纯碱产品理论能耗计算与生产节能设想
- 格式:pdf
- 大小:1.90 MB
- 文档页数:5
纯碱生产工艺中降低盐耗的方法分析【摘要】纯碱生产中盐耗是一个关键问题,影响生产成本和环境污染。
本文通过优化生产工艺、采用先进设备、加强原料筛选、改善生产环境和控制生产工艺参数等方式来降低盐耗。
实践证明,以上措施在纯碱生产中具有显著效果,使盐耗得到有效控制。
未来的发展方向可以在继续优化工艺技术的基础上,进一步提高降盐效果并减少生产成本。
降低盐耗是纯碱生产中的重要课题,通过不断改进工艺和设备,可以实现更加高效和环保的生产方式。
本文的研究对于纯碱生产企业具有重要的指导意义,有望在未来的发展中取得更大的突破和进步。
【关键词】纯碱生产工艺、盐耗、优化、先进设备、原料筛选、生产环境、生产工艺参数、降低效果、发展方向、总结。
1. 引言1.1 背景介绍纯碱是一种广泛应用于化工、冶金、纺织、造纸等领域的重要化工产品,也是人们日常生活中不可或缺的物质之一。
在纯碱生产过程中,盐耗一直是一个不容忽视的问题。
盐耗过高既增加了生产成本,又对环境造成了污染,因此如何降低纯碱生产工艺中的盐耗成为了一个亟待解决的问题。
当前,纯碱生产工艺中盐耗过高的主要原因包括生产工艺不够优化、设备陈旧、原料质量参差不齐、生产环境不佳以及生产工艺参数控制不够精准等。
通过优化生产工艺、采用先进设备、加强原料筛选、改善生产环境以及加强对生产工艺参数的控制,是降低纯碱生产工艺中盐耗的有效途径。
本文将重点分析如何通过以上方法来降低纯碱生产工艺中的盐耗,并对降低盐耗效果进行评估和总结,同时探讨未来的发展方向。
希望通过本文的研究,能为纯碱生产企业提供参考,促进行业的良性发展。
1.2 研究意义降低纯碱生产工艺中的盐耗具有重要的研究意义。
纯碱是广泛应用于工业生产和日常生活中的化工产品,盐耗是纯碱生产过程中的重要指标,直接影响着生产成本和产品质量。
降低盐耗可以有效降低生产成本,提高生产效率,增强企业竞争力。
随着环境保护意识的提高,减少盐耗也可以减少对环境的污染,符合可持续发展的理念。
纯碱厂电气设计中的节能措施摘要:文章从变压器容量选择、减少线路损耗,功率因数补偿、照明系统设计及光源选择等方面,论述电气设计中的几种节能方法。
关键词:电气节能;变压器损耗;线路损耗;功率因数;照明节能;变频调速合理、有效的使用能源,直接关系着经济社会的可持续发展。
工业部门作为我国最大的用能部门,是节能的重点领域,节能潜力巨大。
为了提高市场竞争力,联碱装置不断扩容改造,需要的用电设备容量在不断地增加,电能消耗增长快速。
目前能源短缺Et益严重,能源价格在不断攀升,正确设计供配电系统,选用节电产品,降低电能损耗,提高供配电设备的利用率,是电气设计中的重要课题。
1 供配电系统的节能设计联碱装置工艺生产连续性强,突然停电将引起生产过程的中断,并造成较大的经济损失。
它的用电负荷等级为二级,供配电系统采用双回路进线,单母线分段的接线方式。
根据工艺生产装置及辅助生产装置的用电设备特点、负荷容量、供电距离及负荷分布等因素,合理地选择供电电压,在负荷比较集中循环油润滑和喷射润滑时,换油周期的长短与油的循环快慢及润滑油是否经过冷却有关,一般通过试验运转及定期检查油的状况而定。
油雾润滑和油气润滑时,润滑油仅通过轴承一的装置区设置集中变配电所及各车间10/0.4 kV车间变配电所,10 kV高压电机及各车间10/0.4 kV车间变配电所由集中变配电所供电。
2 变压器的节能措施变压器节能的实质就是降低其损耗、提高其运行效率。
变压器的有功损耗有铁损和铜损,铁损又称空载损耗,其值与铁芯材质等有关,而与负荷大小无关,是基本不变的,丽铜损与负荷电流平方成正比,负载电流为额定值时的铜损又称短路损失,亦即负载损耗,可用下式计算:△P = P0+ PK式中:△P——有功功率损耗;Pn——变压器空载损耗;PK——变压器短路损耗;——变压器负载率。
