氯堿行業(yè)的節(jié)能技術(shù)研究

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當(dāng)前節(jié)能減排任務(wù)刻不容緩。2004年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《中國(guó)能源中長(zhǎng)期規(guī)劃發(fā)展綱要》中明確指出,今后20年,中國(guó)能源發(fā)展的方針與方向是節(jié)能優(yōu)先,效率為本;煤為基礎(chǔ),多元發(fā)展;立足國(guó)內(nèi),開拓國(guó)外;統(tǒng)籌城鄉(xiāng),合理布局;依靠科技,創(chuàng)新體制;保護(hù)環(huán)境,保障安全[1]。氯堿行業(yè)節(jié)能減排的工作目標(biāo)是：減少污染物的排放，每噸燒堿平均能耗降到2400千瓦時(shí)以下;綜合能耗降到1100千克標(biāo)準(zhǔn)煤左右，大幅度提高氯堿工業(yè)廢水的重復(fù)利用率。

積極推廣成熟的節(jié)能減排技術(shù)

1優(yōu)先選用節(jié)能型大功率晶閘管整流器

代替使用二級(jí)管整流器，使用先進(jìn)的調(diào)壓設(shè)備，變壓，整流“三合一”先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備和技術(shù)。在外國(guó)，在氯堿工業(yè)的電解電源中，晶閘管相控整流器是最常用的設(shè)備之一。它的特點(diǎn)是幾乎可以達(dá)到全部整流，平均系數(shù)可以達(dá)到0.9以上,安全性高并且成本非常低，這種技術(shù)先進(jìn)，可以過(guò)濾和清除雜亂電波。氯堿工廠全方位采用“三合一”變壓整流裝置?？梢詼p少布局時(shí)間，極大程度的縮短了閥門側(cè)面母線長(zhǎng)度,同時(shí)減少了渦輪旋轉(zhuǎn)的損耗,減少了磨損的實(shí)時(shí)抗性，我們要使均流系數(shù)改變,是電流在母線的損失降到最低，讓功率因數(shù)得以提高，還可以使系統(tǒng)變流效率達(dá)98%,平均流量系數(shù)超過(guò)0.9,對(duì)節(jié)約電損耗,有著非常明顯的節(jié)電效果。同時(shí)，設(shè)備體積較小，裝置非常方便[2]。

2加緊改造并大力推廣離子膜替代隔膜技術(shù)

改性隔膜技術(shù)。這種離子膜法電解的方法也有很多的優(yōu)點(diǎn)比如說(shuō)，產(chǎn)品的質(zhì)量比較高，同時(shí)也沒(méi)有石棉的鉛的污染。假如我國(guó)用離子膜制堿法多改造100萬(wàn)噸隔膜制堿法制出來(lái)的堿，那么綜合下來(lái)可節(jié)省412萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。近年來(lái)我國(guó)的氯堿工業(yè)在電解環(huán)節(jié)多采用擴(kuò)張陽(yáng)極和改性隔膜等新技術(shù)。應(yīng)用擴(kuò)張陽(yáng)極和改性隔膜的技術(shù)，每噸燒堿從理論上講能節(jié)省147千瓦時(shí)的直流電。也就是說(shuō)，如果我們國(guó)家能將固定陽(yáng)極與普通石棉隔膜電解槽改造為擴(kuò)張陽(yáng)極和改性隔膜，那么就將節(jié)約大量的直流電能，二者之間的關(guān)系是，每多改造100萬(wàn)噸就能節(jié)約1.47億千瓦時(shí)。

