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        氯堿工業(yè)節(jié)能技術(shù)的進展與發(fā)展方向

        2015-03-04 02:28:05夏良成王毅兵
        中國科技縱橫 2014年20期
        關(guān)鍵詞:節(jié)能技術(shù)

        夏良成+王毅兵

        【摘 要】一般而言,氯堿工業(yè)用電量占據(jù)我國化工用電總量的十分之一左右,節(jié)電降耗潛力非常大??傮w而言,氯堿工業(yè)節(jié)能主要可以從兩個方面出發(fā),其一,在生產(chǎn)過程中,利用一些先進的技術(shù)與嚴格的管理措施,提高能源的利用效率,稱之為直接節(jié)能;其二,通過對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整,提高產(chǎn)品的質(zhì)量與附加值,進而提高單位產(chǎn)值,稱之為間接節(jié)能。本文主要對直接節(jié)能技術(shù)與間接節(jié)能技術(shù)進行分析,促進氯堿工業(yè)的高效節(jié)能發(fā)展。

        【關(guān)鍵詞】氯堿工業(yè) 節(jié)能技術(shù) 直接節(jié)能 間接節(jié)能

        隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源消耗越來越大,人們對節(jié)能減耗越來越重視,并且針對行業(yè)特點與工作性質(zhì),提出了一些節(jié)能措施,促進了行業(yè)的進一步發(fā)展。在氯堿工業(yè)中,因為其對電能消耗非常大,促使人們對其進行深入的分析與研究,根據(jù)生產(chǎn)情況,提出有效的節(jié)能措施,保證氯堿工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

        1 直接節(jié)能技術(shù)

        1.1 電解節(jié)能技術(shù)

        現(xiàn)階段我國燒堿生產(chǎn)力中離子膜燒堿產(chǎn)能大概占有總產(chǎn)能的50%,隨著電解技術(shù)的不斷發(fā)展,先進的離子膜法電解技術(shù)要比傳統(tǒng)水銀法電解與隔膜法電解省電,所以,大部分隔膜法燒堿裝置被取代,并且對相關(guān)裝置進行了一定的改造,使其可以盡可能節(jié)能。除此之外,好氧陰極技術(shù)得到了快速的發(fā)展,因為在此種陰極上,活性氫可以和氧發(fā)生反應(yīng),進而生成水,產(chǎn)生電能,但是不會產(chǎn)生氫氣,所以,和隔膜法電解相較而言,其單位電耗能降低了30%以上,在氯堿工業(yè)生產(chǎn)中得到了一定的運用。

        1.2 蒸發(fā)節(jié)能技術(shù)

        隨著蒸發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展與進步,雙效逐漸發(fā)展為多效,順流發(fā)展逐漸為逆流,自然循環(huán)逐漸發(fā)展為強制循環(huán),相應(yīng)的蒸發(fā)器也由懸框式、標準式逐漸發(fā)展為結(jié)晶型列文、外沸式,進而逐步發(fā)展為外熱式強制循環(huán)蒸發(fā)器,其節(jié)能效果越來越明顯,并且在一定程度上,提高了燒堿的質(zhì)量分數(shù),促進了氯堿工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

        1.3 余熱回收利用技術(shù)

        首先,對氯氣、氫氣從電解槽中帶出熱量的回收利用。在氯堿工業(yè)生產(chǎn)過程中,電解槽操作溫度一般在85-90℃之間,其副產(chǎn)品氯氣、氫氣會帶走一部分熱量,大概為21GJ以上。出槽氯氣需要經(jīng)過冷卻干燥之后才會輸給用戶,直接用鈦管冷卻器進行冷卻,不僅無法回收此部分熱量,還會出現(xiàn)冷媒浪費現(xiàn)象,如果利用這些熱量進行入槽精鹽水的余熱,不僅可以節(jié)省蒸汽,還可以節(jié)省冷卻用水。其次,鹽酸合成爐余熱回收利用。在合成鹽酸的過程中,生產(chǎn)1t氯化氫需要消耗2522MJ反應(yīng)熱,這些熱量會使反應(yīng)爐溫度升至2000℃。如果不對這些熱量進行利用,必然會通過爐體與管道散熱喪失,不僅造成熱量損失,還會污染環(huán)境。對這些熱量予以利用的方式就是在鐵制合成爐內(nèi)裝蒸汽鍋爐,產(chǎn)生一定的蒸汽,在爐外產(chǎn)生一定的熱水,這樣就可以為生活、生產(chǎn)提供便利。

        1.4 氫氣、氯氣輸送節(jié)能技術(shù)

