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烧碱蒸发节能技术改造

王顺平  
【摘要】: 烧碱是一种重要的基本化工原料,在国民经济各个领域用途都极为广泛,在工农业生产及人民生活中占有十分重要的地位。我国烧碱生产主要采用隔膜法制碱工艺和离子膜法制碱工艺,截止到2005年底,国内烧碱生产能力已达到1574.6万t/a,其中,隔膜法烧碱生产能力为836.4万t/a,占整个烧碱生产能力的53.1%。遵义碱厂烧碱生产能力为10万t/a,其中,隔膜法烧碱生产能力为6万t/a左右。 在隔膜法烧碱生产工艺中,蒸发是烧碱生产系统的重要环节,是一个耗能较多的工序,蒸发料液所需的加热蒸汽折成等价热值,其数值约占烧碱综合能耗的25%~35%,仅次于电解工序。因此,采用先进、适用节能工艺技术对烧碱蒸发工序进行技术改造,将直接影响整个烧碱生产系统的用能水平和生产企业的经济效益。 遵义碱厂原蒸发系统采用三效五体生产工艺蒸发隔膜碱料液,技改前(2000年)蒸发生产能力3.5万t/a左右。2001年电解系统技术改造后,隔膜法烧碱产能达5.6万t/a左右,蒸发系统由于生产场地等制约因素未进行相应改造。因此,在基本保持原蒸发系统工艺及设备的基础上,通过节能技术改造,使原蒸发系统满足烧碱扩能和降低消耗的要求,就成为本次技术改造的目标。 经过认真的分析和考察,本文提出了遵义碱厂原蒸发系统主要存在的问题: ●料液进效温度过低,浓度波动较大; ●蒸发过程中料液结盐严重; ●蒸发设备配置不合理; ●末效真空装置存在缺陷,真空度过低。 ●成品碱冷却装置存在缺陷,烧碱合格率偏低。 电解碱液蒸发过程的控制因素是一个热量传递过程。本文从传热基本方程式Q=KA△t着手,重点对传热系数K和传热温差△t的影响因素进行了细致的分析和比较,结合生产实际确定了真空系统、采盐系统及生产工艺等重点影响因素,为节能技改方案提供了理论基础。 针对原蒸发系统存在的问题,本文提出了如下技术改造措施: ●利用废弃加热室作预热器改造料液预热工艺,提高料液进效温度;强化电解槽操作管理,控制电解碱液浓度在120~135g/L。 ●改双加热室蒸发器为单加热室蒸发器,提高蒸发室高度,增加加热室换热面积。 ●改顺向采盐工艺为逆向采盐工艺,增置母液分盐器,减少母液含盐量。 ●采用空塔冷凝器组合真空装置抽吸末效二次蒸汽,改进真空管道及除沫器,提高末效真空度。 ●利用废弃加热室作冷却器增置一套成品碱冷却装置,降低成品碱温度,提高盐的结晶析盐率。 ●改手工控制进料、过料为油压控制,优化操作工艺。 技改措施投入运行后,蒸发生产系统运行稳定,主要工艺技术指标控制稳定并明显提高;技改前后,蒸发生产能力从35070t/a提高到57383t/a,蒸汽平均消耗从5.37t/t100%NaOH降到4.19t/t100%NaOH,成品碱合格率从75%提高到95~100%。本次技术改造成功地达到预期目标,大大节约了能耗,提高了企业经济效率。


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