次而不循环使用。
2.1 变压器的选型设计中要选用节能变压器。
节能变压器是空载损耗,负载损耗相对比较低的变压器。
电解法生产烧碱的能耗与节能技术
1引言
烧碱是一种有用的化学物质,为许多工业生产提供了重要的原料。
采用电解法生产烧碱的过程中,节能技术的推广和应用对于减少能耗非常重要。
因此,本文将详细介绍电解法生产烧碱的能耗与节能技术。
2电解法生产烧碱的能耗
电解法生产烧碱的能耗主要由电、热和蒸汽组成。
其中,电的消耗主要是用来启动电解器的电源,而热消耗可来源于电热电极、快速加热、电热带或其他方式。
蒸汽消耗的原因是电极耗损会导致上部表层的烧碱蒸发,使温度明显降低,因此需要加入蒸汽来维持电极表面的温度在50-60℃。
3电解法生产烧碱的节能技术
电解法生产烧碱能耗的节能技术主要包括电热电极的改善、优化电极布置、控制电热电极圈电流方向、利用可再生能源供电、提高电极表面蒸发速率等。
首先,可以改善电热电极,提高电热电极的效率,降低耗电量。
其次,优化电极布置,采用合理的布置方法,使用电热电极更加均匀,满足生产需求。
此外,可以控制电热电极圈电流方向,有效减少死角和死区,提高耗电效率。
此外,可以利用可再生能源供电,利用
太阳能、风能或水能等可再生能源作为电解过程的能源,有效减少能耗。
最后,还可以提高电极表面的蒸发率,引入控制温度的新技术,增加蒸发效率,减少能耗。
4结论
用电解法生产烧碱的过程中,节能技术的实施和应用可以有效的减少能耗。
它不仅能够降低生产成本,而且节能效果显著,保护环境,维护社会和谐。
因此,必须加强节能技术的探索和实施,以实现环保和节能的目标。
对氨碱法生产纯碱企业的节能分析及研究发布时间:2021-07-09T10:03:10.230Z 来源:《基层建设》2021年第11期作者:郝金军马小龙马成栋马小平[导读] 摘要:二十一世纪以来,我国纯碱工业市场规模逐渐扩大,工业生产值持续增长。
青海发投碱业有限公司青海省海西州德令哈市 817099摘要:二十一世纪以来,我国纯碱工业市场规模逐渐扩大,工业生产值持续增长。
纯碱生产过程对能源的消耗量较大,同时会产生一系列的废弃物。
目前,我国政府提出节能降耗、建设绿色化工的口号,化工企业必须不断改进生产工艺,采用先进的生产技术,减少纯碱生产过程中的废弃物排放,实现资源的重复可循环使用,提高资源回收率,以实现节能降耗的目的。
氨碱法是纯碱生产的重要内容,本文将以氨碱法为核心,对纯碱生产过程中的节能降耗措施进行具体的阐述,希望对相关企业有所积极影响。
关键词:氨碱法;节能隆耗;措施化工产业在为社会经济创造巨大贡献的同时,也留下了浪费资源、污染环境的坏名声。
随着社会的不断发展,人们对生活环境的要求越来越高,环保意识逐渐增强。
化工企业必须践行节约资源、保护环境的基本国策,承担相应的社会责任,为建设美好家园贡献自身的力量。
节能降耗逐渐得到化工企业高层管理者的重视,化工企业加大对生产工艺的科研投入,开发出资源循环使用系统,在各个环节逐一击破,采取多方面措施来达到节能降耗的目的。
1在石灰工序环节应用浑浊水循环洗涤系统用氨碱法生产制造纯碱往往会消耗大量的水资源。
随着环保理念深入人心和钢球磨煤机的普遍推广,纯碱行业有必要在生产厂房附近建立浑浊水处理池,构建完善的浑浊水循环洗涤系统,减少石灰工序环节的水资源浪费现象,落实节约用水的生产理念。
石灰消化过程会产生大量的粉尘,在整个浑浊水循环洗涤系统中,需要清除窑气中的粉尘,降低冷却水的温度,以最大限度上满足后续工序的需求。
为提升节能降耗的效果,纯碱企业可以因地制宜建设浑浊循环水压力泵。
