離子膜燒堿生產(chǎn)企業(yè)清潔生產(chǎn)審核實(shí)踐

王長征，郭小芳，王興峰

（西北礦冶研究院，甘肅 白銀730900）

1 開展清潔生產(chǎn)的意義

清潔生產(chǎn)審核作為推行清潔生產(chǎn)最主要的、也是最具有可操作性的方法，通過一整套系統(tǒng)而科學(xué)的程序，重點(diǎn)對企業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行預(yù)防污染的分析和評估，從而發(fā)現(xiàn)問題，提出解決方案，并通過清潔生產(chǎn)方案的實(shí)施在源頭減少或消除廢棄物的產(chǎn)生。要改變高能耗、高污染的局面，提高企業(yè)的核心競爭力，拓展企業(yè)發(fā)展空間，清潔生產(chǎn)是其重要的手段和措施，對提高企業(yè)基礎(chǔ)管理，促成企業(yè)技術(shù)進(jìn)步，“節(jié)能、降耗、減污、增效”具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 清潔生產(chǎn)潛力分析

某公司生產(chǎn)裝置主要為一套10 萬t/a 離子膜燒堿生產(chǎn)線，配套有鹽酸、次氯酸鈉、片堿等裝置，主要產(chǎn)品為液堿、片堿、液氯、鹽酸、氫氣等；主要車間分為電解車間、成品車間、保運(yùn)車間；從原料到產(chǎn)品主要工序分為化鹽及一次鹽水工序、二次鹽水工序及電解工序、氯氫處理及冷凍工序、蒸發(fā)與片堿工序、高純鹽酸工序及液氯等工序。

2.1 企業(yè)清潔生產(chǎn)潛力分析

預(yù)審核從清潔生產(chǎn)審核的8 個(gè)方面著手，包括調(diào)查組織活動(dòng)、服務(wù)和產(chǎn)品中最明顯的廢物和廢物流失點(diǎn)；能耗和物耗最多的環(huán)節(jié)和數(shù)量；原料的輸入和產(chǎn)出；物料管理狀況；生產(chǎn)量、成品率、損失率；管線、儀表、設(shè)備的維護(hù)和清洗等。以此為基礎(chǔ)確定審核重點(diǎn)，同時(shí)對發(fā)現(xiàn)的問題找出對策，實(shí)施簡單易行的無低費(fèi)廢物削減方案。

企業(yè)采用的離子膜堿生產(chǎn)工藝是目前氯堿行業(yè)最為先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，因此，主要采用能耗E-P 圖分析、物料平衡、全過程分析等方法從清潔無毒原料的使用、設(shè)備的維護(hù)和運(yùn)行狀態(tài)、能源消耗等方面進(jìn)行分析，確定清潔生產(chǎn)審核重點(diǎn)和目標(biāo)。

（1）能耗E-P 圖分析

根據(jù)2012 年、2013 年全廠逐月產(chǎn)量數(shù)據(jù)繪制蒸汽、電耗E-P 圖，分別見圖1 和圖2。

圖1 蒸汽消耗與產(chǎn)量關(guān)系圖

分析圖1 和圖2 可知，a.圖形相關(guān)系數(shù)R2較高，尤其是電耗；b.截距變化明顯，其原因主要是全廠能耗統(tǒng)計(jì)中包括了電解車間后續(xù)液堿蒸發(fā)、鹽酸和氯氫處理的消耗，尤其是液堿蒸發(fā)工序根據(jù)客戶需求確定產(chǎn)量，這部分變化對斜率的影響較小，但是會(huì)對截距產(chǎn)生較大影響；c.斜率的近似度較強(qiáng)。采用相關(guān)系數(shù)R2較高的圖形分析圖表可知，噸堿蒸汽消耗0.44 t 左右，電耗在2 230 kW·h 左右。

（2）技術(shù)工藝與設(shè)備方面

該公司電解采用高電流密度復(fù)極槽。整個(gè)廠區(qū)采用一套DCS 進(jìn)行控制、操作和管理，設(shè)備水平屬于國內(nèi)先進(jìn)水平。整體設(shè)備維護(hù)狀況良好，主要裝備均完好、基本無泄漏。通過現(xiàn)場逐工序查看，一次鹽水蒸汽減壓裝置排污器有跑冒滴漏現(xiàn)象。

（3）環(huán)保執(zhí)法情況

該公司認(rèn)真執(zhí)行國家環(huán)保相關(guān)法律法規(guī)，污染物達(dá)標(biāo)排放，自建廠以來未發(fā)生環(huán)境污染事故，未受過環(huán)保主管部門的處罰。

（4）物料平衡

依據(jù)2013 年單耗數(shù)據(jù)繪制全廠物料平衡圖，見圖3。

圖2 全廠電耗與產(chǎn)量關(guān)系圖

圖3 噸NaOH（折100%）總物料平衡圖（單位：kg）

分析圖3 可知，物料平衡偏差為0.31%，物料輸入輸出偏差在5%以內(nèi)，原料利用率較高，物料流失較少。物料流失部位主要為鹽泥、少量的氯氫尾氣。氯堿生產(chǎn)系統(tǒng)電解槽陽極產(chǎn)生的淡鹽水返回化鹽工序循環(huán)使用，陽極產(chǎn)生液堿自循環(huán)至32%濃度送產(chǎn)品儲罐，產(chǎn)生的氯氣、氫氣須接近全部回收，整個(gè)系統(tǒng)密閉性較好。

