节能综合技术在氯碱行业中的应用

李忠孝

摘 要：作为氯碱产品供应大国，近年来，我国氯碱工业获得了长足发展。然而，就目前情况来看，我国的氯碱工业也存在诸多问题，其中，高耗能、高污染等问题尤为突出。文章分析了我国氯碱工业耗能排污的现状和与发达国家之间的差距，并介绍了一些先进的节能减排技术。

关键词：氯碱；节能；环境保护

1 现状与差距

1.1 我国能耗状况

近些年，我国高耗能产业发展飞速，随之而来的问题也层出不穷。如何加快转变经济增长方式，降低能源消耗量，改变增长中的能源供给与更快增长的能源消费之间供不应求的关系等等，都是目前迫在眉睫的重要问题。下面一组数字直观地反映了目前我国的能耗状况。从总体上看，我国是世界上GDP能耗最高的国家之一，能源利用率仅为33%，这是发达国家20年前的水平。而我国钢铁、有色金属、石化、电力、水泥等八大高耗能产业的主要产品每单位产出能耗的平均值比世界领先水平高出了40个百分点。在我国，每万元GDP的综合能耗是国际平均值的1.8倍，每万元工业产值的耗水量是他国的10倍，但每立方米工业用水的产出效率却只有世界平均水平的5.4%。

1.2 我国化工行业污染物排放现状

我国化工产业的污染物排放总量一直很高。眼下，每年仅化工产业排放的污染物有约35亿吨废水、约1.2万亿立方米废气、6800万吨固体废弃物。其中，废水排放量居全国工业废水排放量的首位，占总量的近五分之一；废气排放量居全国工业废气排放量的第四位，占总量的6.5%；固体废弃物排放量居全国工业固体废弃物排放量的第五位，占总量的5.9%。

2 我国节能减排目标任务

当前节能减排任务刻不容缓。2004年国务院批准的《中国能源中长期规划发展纲要》中明确指出，今后20年，中国能源发展的方针与方向是节能优先，效率为本；煤为基础，多元发展；立足国内，开拓国外；统筹城乡，合理布局；依靠科技，创新体制；保护环境，保障安全[1]。氯碱行业节能减排的工作目标是：减少污染物的排放，每吨烧碱平均能耗降到2400千瓦时以下；综合能耗降到1100千克标准煤左右，大幅度提高氯碱工业废水的重复利用率。

3 积极推广成熟的节能减排技术

3.1 优先选用节能型大功率晶闸管整流器

代替使用二级管整流器，使用先进的调压设备，变压，整流“三合一”先进的计算机设备和技术。在外国，在氯碱工业的电解电源中，晶闸管相控整流器是最常用的设备之一。它的特点是几乎可以达到全部整流，平均系数可以达到0.9以上，安全性高并且成本非常低，这种技术先进，可以过滤和清除杂乱电波。氯碱工厂全方位采用“三合一”变压整流装置。可以减少布局时间，极大程度的缩短了阀门侧面母线长度，同时减少了涡轮旋转的损耗，减少了磨损的实时抗性，我们要使均流系数改变，是电流在母线的损失降到最低，让功率因数得以提高，还可以使系统变流效率达98%，平均流量系数超过0.9，对节约电损耗，有着非常明显的节电效果。同时，设备体积较小，装置非常方便[2]。

3.2 加紧改造并大力推广离子膜替代隔膜技术

改性隔膜技术。这种离子膜法电解的方法也有很多的优点比如说，产品的质量比较高，同时也没有石棉的铅的污染。假如我国用离子膜制碱法多改造100万吨隔膜制碱法制出来的碱，那么综合下来可节省412万吨标准煤。近年来我国的氯碱工业在电解环节多采用扩张阳极和改性隔膜等新技术。应用扩张阳极和改性隔膜的技术，每吨烧碱从理论上讲能节省147千瓦时的直流电。也就是说，如果我们国家能将固定阳极与普通石棉隔膜电解槽改造为扩张阳极和改性隔膜，那么就将节约大量的直流电能，二者之间的关系是，每多改造100万吨就能节约1.47亿千瓦时。

