氯碱生产节能降耗措施探讨

导语：氯碱生产节能降耗措施探讨一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

摘要：氯碱生产以蒸汽能、电能、煤炭、天然气等动力能源为支撑，能源消耗量大，对自然环境也产生一定的负面影响。以氯碱生产过程中如何实现节能降耗为主题，在理论研究和实际考察的基础上，提出相应的解决措施，旨在提高氯碱生产的能源利用效率，促进氯碱工业的健康长远可持续发展。

关键词：氯碱生产；节能降耗措施

近年来，国家提出建设资源节约型和环境友好型社会的目标。相较于农业、服务业，工业生产造成的环境污染更为严重，响应国家节能降耗的号召义不容辞。在产业结构调、行业竞争压力大的严峻形势下，氯碱生产企业必须走节能环保的发展道路。一方面，有利于提高动力能源利用效率，减少有害废弃物的排放，节约生产成本、排污费用，增加经济效益，提升企业的核心竞争力；另一方面，承担社会责任，树立良好的企业形象，争做行业内节能环保先锋，推动工业社会的可持续发展。

1氯碱生产的概述及能耗情况

简单来说，氯碱生产是对高浓度的NaCl溶液进行电解，制取NaOH、Cl2、H2等，再以其为工业原料生产相关的化工产品，构成了完整的、综合的氯碱工业。氯碱工业在化学工业中占有举足轻重的地位，为化工产品制造加工企业准备了工业原料。从以下几个方面对氯碱生产做出具体概述［1］。1）原材料。NaCl、C2H3Cl、电石是氯碱生产最常用的原材料。2）资源和能源。水资源是氯碱生产必不可少的资源。电能、天然能以及燃烧煤炭产生的蒸汽能是氯碱生产需要的动力能源。综合对比下，电能的消耗量占比最大，高达60％；水资源、煤炭资源位居其次，各占比20％左右。天然气作为一种新型能源、清洁能源，在工业企业中应用范围较小，占比不足10％。3）制成品。氯碱生产的产品种类丰富，第一产品包括NaOH、Cl2、H2等工业主要原料，最终产品包括氯乙烯、聚氯乙烯、次氯酸钠、盐酸、纯碱、PVC材料等工业产品。另外，走入人们日常生活、为人们所熟知的有小苏打、漂白粉、84消毒液等。

2氯碱生产实现节能降耗的意义

1）微观层面。减少污染物的排放，节约原材料、水资源和动力能源，提高资源利用率，实现物料的重复循环利用，尽量做到零污染、零排放，节省成本，增加经济效益［2］。2）中观层面。在氯碱生产制造过程中，实施节能减排，生产绿色产品，有利于增强企业的核心竞争力，淘汰落后产能，推动产业转型升级，促进氯碱行业的长远发展。氯碱企业承担应有的社会责任，帮助树立积极正面的企业形象。3）宏观层面。单个企业、单个行业的积极作为也会影响整个社会和国家的发展。氯碱生产实现节能降耗有助于在全社会掀起节能环保活动，增强全民环保意识，践行绿色低碳生活。推动国家节能减排工作的进展，珍惜和节约社会资源，减少环境污染和环境破坏。

