纯碱行业“十二五”推广重大节能和环保技术

近日, 笔者从纯碱协会了解到, “十二五”期间推广的重大科技和环保项目已获相关部门的认可。这些项目包括两大类, 共计八项。

节能技术

水平带式真空过滤机节能技术

水平带式真空过滤机是一种水平放置固定式带式结构真空过滤机。其分离过程包括滤饼形成、滤饼洗涤、滤饼脱水、卸料和滤布洗涤, 连续循环操作。固液分离的动力来自于真空泵产生的负压, 物料传输来自于过滤介质传送带的移动。水平带式滤碱机可比转鼓滤碱机降低湿重碱水分3% ~4%, 可节省煅烧蒸汽量约0.1 ~0.2t/t碱。单台生产能力大, 可达45t/h, 并提高煅烧炉生产能力。该技术已在大化集团大连化工股份有限公司纯碱装置成功应用, 于2011 年11 月建成30万吨/ 年装置并投产并于2012 年8 月27 日通过由中国石油和化学工业联合会组织的科学技术成果鉴定。水平带式真空过滤机技术节能减排效果明显, 经济效益和社会效益显著。不仅适用于联碱生产, 也适用于氨碱生产, 不仅适用于新建装置, 也适用于老装置的改造。

粉体流换热器凉碱技术

高效节能粉体流换热器是利用间壁式换热原理实现物料的高效低能耗加热或冷却目的。粉体物料自进料口进入到进料仓中, 被均匀分布进入换热板片间隔中。在重力和振动的作用下, 物料从换热板片间均匀并可控地自上而下缓慢通过, 并与换热板片内的介质进行间接换热。料位控制系统通过调节设置在下部的振动出料仓电机频率来调节出料速率, 确保物料在换热段内适当的停留时间, 实现最佳出料温度。粉体流换热设备每吨纯碱冷却电耗仅为0.06kwh, 与传统凉碱设备相比纯碱能耗平均降低6kwh, 占地面积平均节省50%。该技术已成功应用于20 万吨/ 年重质纯碱冷却、5 万吨/ 年小苏打装置的冷却, 节能降耗效果显著。除了用于纯碱行业的粉体冷却外, 该设备还可广泛应用于其他粉体冷却系统。北京广厦环能科技股份有限公司研制的粉体流换热器2013 年通过了石化联合会技术鉴定, 同年获得中国纯碱工业协会科技进步一等奖。该技术适用于纯碱、化肥等化工生产中非粘性体粒物料的加热或冷却工序。已在纯碱行业多个厂家应用, 运行稳定可靠。

纯碱装置全流程先进控制技术

根据纯碱装置的工艺特点和实际生产需求, 应用多变量预测控制、模式识别和智能控制等先进控制技术开发实施纯碱装置全流程先进控制系统, 提升整个装置的综合自动化水平, 大幅度降低操作人员的劳动强度, 并通过对装置的平稳控制、参数优化、“卡边”操作, 实现纯碱装置的多目标、多层次智能协调优化控制, 改善纯碱产品质量, 提高产品收率, 降低原材料消耗和蒸汽消耗, 实现多方位挖潜增效和节能减排。对于氨碱企业, 应用全流程先进控制技术, 可提高碳化转化率0.3%, 纯碱液氨消耗减少0.2kg, 纯碱降低能耗5.38kg标准煤, 减少纯碱CO2排放14kg。纯碱装置全流程先进控制技术, 已在多家纯碱企业成功应用, 取得显著应用效果。

离心机二次分离重碱节能生产技术

采用离心机二次分离技术可以降低重碱的含水量, 降低煅烧过程的蒸汽消耗, 节能降耗。采用重碱离心机分离技术, 可降低湿重碱水分4% ~6%, 生产每吨纯碱可节省煅烧蒸汽用量约0.18 ~0.3t。至2015 年底, 该技术在行业应用已占总生产能力的50%, 离心机二次分离技术对于老企业节能改造可发挥重要作用。

干法加灰节能技术

纯碱行业氨碱法生产厂家的蒸馏过程大部分采用石灰乳蒸馏工艺回收氨, 只有少数厂家采用干法加灰工艺。在氨碱法蒸氨工序中用干石灰粉替代石灰乳, 充分利用石灰消化的反应热, 可以在回收反映热的同时降低废液排放量, 提高废液浓度, 降低蒸馏过程蒸汽消耗, 实现节能和减排。氨碱法纯碱生产采用干法加灰蒸馏, 无须经过化灰制备石灰乳, 可节约化灰水约2m3/t碱;节约低压蒸汽0.3t/t碱, 蒸馏废液排放相应减少约2m3/t碱。

变换气制碱及其清洗新工艺技术

纯碱行业联碱法生产中, 将合成氨生产中的变换气直接送入联碱碳化塔, 在脱除变换气中二氧化碳的同时, 又生成碳酸氢钠, 纯碱的碳化工序同时又是合成氨的脱碳工序, 碳化塔外冷器与本体采用角阀切断, 实现定期清洗外冷器, 不必频繁倒塔, 实现长期连续作业, 节能降耗。变换气制碱及其清洗新工艺技术碳化尾气CO2含量低, 碳化结晶平均粒径大, 碳化塔作业周期长。该技术与传统浓气制碱工艺相比, 每吨纯碱节能量达20kg标煤。

环保技术

氨碱厂白泥用于锅炉烟气脱硫的技术

国内目前烟道气脱硫多采用生石灰、石灰石脱硫, 不仅能耗高, 更需消耗国家的矿产资源。氨碱法工艺制碱, 每生产1 吨纯碱, 要排放含渣蒸馏废液10m3左右, 其中含固体废渣3000kg左右, 主要成份为碳酸钙, 可用于含硫尾气脱硫。

利用氨碱厂白泥用于锅炉烟气脱硫, 无需高能耗设备, 利于连续稳定生产和DCS集成控制, 且固体颗粒分散性好, 烟道气脱硫效果好, 脱硫石膏质量高, 用电少。是废物资源化利用的良好途径。

循环制碱技术

利用氨碱废液代替淡水, 注入盐矿井下采卤, 得到高钙卤水后, 运用真空蒸发结晶工艺, 实现盐钙联产, 得到氯化钠和二水氯化钙两种符合国家标准的固体产品。氨碱废液中Ca Cl2和Na Cl得到了充分的回收利用;按一定比例将高钙卤水与高硝卤水混合, 以降低卤水中硫酸离子的含量, 精制得到低硝卤水, 用于制碱;碱渣注入矿盐采卤后所形成的溶腔, 进行地下储存堆放, 从而解决碱渣处理的难题, 在地下盐腔得到有效使用的同时, 还能有效地抑制地质灾害的发生。 该工艺成功地将氨碱法制碱与井矿盐生产有机结合, 成功解决了氨碱生产中废液废渣处理的难题, 既节能降耗, 又减少了废物的排放, 有利于环保, 实现了循环经济和清洁生产。