纯碱理论能耗计算1、石灰工序生产1吨Na2CO3理论耗折百CaCO3943kgCaCO3=== CaO +CO2 -178.1kJ/mol则煅烧943kg石灰石需热量:943*1000/100*178.1=1679483KJ2、煅烧工序2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2 -129.1KJ/molNH4HCO3==NH3+CO2+H2O -2126.6KJ/Kg NH4HCO3重碱成分煅烧1吨重碱可产生纯碱510公斤,则生产1吨纯碱需要重碱1.96吨重碱。
1.96吨重碱含NaHCO3:1411.2kg,Na2CO3:107.8kg,NH4HCO3:88.2kg,含水347.9kg。
NaHCO3分解热:1411.2*1000/84*129.1/2=1084440KJNH4HCO3分解热:88.2*2126.6=187566kj蒸出水分需耗能:177.5kg水温度由30升至105度,然后汽化。
升温过程:4.2*347.9*75=109589kj汽化过程:347.9*2236.3=778009kj共计:1084440+187566+109589+778009=2.16GJ3、压缩工序3.1压缩下段气耗能:下段气当量310m3/t碱,压缩机进口压力0.082kpa,压缩机出口压力495kpa压缩比:495/82=6.037绝热指数:1/(K-1)=0.95/(1.28-1)+0.05/(1.4-1)则K(绝热指数)=1.28压缩机进口体积流速:82544/3600=23m3/s则压缩机功耗:82*23*1.28/(1.28-1)*(6.037((1.28-1)/1.28)-1)=4130KW 则生产一吨纯碱下段气压缩机耗能300/23*4130=53870kj3.2压缩窑气耗能:压缩比4.95,绝热指数:1.34,窑气当量675m3/h,压缩机进口体积流速46.7m3/s则压缩机功耗:92*46.7*1.34/(1.34-1)*(4.95((1.34-1)/1.34)-1)=8475kw生产1吨纯碱窑气压缩机需耗能:8475*675/46.7=122497kj共计:53870+122497=0.176GJ4、蒸馏工序热母液温度70度,热母液组成:游离氨:26ti,固定氨62ti,热母液当量6.4,蒸馏主要反应:(NH4)2CO3==2NH3+CO2+H2O -94KJ/mol2NH4CI+Ca(OH)2==2NH3+H2O+CaCI2 +25.1KJ/molNH3.H2O==NH3+H2O-34.6KJ/mol折算摩尔浓度:(NH4)2CO3:650mol/m3, NH4CI:3100mol/m3生产一吨纯碱需要165ti灰乳 2.28m3,灰乳密度 1.25t/m3,比热容3.43kj/kg灰乳带入热量:3.43*2.28*1.25*1000=9775kj=0.0098GJ(NH4)2CO3分解热:650*94=1.222GJ2NH4CI+Ca(OH)2反应热:3100*25.1=1.5562GJNH3.H2O分解热:3100*34.6=2.1452GJ则还需补充热量:(1.222+2.1452-1.5562)*6.4-0.0098=0.57GJ以上四个工序共计耗能:4.6GJ/t碱,折标煤157kg/t碱。
纯碱产品能源消耗限额及计算方法(联碱法)1 范围本方法规定了联合制碱法纯碱(联合制碱法以下简称联碱)单位产品能源消耗(能源消耗以下简称能耗)限额的核算范围、基本要求及核算方法。
本方法适用于联合制碱法纯碱生产企业进行能耗的计算、控制和考核。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本方法的引用而成为本方法的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本方法,然而,鼓励根据本方法达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本方法。
