雙氧水生產(chǎn)中的節(jié)能環(huán)保技術(shù)

佘林源 劉繼前 張焱焱 楊炎

（湖北三寧化工股份有限公司 湖北枝江 443200）

當(dāng)前化工企業(yè)對(duì)自身節(jié)能環(huán)保提出了更高的要求，符合國(guó)家政策要求，同樣也是提高自身競(jìng)爭(zhēng)力、降低生產(chǎn)成本的必然要求。雙氧水作為一種綠色化工原料，其裝置的規(guī)模和數(shù)量正在不斷擴(kuò)大。雙氧水雖然不是高能耗和高污染產(chǎn)品，但節(jié)能減排對(duì)于降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。結(jié)合裝置技術(shù)改造情況在節(jié)能環(huán)保方面進(jìn)行了小結(jié)，對(duì)同類(lèi)裝置優(yōu)化改造具有一定的參考價(jià)值。

1 雙氧水裝置工藝介紹

蒽醌法工藝包含有氫化、氧化、萃取凈化及后處理等工序。工作液和氫氣在氫化塔內(nèi)反應(yīng)生成氫蒽醌，氫蒽醌在氧化塔內(nèi)與空氣鼓泡反應(yīng)生成含有過(guò)氧化氫的氧化液而氫蒽醌重新轉(zhuǎn)化為蒽醌，氧化液在萃取塔內(nèi)與純水逆流萃從塔底部出料得到粗雙氧水，萃取塔上部出料工作液經(jīng)處理后循環(huán)使用。

2 節(jié)能技術(shù)

2.1 泵電機(jī)變頻技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)雙氧水裝置大泵采用變頻的較少，一般通過(guò)出口閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)，損失大量電能。根據(jù)流體力學(xué)原理，泵軸功率P與轉(zhuǎn)速N的三次方成正比，在保證流量穩(wěn)定的條件下，降低泵的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，可有效降低泵功率，節(jié)省電耗；轉(zhuǎn)速下降可延長(zhǎng)泵的壽命；克服因調(diào)節(jié)閥故障造成生產(chǎn)波動(dòng)，控制更加平穩(wěn)且精度高[2]。氫化液泵增加變頻后電流由350A降至330A，頻率由50Hz下調(diào)到40Hz即能滿(mǎn)足生產(chǎn)。節(jié)能效果顯著，提高了電機(jī)功率因素，減少了無(wú)功功率消耗。

2.2 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)

節(jié)能技術(shù)主要有兩點(diǎn)，一是適當(dāng)關(guān)小空壓機(jī)進(jìn)氣閥門(mén)，二是在空壓機(jī)前增加冷卻裝置。

2.2.1 關(guān)小進(jìn)口閥

在滿(mǎn)足空氣壓力和流量的前提下適當(dāng)關(guān)小空壓機(jī)進(jìn)氣閥門(mén)可降低空壓機(jī)電流，由77A下降至70A，將出口調(diào)節(jié)閥盡量開(kāi)滿(mǎn)減少阻力，進(jìn)氧化塔壓力略有下降但滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，作為長(zhǎng)周期運(yùn)行設(shè)備的節(jié)電效益較高。

2.2.2 空壓機(jī)增設(shè)前置冷卻系統(tǒng)

夏季氣溫高、濕度大，空氣先冷卻再進(jìn)空壓機(jī)，可提高空壓機(jī)在高溫條件下的打氣量，在夏季可增加10～15%，提高空壓機(jī)的效率，降低電耗。

2.3 熱量回收技術(shù)

裝置可利用的熱量有氫化液自身熱量及蒸汽冷凝水余熱等。

2.3.1 回收工作液熱量

氫化反應(yīng)出口溫度一般會(huì)上升10℃以上，而氫化液在進(jìn)氧化塔之前要降溫至50℃，單純依靠冷卻水降溫會(huì)浪費(fèi)熱量，采用再生液與氫化液換熱可降低氫化液溫度的同時(shí)提升再生液的溫度，減少冷卻水用量的同時(shí)減少工作液預(yù)熱器蒸汽用量，特別在氫化觸媒活性下降期利用氫化液熱量的節(jié)能效果更好。