3推廣氯壓機(jī)代替納氏泵和氫壓機(jī)代替

水環(huán)真空泵節(jié)電技術(shù)。長(zhǎng)久以來(lái)，我國(guó)的氯堿企業(yè)多使用氯氣納氏泵和氫氣水環(huán)真空泵來(lái)處理氯氫。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)達(dá)，市場(chǎng)上頻繁涌現(xiàn)出技術(shù)含量高且節(jié)能高效的新式設(shè)備逐漸淘汰了傳統(tǒng)設(shè)備。這其中就包括離心式氯氣透平壓縮機(jī)，它具有很多卓越的優(yōu)點(diǎn)，如高效、節(jié)能、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)且安全，不僅如此，與以往的設(shè)備相比，它輸送壓力的范圍更寬，使用壽命更長(zhǎng)，而且振動(dòng)幅度小。眼下，我國(guó)國(guó)產(chǎn)氯壓機(jī)的性能還不盡如人意，為了滿足不同生產(chǎn)規(guī)模的廠家的需求，必須把單機(jī)能力從現(xiàn)在的3萬(wàn)幅提高到5萬(wàn)t/a、10萬(wàn)t/a,直至20萬(wàn)t/a，把輸送壓力從現(xiàn)在的0.26MPa提高到0.55MPa。目前，多家企業(yè)引進(jìn)了納西姆工業(yè)(西門子)有限公司生產(chǎn)的氫氣壓縮機(jī)，如浙江巨化、南寧氯堿、武漢葛化、錦化化工等，這種壓縮機(jī)可實(shí)現(xiàn)用單臺(tái)替代原來(lái)的多臺(tái)氫氣水環(huán)真空泵，不僅節(jié)點(diǎn)效果顯著，而且占地面積小，從而減少了企業(yè)的廠房投資。

4推廣采用高壓氯液化代替低壓氯液化

我國(guó)的液氯生產(chǎn)以低壓法，也就是氨———氯化鈣鹽水法為主，每生產(chǎn)1噸液氯耗電100-110千瓦時(shí)，而國(guó)外則以高壓法和中壓法為主。相比之下，高壓法工藝較先進(jìn),節(jié)能效果顯著，生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，安全系數(shù)高，而且生產(chǎn)出的液氯質(zhì)量好，因此，提倡推廣這種方法。采用滑片式高壓氯氣壓縮機(jī)耗電85千瓦時(shí),這種方法與傳統(tǒng)的方法相比，全行業(yè)年可節(jié)電2375千瓦時(shí),于此同時(shí)，還可以大量減少?gòu)U水廢氣的排放量[3]。由雙級(jí)高低壓冷凍機(jī)改為氟里昂(F-22)冷凍機(jī)組,冷凍與氯氣液化合二為一,且操作安全、可靠。并且可以大幅度的提高使用效率,額定功率為220千瓦的單臺(tái)螺桿壓縮機(jī)氯氣液化量完全能代替三臺(tái)雙級(jí)高低壓冷凍機(jī),按每年330個(gè)生產(chǎn)日計(jì)算,年節(jié)電139.392萬(wàn)千瓦時(shí),并能達(dá)到7.3萬(wàn)噸氯氣液化裝置能力。氟里昂螺桿制冷液化機(jī)組工藝是當(dāng)前低溫低壓法生產(chǎn)液氯的較佳工藝,他的最主要的特點(diǎn)就是節(jié)能。也就是說(shuō),對(duì)氯堿生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō),降低能源消耗、減少?gòu)U水排放、提高資源利用率、形成循環(huán)型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)利益最大化。氯堿生產(chǎn)中消耗大量能源，并且污染嚴(yán)重,氯堿企業(yè)應(yīng)將循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念貫穿到氯堿生產(chǎn)過(guò)程之中,充分利用利用科學(xué)技術(shù),不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提高資源的利用率;大力推廣節(jié)能、節(jié)水等先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)廢水“零”排放,以最小的資源損耗和最低的環(huán)境破壞換取最大的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益,從而促進(jìn)促進(jìn)氯堿行業(yè)持續(xù)、迅速，穩(wěn)定的發(fā)展。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)尤其是能源建設(shè)的穩(wěn)定發(fā)展，如何進(jìn)一步促進(jìn)低碳、低排、低污染的建設(shè)是每個(gè)企業(yè)首先必須考慮的問(wèn)題。作為高能耗、高污染的氯堿行業(yè)更應(yīng)該積極響應(yīng)國(guó)家十二五發(fā)展中明確提出的“美麗中國(guó)”規(guī)劃，大力推進(jìn)高新技術(shù)工藝及高科技設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，確保行業(yè)高效、節(jié)能、健康綜合發(fā)展，為行業(yè)持續(xù)、良性發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。（本文作者：李忠孝 單位：哈爾濱華爾化工有限公司）