3.3 推广氯压机代替纳氏泵和氢压机代替

水环真空泵节电技术。长久以来，我国的氯碱企业多使用氯气纳氏泵和氢气水环真空泵来处理氯氢。然而，随着科学技术的不断发达，市场上频繁涌现出技术含量高且节能高效的新式设备逐渐淘汰了传统设备。这其中就包括离心式氯气透平压缩机，它具有很多卓越的优点，如高效、节能、运转平稳且安全，不仅如此，与以往的设备相比，它输送压力的范围更宽，使用寿命更长，而且振动幅度小。眼下，我国国产氯压机的性能还不尽如人意，为了满足不同生产规模的厂家的需求，必须把单机能力从现在的3万幅提高到5万t/a、10万t/a，直至20万t/a，把输送压力从现在的0.26MPa提高到0.55MPa。目前，多家企业引进了纳西姆工业（西门子）有限公司生产的氢气压缩机，如浙江巨化、南宁氯碱、武汉葛化、锦化化工等，这种压缩机可实现用单台替代原来的多台氢气水环真空泵，不仅节点效果显著，而且占地面积小，从而减少了企业的厂房投资。

3.4 推广采用高压氯液化代替低压氯液化

我国的液氯生产以低压法，也就是氨——氯化钙盐水法为主，每生产1吨液氯耗电100-110千瓦时，而国外则以高压法和中压法为主。相比之下，高压法工艺较先进，节能效果显著，生产效率高，劳动强度低，安全系数高，而且生产出的液氯质量好，因此，提倡推广这种方法。采用滑片式高压氯气压缩机耗电85千瓦时，这种方法与传统的方法相比，全行业年可节电2375千瓦时，于此同时，还可以大量减少废水废气的排放量[3]。由双级高低压冷冻机改为氟里昂（F-22）冷冻机组，冷冻与氯气液化合二为一，且操作安全、可靠。并且可以大幅度的提高使用效率，额定功率为220千瓦的单台螺杆压缩机氯气液化量完全能代替三台双级高低压冷冻机，按每年330个生产日计算，年节电139.392万千瓦时，并能达到7.3万吨氯气液化装置能力。氟里昂螺杆制冷液化机组工艺是当前低温低压法生产液氯的较佳工艺，他的最主要的特点就是节能。也就是说，对氯碱生产企业来说，降低能源消耗、减少废水排放、提高资源利用率、形成循环型的经济发展模式，从而实现企业快速发展，经济利益最大化。氯碱生产中消耗大量能源，并且污染严重，氯碱企业应将循环经济的理念贯穿到氯碱生产过程之中，充分利用利用科学技术，不断优化生产工艺，提高资源的利用率；大力推广节能、节水等先进技术，实现废水“零”排放，以最小的资源损耗和最低的环境破坏换取最大的经济利益和社会效益，从而促进促进氯碱行业持续、迅速，稳定的发展。

4 结束语

随着我国经济建设尤其是能源建设的稳定发展，如何进一步促进低碳、低排、低污染的建设是每个企业首先必须考虑的问题。作为高能耗、高污染的氯碱行业更应该积极响应国家十二五发展中明确提出的“美丽中国”规划，大力推进高新技术工艺及高科技设备在实际生产中的应用，确保行业高效、节能、健康综合发展，为行业持续、良性发展做出积极的贡献。

参考文献

[1]钱伯章.国内外氯碱生产的现状和发展分析[J].中国氯碱，2007-1.

[2]刘自珍.推广节能减排技术促进氯碱行业的发展[J].中国氯碱，200

8-1.

[3]蔡治.通节能技术改造在氯碱生产中的应用[J].纯碱工业，2009-1.