（5）產(chǎn)排污狀況評價(jià)

對照《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 氯堿工業(yè)（燒堿）》（HJ475-2009）評價(jià)該公司氯堿生產(chǎn)的清潔生產(chǎn)水平可知，該公司清潔生產(chǎn)水平均達(dá)到和超過二級，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。不能達(dá)到一級的因子為50%堿能耗稍高于一級，尚未按照GB/T24001 建立完善的環(huán)境管理體系，但是環(huán)境管理制度和管理狀況良好。

3 清潔生產(chǎn)審核重點(diǎn)及目標(biāo)

3.1 清潔生產(chǎn)審核重點(diǎn)

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀況調(diào)查，結(jié)合現(xiàn)場查看情況，經(jīng)過簡單比較確定審核重點(diǎn)為一次鹽水工序。主要原因?yàn)椋海?）輔料使用種類多，尤其使用高毒物質(zhì)氯化鋇；（2）產(chǎn)生大量鹽泥；（3）有明顯的清潔生產(chǎn)機(jī)會(huì)。

3.2 清潔生產(chǎn)目標(biāo)

為了使本次清潔生產(chǎn)審核工作真正落到實(shí)處，需設(shè)置定量化的硬性指標(biāo)，并據(jù)此檢驗(yàn)與考核清潔生產(chǎn)審核所取得的成效，達(dá)到通過清潔生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)預(yù)防污染的目的。該公司本輪審核清潔生產(chǎn)目標(biāo)見表1。

表1 清潔生產(chǎn)目標(biāo)一覽表

4 清潔生產(chǎn)方案的產(chǎn)生

4.1 無/低費(fèi)方案的產(chǎn)生

通過在全公司范圍內(nèi)座談、咨詢，從公司員工中征集合理化建議，結(jié)合現(xiàn)場查看，提出無/低費(fèi)方案19 項(xiàng)。在此過程中各個(gè)生產(chǎn)線均發(fā)現(xiàn)了許多明顯的只需少量投資或不投資、技術(shù)性不強(qiáng)、很容易在短期內(nèi)得到解決的無低費(fèi)方案，如維修跑冒滴漏的設(shè)備，對崗位工人操作技能的培訓(xùn)等。采取邊審核、邊實(shí)施、邊見效、滾動(dòng)式推進(jìn)審核工作的原則，對所征集的19 個(gè)可行無/低費(fèi)清潔生產(chǎn)方案進(jìn)行了專人負(fù)責(zé)，限期實(shí)施的方式，將實(shí)施結(jié)果納入到生產(chǎn)安全例檢中予以驗(yàn)證，獲得了良好的效果。

4.2 中/高費(fèi)方案的產(chǎn)生

通過對審核重點(diǎn)的物料平衡實(shí)測和理論計(jì)算、廢棄物產(chǎn)生原因分析，廣泛收集國內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合企業(yè)實(shí)際，經(jīng)過認(rèn)真的篩選，提出了2 項(xiàng)可行的中/高費(fèi)方案，見表2。

5 效益分析

本輪清潔生產(chǎn)審核共提出清潔生產(chǎn)方案21 項(xiàng)，其中有19 項(xiàng)無/低費(fèi)方案，2 項(xiàng)中/高費(fèi)方案，已實(shí)施無/低費(fèi)方案總投資0.58 萬元，取得經(jīng)濟(jì)效益為10.3 萬元，節(jié)約新鮮水600 m3/a，節(jié)電0.1 萬kW·h，節(jié)約蒸汽500 t/a，減少廢水排放量600 m3/a。 已實(shí)施中/高費(fèi)方案總投資7.331 萬元，取得經(jīng)濟(jì)效益為16.61 萬元，節(jié)約新鮮水32 000 m3/a。減少廢水排放32 000 m3/a。擬實(shí)施中/高費(fèi)方案（膜法除硝方案）總投資690 萬元， 取得經(jīng)濟(jì)效益為601.94 萬元，減少輔材氯化鋇使用量2 000 t/a， 減少鹽泥產(chǎn)生量2 200 t/a。

表2 中/高費(fèi)方案一覽表

6 結(jié)語

清潔生產(chǎn)審核過程依據(jù)源頭控制、全過程管理的原則，從企業(yè)的原輔材料與能源、工藝、設(shè)備、過程控制、產(chǎn)品、廢棄物、管理、員工等8 個(gè)方面，按照籌劃和組織、預(yù)審核、審核、方案的產(chǎn)生與篩選、方案的確定、方案實(shí)施、持續(xù)清潔生產(chǎn)7 個(gè)程序共35 個(gè)步驟開展審核工作，找出在生產(chǎn)全過程中污染產(chǎn)生量大，不利于生產(chǎn)發(fā)展的地方和原因，提出了解決方案，起到“節(jié)能、降耗、減污、增效”的目的，促進(jìn)了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］劉立初.離子膜法和隔膜法制堿工藝的對比分析.中國氯堿，2009（1）：11－13.

［2］張新力.循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)是氯堿工業(yè)健康發(fā)展的必由之路.中國氯堿，2011（5）：1－2，21.