        首先,可以利用節(jié)能型氫氣壓縮機代替一般水環(huán)泵送氫氣,其輸送能力比較大,抗外界壓力變化性能也比較強,具有很強的自動化,運行非常穩(wěn)定,可以節(jié)電210萬kW·h/a左右。并且此種氫氣壓縮機的性能非??煽浚嫉孛娣e也比較小,可以節(jié)省廠房、管道等投資,具有很好的經(jīng)濟效益。其次,可以利用節(jié)能型氯氣透平壓縮機代替?zhèn)鹘y(tǒng)納氏泵。離心式氯氣透平壓縮機具有效率高、性能強大、運行穩(wěn)定、節(jié)能、輸送范圍廣、使用年限長等優(yōu)勢,在氯堿工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。除此之外,液氯生產(chǎn)也由低壓法轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏悍?、中壓法,對?jié)能有著很好的效果。

        1.5 整流節(jié)能技術(shù)

        在氯堿工業(yè)生產(chǎn)中,節(jié)能型功率晶閘管整流器成為了電解電源的首要選擇,同時,在選擇其裝置的時候,主要為直降式“三合一”大功率裝置,并且進行相逆并聯(lián)。在氯堿生產(chǎn)裝置以及下游產(chǎn)品生產(chǎn)中,還可以應(yīng)用很多新型節(jié)能技術(shù),并且很多節(jié)能技術(shù)均具有一定的通用性,可以有效實現(xiàn)節(jié)能效果。比如,近些年來,國內(nèi)外化工行業(yè)對節(jié)能技術(shù)進行了深入的研究,研發(fā)了很多的新技術(shù)與新產(chǎn)品,新型高效反應(yīng)器、熱管換熱器、反應(yīng)耦合技術(shù)、蒸汽多級利用技術(shù)、新型節(jié)能材料等,這些新產(chǎn)品與新技術(shù)均具有很強的通用性與經(jīng)濟性,在氯堿工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,并且取得了很好的節(jié)能效果。

        2 間接節(jié)能技術(shù)

        2.1 加大高附加值產(chǎn)品的研發(fā)力度

        氯堿行業(yè)發(fā)展不要只是局限在大型氯堿裝置以及配套PVC項目上,現(xiàn)階段我國大部分區(qū)域均是重復(fù)氯堿PVC耗氯產(chǎn)品模式,需要轉(zhuǎn)變思路,加大對高附加值含氟精細化工產(chǎn)品的研發(fā),在研發(fā)PVC裝置的時候,一定要明確其高檔化與差別化,進而在氯堿工業(yè)生產(chǎn)中進行全面的應(yīng)用。通過對高附加值產(chǎn)品的研發(fā),可以有效提高氯堿裝置的整體效益,進而降低單位產(chǎn)值耗能,促進了氯堿工業(yè)的進一步發(fā)展。

        2.2 調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局

        我國氯堿產(chǎn)能得到了快速發(fā)展,但是平均水平較低,布局也比較分散,氯堿下游產(chǎn)品較為突出,在很多區(qū)域都存在著盲區(qū),其生產(chǎn)規(guī)模較小,集約化程度也比較低,對能源與資源浪費較大,導致其生產(chǎn)效益較差,進而降低了其整體競爭力。在氯堿工業(yè)生產(chǎn)過程中,需要消耗很多的原材料,并且在運輸這些原材料的時候,也會消耗一些能源與資源。進而隨著我國化工發(fā)展模式的改革,很多沒有原料配套的中小型氯堿工業(yè)以及下游產(chǎn)品裝置面臨著巨大挑戰(zhàn),甚至會在激烈的市場競爭慘遭淘汰,因此,需要結(jié)合實際情況進行適當?shù)恼{(diào)整,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,進而保證氯堿工業(yè)布局的合理性,這樣不僅可以提高氯堿行業(yè)的綜合競爭力,還可以實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的,對氯堿行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

        3 結(jié)語

        總而言之,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,科學技術(shù)水平的不斷提高,在氯堿工業(yè)生產(chǎn)過程中,節(jié)能技術(shù)的運用受到了人們的廣泛關(guān)注,并且研發(fā)了一些新技術(shù)與新產(chǎn)品。在實際生產(chǎn)中,一定要結(jié)合實際情況,選用適合的節(jié)能技術(shù),加強多種節(jié)能技術(shù)的綜合運用,使用先進新型節(jié)能裝置與設(shè)備,在保證生產(chǎn)順利進行的同時,實現(xiàn)節(jié)能效果。

        參考文獻:

        [1]劉自珍,錢永純,趙國軍.我國氯堿工業(yè)節(jié)能技術(shù)的進展與發(fā)展方向[J].氯堿工業(yè),2007(05).

        [2]李言凱.淺析氯堿企業(yè)隔膜燒堿生產(chǎn)中存在的問題及對策[J].安全、健康和環(huán)境,2011(05).

        [3]洪桃麗,賈同福.綠色化學及其技術(shù)的現(xiàn)實意義[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(17).endprint

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