2.3.2 回收冷凝水余熱

冷凝水直接外排會(huì)造成余熱浪費(fèi)，新增一臺(tái)純水預(yù)熱器將冷凝水熱量用于加熱進(jìn)入萃取塔的純水，減少純水加熱蒸汽消耗。

3 環(huán)保技術(shù)

主要污染物有含芳烴的尾氣、含工作液的污水和廢氧化鋁等，生產(chǎn)中特別關(guān)注的是芳烴尾氣和含工作液的污水處理[3]。

3.1 排污油水分離

裝置酸性和堿性排污為避免混合必須設(shè)置成相互獨(dú)立的系統(tǒng)，涉及排污退料的設(shè)備較多。分離器一般設(shè)計(jì)成中間帶擋板的結(jié)構(gòu)，油相側(cè)工作液回收利用，水相側(cè)一般排污至隔油池。

3.1.1 分離器改造

分離器通過(guò)簡(jiǎn)單的閥門(mén)開(kāi)關(guān)控制極易將工作液夾帶到隔油池導(dǎo)致污水處理難度加大?？蛇M(jìn)行改造：將水相側(cè)出口管設(shè)計(jì)成倒U型，并安裝玻璃管液位計(jì)，可實(shí)時(shí)查看油水界面并始終保持一定液位防止工作液夾帶。

3.1.2 排污增設(shè)分離罐

裝置部分設(shè)備排污退料未設(shè)置油水分離而是直接排至隔油池，如萃余分離器、過(guò)濾器等，特別在工作液退料時(shí)若直接退到隔油池，然后從隔油池抽工作液進(jìn)行清洗，勞動(dòng)強(qiáng)度大且操作不便，易造成工作液溢流至污水站，影響污水站運(yùn)行且損失昂貴的工作液。可進(jìn)行改造：在酸堿排污總管上分別設(shè)置油水分離器進(jìn)行二次分離，分離后的工作液可通過(guò)管道與配制釜相連，水相進(jìn)隔油池，降低了隔油池內(nèi)工作液含量，并使清洗工作液操作更加方便。

3.2 回收尾氣中芳烴

降低排放尾氣中的芳烴不僅關(guān)系到環(huán)保，也關(guān)系到芳烴消耗，對(duì)產(chǎn)品成本有直接影響。目前一般采用冷卻+吸附的方式進(jìn)行回收，冷卻方式有氨冷、水冷和膨脹制冷等，吸附一般采用活性炭纖維，其中水冷+膨脹制冷+活性炭吸附是目前比較常用的。需要注意溫度控制，進(jìn)入膨脹機(jī)的氣體溫度太低易導(dǎo)致出氣結(jié)冰造成堵塞，一般控制在25～35℃，進(jìn)入活性炭纖維的溫度太高易導(dǎo)致吸附的芳烴解吸造成回收率低，一般控制在30～40℃。

3.3 設(shè)備檢修回收工作液

設(shè)備檢修時(shí)要將內(nèi)部的工作液排凈，為此在裝置每層設(shè)置抽真空接頭是非常必要的，各個(gè)接頭匯總后與真空系統(tǒng)連接。檢修時(shí)通過(guò)軟管連接回收工作液，避免跑冒滴漏，現(xiàn)場(chǎng)更加清潔。

4 結(jié)語(yǔ)

節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用能夠回收更多工作液，節(jié)約蒸汽、電能消耗，后續(xù)污水處理難度降低，環(huán)境更加清潔，裝置的整體管理水平上了一個(gè)新臺(tái)階，采用更加節(jié)能環(huán)保的技術(shù)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)是企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力的必然需求。

[1]劉向來(lái).雙氧水生產(chǎn)節(jié)能減排的技術(shù)措施[J].化工進(jìn)展，2009，28（4）:721-726.

[2]王文堂.化工節(jié)能技術(shù)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006，329.

[3]王建輝.蒽醌法雙氧水生產(chǎn)中的環(huán)境保護(hù)[J].化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料，2005，4（1）:58-59.