电解法烧碱生产中的能耗及节能技术VIP免费

【综述】电解法烧碱生产中的能耗及节能技术刘启照Ξ(全国氯碱工业信息站,辽宁葫芦岛125001)[关键词]烧碱;电解;能耗;节能技术[摘要]叙述了电解法烧碱生产中能耗的分布、影响能耗的主要因素和可采取的措施。介绍了近年来开发的新节能技术,并对今后节能技术的开发提出建议。[中图分类号]TQ114.2[文献标识码]A[文章编号]1008-133X(2002)08-0001-08Energyconsumptionandenergy-savingtechnologyinelectrolyticproductionofcausticsodaLIUQi-zhao(NationalChlor-AlkaliIndustryInformationCenter,Huludao125001,China)Keywords:causticsoda;electrolysis;energyconsumption;energy-savingtechnologyAbstract:Thedistributionofenergyconsumptionandmainfactorsinfluencingenergyconsumptioninelectrolyticproductionofcausticsodaaredescribedaswellasadoptablemeasures.Newenergy-savingtechnologydevelopedinrecentyearsareintroduced,andsuggestionsondevelopmentofenergy-savingtechnologyinthefuturearealsoproposed.前言烧碱是重要的化工原料,它广泛地用于国民经济各个部门。自1998年以来,随着国民经济的快速发展,我国烧碱产量也增长很快,2000年全国(台湾省除外,下文同)烧碱产量已达667.88万t[1],与1999年的556.97万t[2]相比,增长了19.9%,仍列世界第二位。但是,电解法烧碱生产也是高能耗工业,据估算,全国电解法烧碱生产耗标煤总量约占全国生产能源总量的0.5%,其中耗电量约占全国总发电量的1.5%。表1列出了1998～2000年我国电解法烧碱生产的能耗情况。表11998～2000年我国电解法烧碱生产的能耗项目隔膜法离子膜法1998年1999年2000年1998年1999年2000年蒸汽消耗/[t·(t·碱)-1]4.314.204.070.750.780.67综合能耗/[kg·标煤·(t·碱)-1]1661.91572.1-1109.81106.2-直流电耗/[kW·h·(t·碱)-1]-2360.72374.4-2317.32329.3注:表中“t·碱”为“t·100%NaOH”(下同)。从表1可知,近年来我国电解法烧碱生产能耗有所下降,但下降的幅度较小。因此,我们还要围绕电解法烧碱生产中节能这一特定的永恒课题,努力开发节能技术与装置,从而降低烧碱的生产成本,提高我国烧碱产品在加入WTO后的竞争能力。1电解法烧碱生产的能耗电解法烧碱生产工艺界区内包括整流、盐水精制、电解、氯氢处理、液碱蒸发、固碱生产等工序。因此,其能耗包括上述工序及附加设施的水、电、蒸汽等消耗。为了便于叙述,本文中将耗水量折算到电耗中。1.1能耗分布据测算,电解法烧碱生产吨碱综合能耗在各工序的分布如下:整流2.0%;盐水精制3.9%;电解53.2%;氯氢处理1.2%;液碱蒸发25.1%;固碱生产14.6%。从上述可知,电解和液碱蒸发是主要耗能工序。电解工序中的电耗约为吨碱电耗的90%,液碱蒸发中的蒸汽消耗占吨碱蒸汽消耗的74%以1第8期2002年8月氯碱工业Chlor-AlkaliIndustryNo.8Aug.,2002Ξ[收稿日期]2001-07-04©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.上。因此,下文中将对电解直流电耗和液碱蒸发汽耗加以较详细叙述。1.2影响能耗的主要因素和节能措施1.2.1整流在整流工序中,主要能耗是整流电损,它约占吨碱交流电耗的4.6%。整流电损与整流效率相关,表2列出了以直流电耗2450kW·h/(t·碱)为基准时它们之间的关系。表2整流效率与整流电损的关系整流效率/%整流电损/[kW·h·(t·碱)-1]9091929394959697982722422131841561291027650从表2可知,整流效率每提高1%,整流电损可降低26～30kW·h/(t·碱)。因此,在整流工序中,提高整流效率是节能的途径,而整流效率取决于整流机组的选择,目前使用晶闸管整流装置的整流效率比二极管整流装置高。1.2.2盐水精制盐水精制工序的能耗主要是加热溶解固体盐的蒸汽和动力电耗,它们分别约占吨碱电耗和吨碱汽耗的0.2%和12%。因此,在此工序,节能措施主要是如何利用工厂的余热(废蒸汽或热水)来加热溶解固体盐,而采用盐水自流流程无疑也会节约动力电消耗。1.2.3电解电解工序的电解直流电耗约占吨碱电耗的90%,其蒸汽消耗约为吨碱汽耗的14%,因此,电解工序是电解法烧碱生产的最大耗能工序。下面将较详细地叙述电解直流电耗。电能消耗可按下式计算:W实=V1.492·η×1000,(1)式中:W实为生产1...