降低二水氯化鈣產(chǎn)品蒸汽消耗的措施

王文穎

（唐山三友志達(dá)鈣業(yè)有限公司，河北 唐山 063305）

唐山三友志達(dá)鈣業(yè)公司二水氯化鈣（片狀和粒狀）產(chǎn)量為10萬(wàn)t。2011年二水氯化鈣單位產(chǎn)品綜合能耗為322.24kg，其中蒸汽消耗占96.16%，因此降低二水氯化鈣產(chǎn)品的蒸汽消耗，能有效降低其生產(chǎn)成本。

1 二水氯化鈣生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)述

股份公司重堿車(chē)間蒸餾塔排放的蒸氨廢液先送至海邊渣場(chǎng)，上清液溢流后經(jīng)逐級(jí)灘曬達(dá)到25°Be′左右，再經(jīng)三效蒸發(fā)并澄清除鹽制成45%左右的鈣液。然后經(jīng)四效蒸發(fā)器、升膜蒸發(fā)器及成品加熱貯槽進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮CaCl2超過(guò)68%，經(jīng)制片設(shè)備（轉(zhuǎn)鼓制片機(jī)）或造粒設(shè)備（造粒機(jī)），冷卻結(jié)晶制得片狀或粒狀固體氯化鈣，再經(jīng)流化床干燥后成為最終的二水氯化鈣產(chǎn)品。

2 蒸汽消耗高的原因分析

收集2011年4月～2012年3月二水氯化鈣蒸汽單耗數(shù)據(jù)，制作圖1。

2011年4月～2012年3月二水片狀氯化鈣蒸汽單耗2.88t／t二水鈣，且不穩(wěn)定，呈逐漸升高趨勢(shì)，這極大增加了二水氯化鈣產(chǎn)品的成本。

導(dǎo)致氯化鈣產(chǎn)品蒸汽消耗高的幾個(gè)主要因素：

2.1 原料液濃度和溫度偏低

我公司生產(chǎn)所用的原料液由制鹵工段提供，通過(guò)風(fēng)力和太陽(yáng)能的作用，將廢液逐級(jí)攤曬提濃，因此清液的濃度和溫度受氣候等外界因素限制，且隨著生產(chǎn)工藝逐步完善，操作進(jìn)一步優(yōu)化，公司生產(chǎn)能力不斷增加，所提供的攤曬清液不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，因此濃度逐漸降低，2011年4月～2012年3月輸二清液平均含鈣量由17.37%降為14.66%。

圖1 二水氯化鈣蒸汽消耗情況

根據(jù)計(jì)算，理論上清液濃度每降低1%，單位產(chǎn)品的蒸汽消耗增加0.1t，清液溫度每降低10℃，單位產(chǎn)品的蒸汽消耗增加0.05t。

2.2 蒸發(fā)加熱器結(jié)垢嚴(yán)重

使用股份公司的新旭法鈣液后，其CaCl2含量和溫度與制鹵工段清液相比有一定提升，但其中MgCl2、灰乳以及CaSO4等雜質(zhì)含量卻明顯較高。因此蒸發(fā)加熱器結(jié)疤較快，影響其換熱能力。

2.3 加熱器泄漏

由于高濃鈣液的高溫和腐蝕特性，新蒸一效加熱器和片鈣四效加熱器先后出現(xiàn)加熱管漏的情況，造成換熱能力的下降，極大影響生產(chǎn)，以老片為例，四效加熱器出現(xiàn)泄漏后，在保證正常生產(chǎn)量的情況下，蒸汽耗量由原先的10t／h增加至14t／h。

2.4 蒸汽利用不合理

新、老片鈣空氣加熱器以生蒸汽為熱源加熱環(huán)境空氣，用于干燥氯化鈣產(chǎn)品，外界空氣溫度較低時(shí)，蒸汽消耗有明顯增加，若能提高加熱器進(jìn)口空氣溫度，則可降低蒸汽消耗。

3 改進(jìn)措施及效益

3.1 用新旭法鈣液替代輸二清液

2012年5月～2013年4月新旭法鈣液平均含鈣量由16.64%提高至21.16%，原料液溫度也由平均20℃提高至50℃。

3.2 減緩加熱器結(jié)垢速率并及時(shí)清除垢層

1）加酸

制鹵工段清液的CaO含量為0.04tt左右，而新旭法鈣液的CaO含量為0.8tt左右，為此我們?cè)黾恿艘惶卓捎?jì)量的加酸裝置，用以調(diào)整其CaO含量，通過(guò)反復(fù)摸索，在考慮結(jié)垢速率、設(shè)備腐蝕及產(chǎn)品質(zhì)量等多方面因素，最終我們控制精制后的鈣液CaO含量為0.4tt左右。

2）調(diào)整洗車(chē)周期

使用新旭法鈣液后原定的新蒸、老蒸生產(chǎn)線五天洗車(chē)一次已無(wú)法保證加熱器正常使用，在滿(mǎn)足片鈣、粒鈣用液需求的同時(shí)還要兼顧蒸發(fā)加熱器的生產(chǎn)能力，我們通過(guò)反復(fù)調(diào)整摸索將洗車(chē)周期定為新蒸三天洗車(chē)一次，老蒸兩天洗車(chē)一次，通過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，其效果良好。

3）定期高壓清洗加熱器

租賃新型高效的高壓清洗設(shè)備，定期對(duì)各加熱器進(jìn)行高壓清洗，去除結(jié)疤，提高其換熱能力。以蒸發(fā)為例，高壓清洗前，生產(chǎn)45%鈣液需單耗蒸汽約為0.8t／t鈣，高壓清洗后，蒸汽單耗可降為0.65t／t二水鈣左右。

3.3 及時(shí)消除加熱器泄漏

加熱器發(fā)現(xiàn)泄漏后，利用生產(chǎn)的周期性，及時(shí)組織消漏，減少因泄漏造成的蒸汽浪費(fèi)，并相繼定制了抗腐蝕性強(qiáng)的材質(zhì)為T(mén)A10的一效加熱器和四效加熱器替代原來(lái)泄漏的加熱器，于今年8月份即將對(duì)加熱器進(jìn)行更換，以徹底解決加熱器漏這一問(wèn)題。

3.4 充分利用冷凝水的熱值

生蒸汽冷凝水溫度為130℃左右，其熱值較高，在片鈣增加空氣預(yù)熱器，利用冷凝水的熱值預(yù)熱進(jìn)入新、老片空氣加熱器的空氣，以節(jié)省生蒸汽使用量，冬季時(shí)空氣經(jīng)預(yù)熱后溫度可提升20℃左右。由此每噸二水氯化鈣可節(jié)汽約0.05t。

4 經(jīng)濟(jì)效益

2012年5月～2013年4月二水氯化鈣蒸汽單耗2.50t／t二水鈣。

通過(guò)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備及工藝的優(yōu)化改造，隨著項(xiàng)目的逐一實(shí)施，二水氯化鈣產(chǎn)品的蒸汽消耗得到了大大的降低，使其能耗有了較大幅度的降低，并取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］ 劉佩田.化工單元操作過(guò)程［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004