GB/T 210-2004工业碳酸钠GB 2587热设备能量平衡通则GB/T 2589 综合能耗计算通则GB/T3484 企业能量平衡通则GB 8222 企业设备电能平衡通则GB/T 12497 三相异步电动机经济运行GB/T 13466 交流电气传动风机(泵类、空气压缩机)系统经济运行通则GB/T 13462 电力变压器经济运行GB 20052 三相配电变压器能效限定值及节能评价值3 术语和定义下列术语和定义适用于本方法。
3.1纯碱产品综合能耗在报告期内纯碱产品生产全部过程中的能源消耗总量,包括主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统的能源消耗量和损失量,但不包括基建、技改等项目建设消耗的、生产界区内回收利用的能源量和向外输出的能源量。
特别规定,供界区外装置使用的蒸汽冷凝水不作为向外输出的能量进行统计。
3.2纯碱单位产品综合能耗用轻质碳酸钠单位产品表示的综合能耗,包括主要生产系统消耗的能源量,以及分摊到该产品的辅助生产系统、附属生产系统的能耗量和体系内的能耗损失量。
3.3纯碱单位产品交流电耗用纯碱单位产品表示的主要生产系统用电量,即工艺耗电量;用纯碱单位产品表示的整个生产过程所消耗的交流电量,即综合耗电量。
3.4 纯碱生产界区从原盐、电力、蒸汽、氨、水、二氧化碳等原材料和能源经计量进入工序开始,到成品纯碱计量入库为止的整个联碱产品生产过程。
技术与检测Һ㊀片碱生产过程中节能降耗的探索魏金苹摘㊀要:氯碱企业是能源消耗大户,而片碱生产是氯碱企业的重要组成部分,能耗在整个氯碱生产过程中占有重要的地位㊂随着现代企业竞争的日益激烈,节能降耗是提高企业竞争力的有效途径,是企业的生存之本㊂基于此,文章详细分析了片碱生产过程中节能降耗的措施㊂关键词:片碱生产;节能降耗;措施一㊁引言随着烧碱生产技术的发展,离子膜烧碱工艺所占的比例逐年增加,但传统的用碱锅熬制固碱仍占很大比例㊂因此,对传统工艺进行改造,寻求一种降低能耗㊁提高产品竞争力的生产方式显得尤为重要㊂二㊁片碱概述片碱又称氢氧化钠㊁烧碱㊁火碱㊁苛性钠等㊂其在常温下是一种白色晶体,水溶液呈强碱性㊂片碱的用途十分广泛,许多工业部门都需要片碱㊂片碱生产工艺流程:将液碱打入液碱高位槽(罐),利用高位槽(罐)的液位差放入第一蒸发锅预热,预热后用移动碱泵打入第二预热锅进一步预热,最后打入第三蒸煮,除去水分,然后加入少量硫黄调色,合格后用移动碱泵抽热碱送入片碱机制成片碱㊂片碱的生产工艺主要有间歇法锅式蒸煮和连续法膜式(升膜㊁降膜)蒸发㊂锅式蒸煮法已应用多年,工艺简单可靠,设备维修方便,热利用效率较高,产品质量稳定,不存在产量调整问题,但由于是间歇操作,所以生产能力低,而且设备笨重,不便于实现自动化㊂另外,膜式蒸发器有可连续运行㊁自动化程度高等较明显的优势,但温度高达450ħ的熔盐系统的安全㊁高温条件下转动设备的维修㊁次氯酸盐对设备的腐蚀等问题较为突出㊂三㊁片碱生产过程中节能降耗的措施(一)延长碱锅使用寿命1.碱锅损坏的主要原因传统的用明火加热碱锅熬制片碱生产工艺流程分为蒸发㊁熔融㊁澄清㊁成型㊁冷却㊁包装6个阶段㊂其中,蒸发㊁熔融㊁澄清3个过程都在铸铁熬碱锅中进行,燃烧的火焰直接与铸铁锅接触换热,锅中碱液温度至455 460ħ时,碱锅易发生碱脆而被腐蚀损坏㊂碱锅材质是铸铁,且使用条件极为恶劣㊂锅外局部受火焰直接加热,将质量分数不小于30%的液碱熬制成98%以上的固碱㊂锅外温度为1100 1200ħ,而锅内壁温度500ħ左右,使铸铁锅产生热应力㊂一般的使用寿命短,有的只用20 40次就因锅壁脆裂而报废,造成生产成本增加,各种消耗也高㊂因此选用生产工艺和设备时,降低应力腐蚀㊁延长碱锅使用寿命是重中之重㊂2.