離子膜氫氧化鉀生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能降耗淺析

離子膜氫氧化鉀生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能降耗淺析

隨著我國環(huán)境保護(hù)的重視，減少污染已成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。同時(shí),也是企業(yè)成本控制中一項(xiàng)重要內(nèi)容。因此,針對(duì)生產(chǎn)裝置不斷地進(jìn)行以節(jié)能降耗為目的的技術(shù)改進(jìn),將成為企業(yè)技術(shù)革新的重點(diǎn)工作。本文結(jié)合金牛鉀堿分公司離子膜氫氧化鉀生產(chǎn)線的建設(shè)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)離子膜氫氧化鉀生產(chǎn)系統(tǒng)的一次鹽水、電解、氯氫、片堿等生產(chǎn)工序節(jié)能降耗進(jìn)行了淺析。1給鹽處理1.1ph的用量。對(duì)于氫氧化鉀的ph氫氧化鉀的加入主要是除鎂,加入量受鹽水pH的影響很大,鹽水的pH值每增加1,氫氧化鉀和鹽酸的用量會(huì)增加10倍。結(jié)合金牛鉀堿分公司的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),1h內(nèi)pH過量為1,則多用30%氫氧化鉀56kg,鹽酸30kg。為此,可考慮采用精密pH試紙加強(qiáng)鹽水的測(cè)試或采用pH值在線監(jiān)測(cè)方式,及時(shí)調(diào)整鹽水的pH值,將鹽水溫度控制在50~60℃、pH值為10.5的最佳除鎂狀態(tài),可降低氫氧化鉀加入量。1.2分析方法及雜質(zhì)氯化鉀原料隨著產(chǎn)地的不同,雜質(zhì)含量差異很大。例如,青海氯化鉀與加拿大進(jìn)口氯化鉀相比,青海氯化鉀中的鎂雜質(zhì)含量高,在生產(chǎn)過程中會(huì)大大降低凱膜鹽水過濾器的性能,造成鹽水質(zhì)量不好,直接影響下一道工序的鹽水質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電槽的運(yùn)行性能下降。為此,利用青海氯化鉀時(shí),可考慮在廢水處理系統(tǒng)(廢水回用,并呈酸性)或一次鹽水系統(tǒng)中引入鈣離子,提高鹽水中的鈣含量,改善鈣鎂比,可減化鹽水一次精制工序,提高鹽水質(zhì)量。1.3考慮到這種情況，可以考慮使用堿性殘余來加熱鹽，尤其是用鹽稀釋水2分辨率步驟2.1定期慢,開車時(shí)長電網(wǎng)瞬間失電后,氫氣系統(tǒng)在很短的時(shí)間內(nèi)形成負(fù)壓,會(huì)造成氫氣系統(tǒng)重新充氮,一般恢復(fù)開車需要4~8h,甚至?xí)枰L的時(shí)間,這種情況對(duì)電解槽尤其是電解槽的陰陽極涂層壽命影響嚴(yán)重。同時(shí)會(huì)使鹽水中產(chǎn)生大量的氯酸鹽,開車時(shí)造成部分氫氧化鉀產(chǎn)品含氯酸鹽超標(biāo),影響產(chǎn)品質(zhì)量和片堿濃縮裝置的壽命,會(huì)造成不可估量經(jīng)濟(jì)損失。為此,可考慮氫壓機(jī)與片堿燃燒爐、鹽酸爐的停車聯(lián)鎖和部分氫氣系統(tǒng)的智能充氮,使系統(tǒng)中不出現(xiàn)負(fù)壓或縮短負(fù)壓時(shí)間,以避免空氣進(jìn)入氫氣系統(tǒng)。2.2降低氯含氫指標(biāo)酸性電解工藝參數(shù)的平穩(wěn)控制可以降低槽電壓、延長電解槽壽命,降低氯含氫指標(biāo)和鹽水中的氯酸鹽含量。為此,可強(qiáng)化指標(biāo)控制,將陽極液的pH值控制在2.8~3.2之間,以優(yōu)化酸性電解工藝,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。2.3電解用水為保證電解系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,可考慮將電解系統(tǒng)冷卻水直接接入循環(huán)水,而將電解用純水分為工藝用水和整流維修用水兩個(gè)系統(tǒng),并全部采用片堿車間的蒸發(fā)冷凝水,從而實(shí)現(xiàn)純水的循環(huán)利用,減少純水的使用量。2.4解槽安全節(jié)能技術(shù)新型自然循環(huán)電解槽將是今后離子膜電解工藝的主流,由于其極小的動(dòng)力消耗(是強(qiáng)制循環(huán)電解槽1/4),同時(shí)較低的槽電壓和更安全節(jié)能的操作?？刹煌潭鹊亟档驼骱蛣?dòng)力電耗。金牛鉀堿分公司在二期工程中采用了工藝技術(shù)先進(jìn)的新型自然循環(huán)電解槽,投產(chǎn)后,與一期原有的強(qiáng)制循環(huán)電解槽相比,整流和動(dòng)力電耗均有較大幅度下降,僅電耗一項(xiàng)每年節(jié)支近130萬元。