3氯碱生产过程中节能降耗的具体措施

3．1采用先进的离子膜法工艺路线。英国、德国等老派工业国家，大力发展以离子膜法电解技术为代表的清洁生产技术，节能型氯碱工业发展较为成熟。其中又以高电流密度复极式零极距自然循环电解槽为最佳。与传统生产工艺相比，离子膜法电解技术有不可比拟的优势［3］。1）减少耗电量，节约电能。隔膜法是比较传统落后的氯碱生产工艺，电解过程对电能的最低要求是2350kW•h／t。新型的离子膜法节能降耗的功能明显，将电耗控制在2200kW•h／t～2300kW•h／t区间。另外，降低蒸发工序的汽耗，平均吨碱综合能耗降低约30％，折合节电约1000kW•h。2）提高提取物的纯度、浓度和质量。采用离子膜法电解NaCl原材料，制取的NaOH、Cl2、H2的浓度、纯度都更高，质量更佳。出槽电解液中含NaCl质量浓度一般在20mg／L～35mg／L，含盐量低。与之相反，NaOH纯度高达30％～35％，氯气高达98．5％～99．0％，氢气纯度达99．9％，接近百分之百。3．2因地制宜，选择合适的电解槽。一般而言，电解槽的耗电量与其规模容量成反比。越来越多的氯碱企业选择大规模的电解槽，为氯碱生产节能降耗找到了突破口。更多的采用大型电解槽，在保持总容量不变的条件下，缩减了电解槽数量。一方面，节约厂房建设和维护成本，减少支出，集中管理，提高管理和作业效率，为工人提供更好的作业条件。另一方面，大型电解槽性能更佳，与中小型电解槽相比，对电能、水资源的消耗更少，以同样的投入获得的产量更高［4］。3．3节水措施。水资源是工业生产的重要资源之一，更是人类社会赖以生存和发展的生命之源。氯碱生产是一个系统、综合的过程，工序之间直接或间接的联系，某一工序结束后的水资源也可以再次进入系统其他工序，这有助于减少直流水的消耗，实现水资源的重复循环使用。具体节水措施如下。1）电解的淡盐水、树脂塔的再生废水、盐泥压滤和氯氢处理的废水全都返回用于化盐；2）烧碱装置的工艺冷凝水、蒸汽冷凝水可回收至锅炉房，或补给电解槽的水资源，节约脱盐水；3）机封水、冷却水杂质少，过滤消毒后可浇灌树木。3．4降低亚硫酸钠消耗。采卤工序是脱氯工序的紧后工序。电解降低了氯化钠的盐度，浓度降低后的氯化钠可以投入采卤工序继续使用。新型的脱氯技术，如真空脱氯、化学脱氯，越来越受到企业的采纳。这两种脱氯技术进一步使溶液的pH值降到更低，游离氯含量急速降低且多为Cl2，同时减少亚硫酸钠的使用量。3．5合理运用新型节能设备。1）氧阴极电解槽。利用阴极不析出H2的原理，通过氧气电极还原反应，可以有效降低电压和电解过程的能耗。这种电解槽适用于既消耗氯气又副产氯化氢产品的工厂，对副产物氯化氢进行有效利用。降低生产成本总额，实现经济效益与环保效益的双丰收。2）膜极距电解槽。现阶段，我国氯碱企业加大对离子膜法的研究，已经取得一定的理论成果，并大范围推广运用。膜极距电解槽是离子膜法的衍生物，与传统的电解槽相比优势明显，对电压、电能的要求量更低，符合节能降耗的主题［5］。3．6余热再利用。高温水不仅是水资源，还包含动力能源。氯碱生产提取HCl的过程中，工序结束后排出高温度的热水，可再次投入其他生产设备中，继续作为动力能源发挥作用。选购适应性高、性能更好的蒸汽炉，重复使用多余的蒸汽能源可以为工厂生产设备提供能源。同样，氯乙烯热水的余热可以维持溴化锂机组正常工作。3．7减少污染物排放的技术措施。盐酸是氯碱生产的副产物之一。所谓垃圾是没有找到家的资源，只要合理利用盐酸，也能为企业带来经济效益。盐酸可以合成有机氯化物。越来越多的企业研发MVR技术，安装反渗透装置。提高废水回收利用率，实现废水零排放、零污染，节约废弃物排放成本。

4结语

氯碱工业为居民生产和生活提供便利的同时，不可避免的存在浪费资源、污染环境的弊端。氯碱工业的节能降耗工作不仅是从企业本身考虑，更是为社会、人民和国家着想，发展新型的清洁生产技术，在氯碱生产制造过程中实施节能降耗对每一个氯碱企业至关重要。氯碱企业要把握好社会经济发展的机遇，积极迎接技术上的难题和挑战，走出一条正确的发展道路。

参考文献：

［1］侯亚楠，李涛．氯碱生产中节能降耗［J］．中小企业管理与科技，2010（28）：234－235．

［2］王金柱，杨永杰．氯碱企业节能降耗措施研究［J］．中国化工贸易，2014（15）：285．

［3］侯颖．浅谈氯碱生产过程中的氯化钾盐水除氨［J］．黑龙江科技信息，2013（2）：76．

［4］刘自珍，钱永纯，赵国军．我国氯碱工业节能技术的进展与发展方向［J］．氯碱工业，2013（7）：1－6．

作者:谭虎旺 单位:山西兴新安全生产技术服务有限公司