熱壓制鹽與真空制鹽之優(yōu)劣比較分析

2009-08-05 彭傳豐 自貢市輕工業(yè)設計研究院有限責任公司

1、前言

  面對激烈的國際市場(chǎng)化競爭, 我國真空制鹽工業(yè)在能耗、環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量等方面與國外先進(jìn)制鹽工藝的差距逐漸顯現出來(lái)。尤其隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,節能降耗已經(jīng)成為各企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn), 要想提高國內真空制鹽技術(shù)水平, 采用更先進(jìn)的制鹽方式已是發(fā)展的必然趨勢。

  目前在國內,真空蒸發(fā)制鹽大多采用多效蒸發(fā)的方式,從3 效到后來(lái)的4 效,直至現在部分廠(chǎng)家采用的5 效,都是為了充分利用熱源,降低能耗。而國外不少?lài)覄t采用了熱壓制鹽的方式來(lái)降低能耗。本文旨在通過(guò)對熱壓和真空蒸發(fā)兩種制鹽方式的比較,和對國內曾經(jīng)使用過(guò)的熱壓制鹽的得失總結,找出一種更節能、更經(jīng)濟有效的生產(chǎn)方式。也借此拋磚引玉,與各位同仁共同探討,以利于更好地達到節能降耗之目的。

2、熱壓制鹽介紹

  熱壓制鹽又稱(chēng)熱泵,或機械二次蒸汽加壓制鹽。它是以消耗一部分高質(zhì)能(熱能、機械能、電能等)為代價(jià),通過(guò)熱力循環(huán)壓縮過(guò)程,由低溫位蒸汽轉移到高溫位蒸汽來(lái)使用,叫做制熱。其工藝特點(diǎn)是:只有一個(gè)蒸發(fā)罐+正壓生產(chǎn)。鹵水進(jìn)蒸發(fā)罐前,利用加熱室排出的冷凝水作熱源, 對鹵水在板式預熱器中進(jìn)行充分預熱, 以便使進(jìn)罐鹵水溫度達到或接近罐內料液的沸點(diǎn)溫度;鹵水進(jìn)罐后通過(guò)加熱管加熱,再進(jìn)入蒸發(fā)室很快就達到沸點(diǎn)蒸發(fā), 所產(chǎn)生的二次蒸汽通過(guò)捕沫、氣液分離和洗滌, 再經(jīng)離心式壓縮機壓縮,壓縮后的蒸汽經(jīng)消除過(guò)熱度后(如噴入等溫水消除過(guò)熱度,變?yōu)轱柡驼羝,再返回加熱室作為加熱介質(zhì)使用。加熱室排出的冷凝水主要用作預熱鹵水,另一部分用來(lái)洗滌二次蒸汽,消除過(guò)熱度。這樣,整個(gè)過(guò)程不斷循環(huán),使生產(chǎn)得以長(cháng)期連續運行。該工藝在正常生產(chǎn)情況下,可不向加熱室補充生蒸汽,其先進(jìn)性就在于實(shí)現了用較少的能量, 使大量的二次蒸汽得以重復利用,是節能的較佳方式。

  熱泵本身并不是熱源, 而只是有效利用低溫能源的一種手段,但可以達到節能、提高能源利用率的目的。其工藝流程圖如下:

熱壓制鹽工藝流程 

圖1 熱壓制鹽工藝流程

3、國內外形勢

  熱壓制鹽由于其節能效果明顯, 越來(lái)越受到制鹽企業(yè)的重視。國外熱壓制鹽技術(shù)發(fā)展較早, 早在1930 年瑞士埃舍維斯公司(Escher Wyss Co.)就制造了離心式渦輪壓縮機,使熱壓制鹽得到廣泛應用。到20 世紀70 年代,熱壓技術(shù)已趨于成熟。目前歐洲和北美已有多家制鹽企業(yè)采用熱壓制鹽, 尤其在電力充足、電價(jià)低廉的地區應用更為普遍。例如法國懷汀費爾蒙特公司在意大利建立的熱壓蒸發(fā)制鹽設備,生產(chǎn)能力達150 萬(wàn)噸/年,生產(chǎn)操作實(shí)現了高度自動(dòng)化控制。

  國內也已有多家企業(yè)正在引進(jìn)該技術(shù), 以提高在行業(yè)中的競爭力。

4、熱壓制鹽在國內使用得失

4.1、總體情況介紹

  四川自貢張家壩制鹽化工廠(chǎng)曾經(jīng)在20 世紀80 年代中后期引進(jìn)了熱壓制鹽技術(shù), 也是國內最早采用該技術(shù)的廠(chǎng)家。張化廠(chǎng)當時(shí)有兩座制鹽裝置,總生產(chǎn)能力為23 萬(wàn)噸,其中多效真空鹽生產(chǎn)能力為13 萬(wàn)噸(實(shí)際生產(chǎn)能力可達15 萬(wàn)噸),熱壓鹽生產(chǎn)能力為10 萬(wàn)噸。從材質(zhì)上看,當時(shí)熱壓制鹽裝置全引進(jìn)國外的設備、管道等,蒸發(fā)罐罐體采用蒙乃爾合金,其它都是銅鎳合金或不銹鋼,循環(huán)泵、離心機、振動(dòng)干燥床均系制鹽行業(yè)先進(jìn)設備,故生產(chǎn)出來(lái)的鹽無(wú)論粒度、白度、化學(xué)成份都達國內先進(jìn)水平。

  張化廠(chǎng)熱壓制鹽裝置從1989 年開(kāi)始運行了4年多,累計產(chǎn)鹽近20 萬(wàn)噸,但因各種原因未再生產(chǎn)。該裝置未能達到預期目的,其主要原因不是技術(shù),而是其它方面。以下就幾個(gè)方面的原因進(jìn)行闡述。

4.2、產(chǎn)量匹配

  張家壩制鹽化工廠(chǎng)熱壓制鹽生產(chǎn)4 年多, 累計產(chǎn)鹽僅為19.6 萬(wàn)噸, 只占設計能力(10 萬(wàn)噸)的47%,大大低于設計能力。以產(chǎn)量最高的1992 年和產(chǎn)量最低的1993 年為例,其年產(chǎn)量占設計能力的比例如下。


表 1 張家壩制鹽化工廠(chǎng)熱壓制鹽生產(chǎn)量

 

  由于設計能力遠沒(méi)有發(fā)揮出來(lái),產(chǎn)量太少,造成單位產(chǎn)品固定費用大幅度升高,感覺(jué)成本偏高,造成先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)出低效益產(chǎn)品的錯覺(jué)。而這也是由于當時(shí)計劃經(jīng)濟,需根據國家下達計劃產(chǎn)鹽,而那時(shí)鹽嚴重產(chǎn)大于銷(xiāo),國家下達的鹽的生產(chǎn)計劃嚴重不足,無(wú)法滿(mǎn)負荷生產(chǎn),導致裝置不能長(cháng)期經(jīng)濟運行。