3采用高性能的氯氫工序設(shè)備提壓系統(tǒng)氯氫處理工序在節(jié)能降耗方面可考慮以下措施:一是可考慮采用氯氣透平機(jī)等先進(jìn)設(shè)備,進(jìn)一步提高氯氣壓力(金牛鉀堿分公司由0.15MPa提高至0.2MPa),并在設(shè)備允許的情況下,盡可能地對(duì)氯氣液化工序的氯氣系統(tǒng)進(jìn)行提壓,以降低氯氣液化耗能;二是可采用水環(huán)氫壓機(jī)等高性能設(shè)備,進(jìn)一步提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。金牛鉀堿分公司在二期建設(shè)中根據(jù)一期的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)氯氫工序的設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)和更換,通過采用氯氣壓縮透平機(jī)、水環(huán)氫壓機(jī)等設(shè)備,節(jié)能效果非常明顯,與一期相比,氯氣液化每小時(shí)節(jié)電達(dá)185kW·h;氫氣壓縮每小時(shí)節(jié)電達(dá)110kW·h,每年節(jié)支達(dá)200多萬元。4堿性生產(chǎn)4.1片堿工藝二次利用的初始條件一可通過對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行技術(shù)改造,充分利用蒸氣冷凝水的余熱,對(duì)需要蒸發(fā)濃縮的氫氧化鉀溶液進(jìn)行加溫,以減少蒸氣損失,降低能耗。金牛鉀堿分公司曾對(duì)生產(chǎn)耗能最大的片堿蒸發(fā)工序?qū)嵤┝硕囗?xiàng)節(jié)能降耗技改,將二效、三效及降膜濃縮器產(chǎn)生的二次蒸氣作為一效蒸發(fā)的熱源,將三效蒸發(fā)產(chǎn)生的冷凝水經(jīng)過閃蒸產(chǎn)生“廢”蒸氣并引入二效蒸氣管網(wǎng),作為二效的加熱源。同時(shí)在保證片堿產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,合理調(diào)配使用三效蒸氣和氫氣燃燒爐,通過調(diào)整氫氣燃燒爐工藝條件,充分利用氫氣燃燒的熱量加熱熔鹽,減少了三效蒸氣用量。另外,利用二效蒸發(fā)器的蒸氣冷凝水以及二效產(chǎn)生的48%高溫液堿作為熱載體對(duì)一效蒸發(fā)產(chǎn)生的液堿(溫度約為70℃)進(jìn)行預(yù)熱(進(jìn)入二效之前),將其預(yù)熱到110℃。這樣就充分利用了二效蒸氣冷凝水和48%高溫液堿的余熱,使能量得到合理利用,使企業(yè)生產(chǎn)的氫氧化鉀產(chǎn)品綜合能耗水平達(dá)到國內(nèi)同行領(lǐng)先水平;二可根據(jù)水質(zhì)情況進(jìn)行分級(jí)利用,將片堿工藝二次水分別應(yīng)用于電解槽、二次鹽水、純水站、循環(huán)水、原水池、化鹽等工序,實(shí)現(xiàn)工藝二次水的回收和合理利用。金牛鉀堿分公司通過技術(shù)改造,實(shí)現(xiàn)了純水站、化鹽等工序?qū)ζ瑝A工藝二次水的回收利用,大大降低了生產(chǎn)用水。4.2降低升膜蒸發(fā)器堿液出口溫度在保證片堿產(chǎn)品質(zhì)量的情況下,可通過優(yōu)化工藝技術(shù)參數(shù),在保證濃縮器堿液最終出口溫度的情況下,盡可能地降低升膜蒸發(fā)器堿液的出口溫度,以減少高壓蒸氣用量,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。5建立單位激勵(lì)機(jī)制,保證調(diào)查的過程性氫氧化鉀生產(chǎn)裝置在生產(chǎn)過程中受堿液腐蝕非常嚴(yán)重,企業(yè)為保證安全和生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),往往定期對(duì)管道、閥門、儀表等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行定期檢修更換,設(shè)備維修保養(yǎng)和配件更換費(fèi)用較高。為此,修舊利廢也是節(jié)支降耗的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要把握好這個(gè)環(huán)節(jié),盡可能地降低企業(yè)的設(shè)備、配件及材料消耗,就要建立節(jié)能降耗管理制度和激勵(lì)機(jī)制,在全廠范圍內(nèi)形成一種良好的節(jié)支氛圍,對(duì)有修復(fù)價(jià)值的廢舊物資(閥門、法蘭、管件、測(cè)量表、調(diào)節(jié)閥、電機(jī)、電纜、電子元器件、各種動(dòng)設(shè)備、靜設(shè)備等)進(jìn)行單獨(dú)統(tǒng)計(jì),并建立臺(tái)賬,盡可能地實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用,降低生產(chǎn)性支出。綜上所述,