氯碱生产企业节能降碳有效路径

氯碱生产企业节能降碳有效路径

林向鹏

新疆圣雄能源股份有限公司氯碱厂   新疆维吾尔自治区  吐鲁番市838100

摘要：近年来离子膜电解法成为了主流烧碱工艺技术，此工艺具有产品纯度高、设备投资小、占地面积小、可持续稳定生产、单台产能大等优点。在此基础上发展起来的零极距电解槽，阴阳极极板与离子膜之间的距离几乎为零，减小了极距的电解槽可有效降低电解槽阴极侧的电压降，达到降低能耗的目的。对于氯碱生产企业来说，在最大限度保留现有厂房和生产设备的基础上，对耗能核心装置———电解槽进行升级换代，在提升电解槽电流密度的同时降低烧碱单位产品的能耗，无疑是一条可行的节能降碳有效路径。

关键词：氯碱生产企业；节能降碳；有效路径

1氯碱工业节能降耗的必要性分析

氯碱工业是化工不可或缺的一部分。这些产品具备相对性广泛应用范畴。他们不仅仅是化工的最基本原材料，并且广泛用于装饰建材、交通出行、电力工程、冶金工业、纺织品、食品类、外包装、日用化工厂等很多行业。因而，可以这么说氯碱工业在中国社会发展发展历程中是至关重要的。虽然和一些西方国家对比，中国现代化的氯碱工业发展比较晚，但中国氯碱工业的发展也发生了几百年，通常采用二种生产工艺流程：膜法和离子膜法。从目前的总体技术性看来，尽管这几种加工工艺性质不一样，但是都必须通过电解法开展，因而氯碱工业必须耗费很多电力工程。氯碱工业不但能耗高，并且在具体生产中耗费很多原材料，会导致空气污染。节能降耗发展环保产业已经成为目前社会各界关注的重点，都是政府相关部门全力提倡的发展方式。氯碱行业作为一个高耗能、高耗能的行业，在发展环节中务必积极主动响应国家号召，根据实际情况采取相应对策，在确保生产率的前提下推动绿色制造，完成节能减排，降低成本，提升企业总体经济收益，完成可持续性发展。从目前氯碱行业整体的发展看来，其核心发展目的在于在绿色环保巨大压力下提高效益，这就要求高管具有一定的销售市场敏感度和宏观经济观查。从发展的角度看，氯碱行业的整体发展发展趋势，充分考虑各单位的具体发展。为了保证其实效性可行性分析，给出了一个规模性、全面的公司发展实体模型。在公司的具体发展环节中，氯碱公司需要节约用水资源、电力工程资源、蒸气耗能等资源，持续根据实际情况，自主创新对应的技术性，使有限的资源资源充分发挥更多的使用价值，从而提升资源使用率。

2面临的困难

(1）疫情原因厂方不能到厂因为是在原有框架上更新换代，电槽固定头和侧板位置已经不能移动，系统各总管位置也已经确定。像原有侧板长度、活动头到中间固定头的最远距离、侧板到出口总管固定支架的距离等关键数据需要现场确定，与原有管道对接的工作也需要现场测量。但因为疫情原因，出行限制，所以厂家没有条件委派专业工程人员过来确定。(2）实际管道焊接工期紧张因升级的电槽与系统一起停车，在停车后还需要先将原来的电槽进出口总管吊出，然后把新的电槽进出口总管安装完毕，槽头相关影响新配管的老管道要进行切割，在这个基础上确定槽头配管的位置，然后才能进行焊接工作，所以实际管道焊接工期十分紧张。(3）新配管路无法按常规进行清洗吹扫试压试漏。(4）同一系统中有不同槽型的电槽导致操作规程的不同，增加了操作上的复杂性和不可控因素。这套系统有3种槽型，即北化机最新一代NBZ-2.7（Ⅱ）型高电密自然循环复极式膜极距电解槽，旭化成原高电密电槽NCH零极距化改造的电槽以及旭化成原装的零极距电槽NCHZ。电槽都配有极化整流器，还有部分配有中央断路器。虽然单元槽有较好的兼容性，但在操作细节上还是有一定的差别，同一系统中有不同槽型的电槽导致操作规程的不同，增加了操作上的复杂性和不可控因素。