延长碱锅使用寿命的方法(1)设置预热锅㊂在碱锅后端设置1个容积稍小的后锅,使后锅碱液能溢流到碱锅,碱锅用火焰加热,烟道气余热预热后锅,后锅称为预热锅㊂正常生产时,碱液由高位槽放入预热锅经预热后溢流至熬碱锅,碱液入碱锅的起始温度高,可大幅缩短熬制时间,从而延长锅的使用寿命㊂与单台锅熬制工艺相比:预热锅中的碱液温度一般为140 170ħ,若用火焰加热到此温度需15 16h,因此企业在实际生产中熬制时间可减少12 18h;碱锅靠预热锅补液产量比单锅熬制时高1倍;煤耗由1.2t/t降低到O.8t/t;锅的使用寿命可延长到120次以上㊂同时,加工费也有所降低㊂(2)改变火焰加热位置和方式㊂火焰加热位置和方式对锅的使用寿命也有较大影响㊂目前多数企业已淘汰单喷嘴中心喷射的加热方式,改为单喷嘴或双喷嘴切向沿锅外壁周边加热,效果较好,不仅加热更均匀,同时降低了噪声㊂若用燃料煤加热,熬制锅次每隔15次沿一个方向转锅90ʎ改变加热位置消除热应力,效果更好㊂(3)选择合理的浓度㊁温度和升温速度㊂锅的寿命以熬制碱的锅次判定㊂碱液的起始浓度㊁最高熔融温度和升温速度直接影响碱熬制的时间,因此也影响锅的使用寿命,选择合理的浓度㊁温度和升温速度较重要㊂加热时间短,氧化物少,澄清时间短,碱的质量高,对各方面都有利㊂(4)清洗碱锅㊂碱锅每熬制1次,必须清理沉淀于其底部的锅底碱㊂a.为保证碱的质量,在澄清阶段要向碱液中加入适量的硫黄,以除去锰的化合物㊂若上一锅杂质不清掉,下一锅重复添加,会提高片碱生产成本㊂b.锅底碱的增加,使每锅碱产量降低,达不到额定的生产量㊂碱的熔点为318.4ħ,若低于该温度清洗,碱就会凝固在锅底,不易铲掉,更不能加热处理㊂若出碱后立即用水清洗,又因温差大,有时会炸裂锅底㊂因此采用预热锅的140 170ħ碱液清洗锅底效果较好㊂取出清洗后的碱液,澄清分离杂质后可再回锅熬制㊂(二)改造结片机提高单机产能目前,我国大部分氯碱企业使用的结片机的片碱最大产能为1.3t/h㊂以3万t/a片碱为例,仅结片机需6台,单机产能小,设备多㊁维修保养工作量大,检修费用高㊁吨产品耗电高㊁占地面积大而使投资增加,造成生产成本增加,各种消耗也高㊂1.结片机的技术参数及特点(1)技术参数㊂设备型号,BZPl200-4-L;主机功率,3kW;操作电流,2.5A;主机转速,2 18r/min;接料槽倾斜角度,20ʎ;片碱生产能力,4t/h㊂(2)设备特点㊂a.单机产能大,是原国产单机的3倍以上㊂b.连续运转稳定性强,生产连贯性好,开机24h连续正常运转无故障㊂c.结构紧凑,密封性能好,能有效防止和阻隔生产过程中碱尘的飞扬及有害气体的泄漏,有利于操作者身体健康和环境保护㊂d.工作现场环境好,操作简单,检修方便㊂e.下碱温度低,消除了包装烧袋情况,降低了包装成本㊂f.多段式刮刀调节,每段刀片均能独立自由调整,消除了刀片和转鼓间的直接损伤,保证了片碱厚薄均匀,提高了刀片和转鼓的使用寿命㊂g.转动机构和接料槽的可调性强,有利于生产过程中转鼓浸碱深度的有效调节和维修保养过程中将接料槽的废碱液顺利排出㊂h.转鼓表面采用螺旋槽设计方式,有效降低了热应力,避免了转鼓裂纹的产生,同时保证了大直径转鼓挂碱均匀㊂2.改造前后效益改造后BZP结片机是原结片机产量的3倍以上,生产1t片碱可节约电费2.56元㊁成品包装袋48元/t,按单台3万t/a片碱计,1年可节省费用总额为151.68万元㊂参考文献:[1]唐文昌.影响固碱锅使用寿命的主要因素[J].氯碱工业,2015(2).作者简介:魏金苹,新疆圣雄氯碱有限公司烧碱车间㊂161。
