熱壓制鹽與真空制鹽之優(yōu)劣比較分析
1、前言
面對(duì)激烈的國(guó)際市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng), 我國(guó)真空制鹽工業(yè)在能耗、環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量等方面與國(guó)外先進(jìn)制鹽工藝的差距逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。尤其隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,節(jié)能降耗已經(jīng)成為各企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn), 要想提高國(guó)內(nèi)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(shì)。
目前在國(guó)內(nèi),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(xiàn)在部分廠家采用的5 效,都是為了充分利用熱源,降低能耗。而國(guó)外不少?lài)?guó)家則采用了熱壓制鹽的方式來(lái)降低能耗。本文旨在通過(guò)對(duì)熱壓和真空蒸發(fā)兩種制鹽方式的比較,和對(duì)國(guó)內(nèi)曾經(jīng)使用過(guò)的熱壓制鹽的得失總結(jié),找出一種更節(jié)能、更經(jīng)濟(jì)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(dá)到節(jié)能降耗之目的。
2、熱壓制鹽介紹
熱壓制鹽又稱(chēng)熱泵,或機(jī)械二次蒸汽加壓制鹽。它是以消耗一部分高質(zhì)能(熱能、機(jī)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(zhuǎn)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(duì)鹵水在板式預(yù)熱器中進(jìn)行充分預(yù)熱, 以便使進(jìn)罐鹵水溫度達(dá)到或接近罐內(nèi)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(dá)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(jī)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)轱柡驼羝俜祷丶訜崾易鳛榧訜峤橘|(zhì)使用。加熱室排出的冷凝水主要用作預(yù)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(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。該工藝在正常生產(chǎn)情況下,可不向加熱室補(bǔ)充生蒸汽,其先進(jìn)性就在于實(shí)現(xiàn)了用較少的能量, 使大量的二次蒸汽得以重復(fù)利用,是節(jié)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(dá)到節(jié)能、提高能源利用率的目的。其工藝流程圖如下:
圖1 熱壓制鹽工藝流程
3、國(guó)內(nèi)外形勢(shì)
熱壓制鹽由于其節(jié)能效果明顯, 越來(lái)越受到制鹽企業(yè)的重視。國(guó)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(jī),使熱壓制鹽得到廣泛應(yīng)用。到20 世紀(jì)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(qū)應(yīng)用更為普遍。例如法國(guó)懷汀費(fèi)爾蒙特公司在意大利建立的熱壓蒸發(fā)制鹽設(shè)備,生產(chǎn)能力達(dá)150 萬(wàn)噸/年,生產(chǎn)操作實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化控制。
國(guó)內(nèi)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(jìng)爭(zhēng)力。
4、熱壓制鹽在國(guó)內(nèi)使用得失
4.1、總體情況介紹
四川自貢張家壩制鹽化工廠曾經(jīng)在20 世紀(jì)80 年代中后期引進(jìn)了熱壓制鹽技術(shù), 也是國(guó)內(nèi)最早采用該技術(shù)的廠家。張化廠當(dāng)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(dá)15 萬(wàn)噸),熱壓鹽生產(chǎn)能力為10 萬(wàn)噸。從材質(zhì)上看,當(dāng)時(shí)熱壓制鹽裝置全引進(jìn)國(guó)外的設(shè)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(jī)、振動(dòng)干燥床均系制鹽行業(yè)先進(jìn)設(shè)備,故生產(chǎn)出來(lái)的鹽無(wú)論粒度、白度、化學(xué)成份都達(dá)國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。
張化廠熱壓制鹽裝置從1989 年開(kāi)始運(yùn)行了4年多,累計(jì)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(dá)到預(yù)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
張家壩制鹽化工廠熱壓制鹽生產(chǎn)4 年多, 累計(jì)產(chǎn)鹽僅為19.6 萬(wàn)噸, 只占設(shè)計(jì)能力(10 萬(wàn)噸)的47%,大大低于設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)能力的比例如下。
表 1 張家壩制鹽化工廠熱壓制鹽生產(chǎn)量
由于設(shè)計(jì)能力遠(yuǎn)沒(méi)有發(fā)揮出來(lái),產(chǎn)量太少,造成單位產(chǎn)品固定費(fèi)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(cuò)覺(jué)。而這也是由于當(dāng)時(shí)計(jì)劃經(jīng)濟(jì),需根據(jù)國(guó)家下達(dá)計(jì)劃產(chǎn)鹽,而那時(shí)鹽嚴(yán)重產(chǎn)大于銷(xiāo),國(guó)家下達(dá)的鹽的生產(chǎn)計(jì)劃嚴(yán)重不足,無(wú)法滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn),導(dǎo)致裝置不能長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。