3氯碱生产中的节能降耗技术

3.1湿氯气热量回收

（1）技术背景。湿氯从电除尘器中出来之后，其温度很高，做到80~90℃。不适宜立即进入下一工艺流程，必须制冷。因为过滤后盐水来源于一次盐水加工工艺，其温度较低，因而要采取对应措施对它进行加热，随后进到电解池。湿氯能够被制冷，过滤的盐水能通过湿氯和过滤的盐水间的热交换被加热。（2）工艺介绍。为了把一次盐水加工工艺运输的过滤盐水与湿氯开展热交换，必须在氯主管的电解法出入口设置一个肽管换热器。过滤后盐水和湿氯在肽管换热器内进行倒流热交换。过滤后海面从低入口进到，由高入口退出，由高进口的退出，从低进口的退出，在大进口的退出并且从管侧退出。

3.2提高水中活性污泥浓度

根据对生化池里的废水情况、氧气含量细菌有益菌的解读，看到原设计方案中常用的75kW罗茨鼓风机风过多，导致水池气泡数量及容积太大。储水箱里的废水烧开，导致填充料表面的生物膜系统脱落，储水箱里的飘浮活性污泥被上涨的气泡带上来，显现出很多淤泥气泡飘浮在污水表面，结论，水里的活性污泥浓度值急剧下降，生化解决高效率相对应减少。与此同时，罗茨鼓风机的狂风量会使得溶氧长期上升，这将会导致活性污泥的自空气氧化，使淤泥更为碎碎的，活性污泥含量减少。为了保证活性污泥的浓度值，根据测算明确生化池所需要的爆气排风量，再选择种类，并用30kW罗茨鼓风机吹气检查，降低排风量，使生化池里的氧浓度值降到约2mg/L。

3.3氢气的回收利用

1氢锅炉。（1）技术背景。盐酸生产流程是可怕的，因为错误操作，很容易发生安全生产事故。因而，规定相关负责人对盐酸的加工工艺有深入的了解和清晰的认知，严格执行所规定的生产流程，并依据实际需求有效操纵氢气和氢气比例。在盐酸的具体生产中，企业必须结合实际情况减少生产成本，这很好地限制企业的具体发展与盐酸的生产率。为了能提高工作效率和减少生产成本，我国一些企业已经逐渐引入根据初始生产工艺的天燃气转换设备。天燃气转换装置主要特点就是它能提高氢气的含量并减少其成本费，从而使得氢气和氢气能够化学变化形成盐酸。这类生产方式在确保盐酸生产率和最后盐酸品质的前提下，能够最大程度地减少生产成本，提高效益，合理安排水源，完成节能减排。点燃氢气也会产生水蒸汽，不容易环境污染，还可以交付使用。盐酸生产需要大量蒸气，一些企业挑选从进口氢气锅炉。尽管氢锅炉的应用具有一定的优点，但实践应用环节中仍然存在一些缺点。氢气锅炉的购置和维护费用也较高，增强了企业的生产成本。现阶段，我国已制造出彻底产业化的氢锅炉系统软件，能够降低企业的生产成本，提升了能源使用效果。（2）工艺介绍。氯碱化工设备氢工艺处理完成后，氢气根据输送管道至预备处理系统软件。预备处理系统软件处理完毕氢气后，把它送往氢气锅炉底部燃烧机。点燃氢气造成热量能够加温进到锅炉管路的脱氨水。所产生的蒸气根据锅炉上方的颅外气水分离器送往工厂低电压蒸汽管网，适合于氯碱化工生产制造、隔热保温与生活。2氢燃料电池。（1）技术背景。氢燃料电池有较强的环保节能绿色环保特性，因为它能够回收利用氯碱化工企业的剩下氢。因而，现阶段，更多国际性化工厂企业已经科学研究氢燃料电池在氯碱工业中的运用。目前，氢燃料电池无法用以氯碱工业主要原因是其投资成本也较高。一旦氢燃料电池用于氯碱行业，生产成本将大大增加，企业整体的经济收益将难以保证。现阶段，一些欧洲地区企业已开始将阿克苏诺贝尔（AkzoNobel）和奈德斯塔克（Nedstack）协同开发出来的氢燃料电池发电装置用于生产方式，实际效果相对比较好。（2）工艺介绍。2MW氢燃料电池需要一些空气和1300m3/h氢气。副产品热量为1.4MW，环境温度为65～70℃。适合于食盐水加热。

4结论

氯碱企业是化工行业的重要组成部分，对中国的整体发展起着至关重要的作用。相关人员需要充分关注氯碱企业的节能降耗技术。现阶段，我国大多数氯碱企业继续引进新的节能技术，实现经济效益和社会价值的共同进步，实现氯碱企业与生态自然环境的和谐发展。

参考文献：

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