附录A (规范性)评价指标计算方法A.1新鲜水消耗单位产品的新鲜水耗以V 计,单位为立方米每吨(m 3/t ),按公式(A.1)计算:ctM V V =…………………………………………………(A.1)式中:V t ——在一定计量时间内(年)产品生产用新鲜水量,单位为吨(m 3);M c ——在一定计量时间内(年)产品的产量,单位为吨(t )。
A.2氨耗单位产品氨耗以L a 计,单位为千克每吨(kg/t ),按公式(A.2)计算:caM M =a L …………………………………………………(A.2)式中:M a ——在一定的计量时间内(年)产品所用氨的消耗量,单位为吨(kg );M c ——在一定计量时间内(年)产品的产量,单位为吨(t )。
A.3盐耗及石灰石耗单位产品盐耗或石灰石耗以L y 计,单位为吨每吨(t/t )按公式(A.3)计算:ciM M =y L …………………………………………………(A.3)式中:M i ——在一定的计量时间内(年)产品所用盐或石灰石的消耗量,单位为吨(t );M c ——在一定计量时间内(年)产品的产量,单位为吨(t )。
A.4天然卤水耗单位产品天然卤水耗以L b 计,单位为立方米每吨(m 3/t ),按公式(A.4)计算:cbM M =b L …………………………………………………(A.4)式中:M b ——在一定的计量时间内(年)产品所用天然碱卤水的消耗量,单位为吨(m 3);M c ——在一定计量时间内(年)产品的产量,单位为吨(t )。
A.5天然卤水利用率单位产品的天然卤水利用率以K b 计,按公式(A.5)计算:%100⨯⨯=bb cc V Μb K …………………………………………(A.5)式中:M c ——在一定计量时间内(年)产品的产量,单位为吨(t );V b ——在一定的计量时间内(年)产品所用天然卤水的消耗量,单位为立方米(m 3);c b ——所用天然卤水的浓度,单位为立方米(t/m 3)。
产品及工序能量核算1、盐泥量计算盐水精制过程中,所用盐不同,产生的盐泥量也不同,我公司使用海盐,生产1吨100%烧碱,产生盐泥量50kg左右。
生产10万吨100%烧碱产生盐泥5000吨。
盐泥主要成分:BaSO4 35~45%、CaCO3 25%、NaCl 2~2.5%其它为水和泥土盐泥带走NaCl量:5000×2.5%=125吨2、烧碱耗电计算按年产烧碱10万吨计,其理论电耗计算如下:G=K·I·t·n其中K为电化当量、I为电流密度、t为电解时间、n为电槽数、G为产量烧碱电化当量为1.492克/安·小时,电解食盐水理论分解电压V=2.3伏理论上生产1吨烧碱所耗电能为:W=I·t·n·V=(G·V)/(K·1000)=1000000·2.3/1.492·1000=1542kwh10万吨烧碱理论上耗电能为15420万kwh我公司实际耗电情况见下表:依次,我公司烧碱单耗为2400度/吨左右,10万吨烧碱实际耗电24000万度左右。
3、烧碱产品带走纯水量计算2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2电槽生产的烧碱浓度为32%,每吨32%液碱含水0.68吨。
10万吨折百碱折合32%碱:100000÷32×100=312500吨产品带走纯水:312500 ×0.68=212500吨 /年每小时产品带走纯水:212500 ÷8000=26.56吨/小时4、氯气带出纯水量计算以Cl2纯度96%,电解槽温度90℃计生产1吨100%烧碱,湿氯气为:氯气920.96kg、水317.88kg。
(计算过程见氯碱生产技术)生产10万吨100%烧碱氯气带出水量31788吨/年每小时氯气带出水量为:31788÷8000=3.97吨/小时5、氢气带出纯水量计算以H2纯度96%,电解槽温度90℃计生产1吨100%烧碱,湿氢气为:氢气25.78kg、水272.34kg。