肖本能,宋旭東,李曉慧,李亞琴
(內蒙古鄂爾多斯電力冶金股份有限公司氯堿化工分公司,內蒙古 鄂爾多斯016064)
內蒙古鄂爾多斯電力冶金股份有限公司氯堿化工分公司(以下簡稱鄂絨氯堿)2012 年建成投產,鄂絨氯堿產能為燒堿30 萬t/a,PVC 40 萬t/a。鄂絨氯堿采用上海苛氯工程復極式電解槽(n-BiTAC890),電解機封泵的機封水要求純水,正常情況下機封冷卻排出水無污染,可以實現(xiàn)循環(huán)利用[1]。
目前,電解裝置共計36 臺套動設備,2 條線全部生產共計有13 臺設備連續(xù)運轉,對冷卻水的使用不僅要求對機封進行冷卻,同時對軸承箱進行冷卻,所以本裝置可更好地節(jié)能降耗,減少污水排放。
鄂絨氯堿燒堿分廠二次鹽水電解工序,機封冷卻方式都是通過循環(huán)冷卻水進出帶走熱量達到冷卻效果,保障泵的穩(wěn)定運行。技改前,機封冷卻水直接排到地溝進入總排水系統(tǒng)。2 條生產線正常運行時有13 臺泵運行,總排水量約5.4 m3/h,給污水處理裝置增加負荷的同時, 機封水的一次使用也嚴重浪費了水資源。電解工段閉路循環(huán)機泵設備明細見表1。
具體實施方案:電解廠房2 個系統(tǒng)中間安放機封水循環(huán)機組(包括槽、機封水循環(huán)泵和板式換熱器),位置靠近氯水泵旁;機封水循環(huán)槽采用敞口型,并配置補水管道和排放口。保證水槽的液位不能過低或斷水,使水槽液位與進口補水水閥進行連鎖,視線自動控制,充分考慮因意外失水,不能保證泵的總進水量,造成生產事故。
表1 電解工段閉路循環(huán)機泵設備明細
(1)上水方面?,F(xiàn)有電解機封冷卻水和向電解槽陰極堿液加入的脫鹽水屬同一根管道,將電解廠房脫鹽水總管在分向I、II 系統(tǒng)后加裝閥門,仍用作機封上水,保證電解槽脫鹽水使用,并將閥后與機封水循環(huán)泵出口對接。二次鹽水6 臺泵的機封上水總管從管廊上原DN80×40 后加裝閥門,閥后與新配機封水總管相連。脫氯8 臺泵同樣將與P1504 泵出口的純水管道上加閥門,閥后與機封水循環(huán)泵出口管道相連。最后將電解所有使用機封冷卻水的機泵上水全部通過機封水循環(huán)泵統(tǒng)一供給。
(2)回水方面。目前裝置的機封水全部采用軟管連接后排放至地溝,技改后將原有的軟管接至回水管道,配置回水總管統(tǒng)一回收至電解一樓機封水循環(huán)槽內,以供循環(huán)使用。
技改后電解機封水上水總管為現(xiàn)有的DN80 管道與新配的DN50 管道相連,脫氯及二鹽上水總管為DN50 管道,所有回水總管均為DN50,與機泵連接管為DN20,技改后電解機封水上水總管為現(xiàn)有的DN80 管道,脫氯及二鹽上水總管為DN50,所有回水總管均為DN50,與機泵連接管為DN20。改造前后的工藝流程圖見圖1、圖2。
機封水循環(huán)機組采用阿法拉伐提供的NSWW-KT70 機組,對機封水的要求:(1)不含雜質,最好是純水;(2)溫度范圍0~60 ℃,標準22 ℃;(3)泵壓力(0.3~0.4 MPa);(4)pH 值6.5~7.5。 跟蹤每臺機封水冷卻泵的使用情況,對機封水回水的水質進行分析,保證回水的水質穩(wěn)定。
圖1 改造前的流程示意圖
圖2 改造后的流程示意圖
通過計算,將所有機封水匯集后,機封回水通過與循環(huán)水換熱后,降低機封水溫度,重新進入泵機封內,實現(xiàn)閉路循環(huán)。 改造后13 臺設備回收脫鹽水量為5.4 m3/h, 緩解了綜合污水站的處理壓力,同時節(jié)約了污水處理的費用。 每立方純水的價格按12 元計算,每立方綜合污水處理成本按1.6 元,回收率按70%計算,則每年節(jié)約費用(2 條線滿負荷運行):
5.4 ×12×8 000×70%=36.28(萬元/a)
5.4 ×1.6×8 000×30%=2.07(萬元/a)
綜合以上,費用合計為38.25 萬元/a。
由此得出,項目增加1 套NSWW-KT70 機組,對電解機封水循環(huán)利用進行改造,總項目投資小、見效快,可以達到較好的降本增效效果。
[1]李相彪,愈曉輝,愈慧玲.氯堿生產技術.北京:化學工業(yè)出版社,2011:105.
[2]方 度,蔣蘭蓀,吳正德.氯堿工藝學.北京:化學工業(yè)出版社,1990,482-484.
[3]庫爾班艾力,秦陸軍,吳作強,等.氫氣壓縮機機封冷卻水循環(huán)利用改造.氯堿工業(yè),2006,7:44-45.