塔的平均生产强度用体积利用率表示，通常为1.0t/m3·d～1.2t/m3·d比较合适 [4]。碳酸化尾气压力低，生产负荷低，渗碳塔平均生产强度小，运行弹性也很小，经济技术指标没有实现理想的目标。这种化学反应为放热反应，这样更有助于高海拔地区化学反应热的去除，也十分有利于提高碳化转化率以及原盐的利用率。

6采取有效措施降低氨耗

液氨消耗是氨碱法生产粉煤灰的重要经济指标，也是衡量碱厂生产经营水平的关键指标。目前，我国的平均水平约为7公斤/吨，与国外的3公斤/吨差距较大，所以，想要实现节能生产，则必须有效降低氨的消耗。详细的说，有必要逐渐改善工艺，加强工艺管理，确保稳定的运行，以保证原盐的转化增加，从而提高钠的利用率。这意味着单位产品的氨盐水消耗量将减少，而氨盐水碳化的母液量将减少，氨循环将减少。可以在一定程度上降低氨的消耗。此外，为了减少氨的消耗，有必要减少废液氨的数量，减少排放损失，同时提高灰奶的活性，控制过量的灰分[5]。

结束语：总而言之，纯碱工业生产规模大，生产工艺长。它涉及到很多化学单位。在化工生产的过程中，它是一个巨大的能源消耗者。近些年来，化工行业取得了快速发展，相应的生产技术水平也取得了明显的提升。从当前来看，能源短缺这一问题已经制约着化学工业的良性发展。尤其是纯碱行业，涉及到更多的化学单位以及能源消耗。由于人们对节能环保理念的普及，越来越多的化工企业和管理人员开始重视这一问题。为了能够有效地解决这个问题，我们必须实施节能降耗的理念。本文详细对氨碱生产过程中采取的节能降耗措施展开了深入的研究。希望本文的讨论能对未来纯碱生产工艺的节能降耗带来一定程度的影响。

参考文献

[1]朱春来，刘素芹.基于氨碱法纯碱生产中废液及碱渣的综合利用研究[J].化工管理，2018（14）：144-145.

[2]宋希华，宋述沛.氨碱法设备的发展特点[J].中国设备工程，2017（04）：110-111.

[3]朱光荣.关于氨碱法纯碱的生产技术及设备的改进分析[J].化工设计通讯，2016，42（10）：68+84.

[4]武晓卫.氨碱法纯碱生产中产品铁份控制[J].化工设计通讯，2016，42（06）：127.

[5]陈秀营.纯碱生产过程中热量的回收利用[J].纯碱工业，2016（01）：37-38.

（作者单位：山东海化股份有限公司纯碱厂）