试论离子膜烧碱工艺中能耗问题
离子膜法烧碱电耗升高原因的查定及解决措施
烧碱 电耗 的因素 ，以便 采取必要 的措施 ，组 织 了查定 槽 电压 和电 流效 率影 响较大 且变化 明显 的是进槽 盐
工作 。 烧 碱产 品的 电耗计算公 式为 １ ０００ Ｕ／（１．４９２７）。
水 品质 、槽 温 、阴极液 浓度 。查定工作 的重 点就是 盐 水品质 。 ２ 查定及分析
进人后反应桶 ，同时将 Ｎａ：ＣＯ，加 入后反应桶底部
Ｍ ｎ“
Ｃａ¨
、
、 Ｍｇ２ 、 Ｓｒ２ 、 ＮａＣ１含量 。
盐水进 口，盐水 中 的 Ｃａｎ与 Ｎａ：ＣＯ，反应形 成 ＣａＣＯ，
生产原料取原盐 、工业水、去离子水、离子膜再
沉淀 ；充分 反应后 的盐水 进 入 中 间槽 ，同 时加 入 ５％ 生 水 （含酸 性废 水 和碱 性 废 水 ）、脱 硝淡 盐 水 、高 纯
１ 电耗升高情况
率 最低为 ９０％ 。影 响槽 电压 的因素 很多 ，除 槽 自身
中盐 湖 南 株 洲 化 工 集 团有 限公 司 （以下 简 称 “中盐株 化 ”）现拥 有离 子膜 电解槽 １２台 ，总生产 能 力为 ｌ８万 ｔ／ａ，全 部 为氯 工程公 司 的电解 槽 ，槽 型有 ２种 ，其 中 １Ｏ台为 ＢｉＴＡＣ型 ，２台为 ｎ—ＢｉＴＡＣ型 。
尹科 明等 ：离子膜 法烧碱 电耗 升 高原 因的 查 定及 解 决措 施
于精 制 折 流 槽 内按 工 艺 要 求，分 别 加 入精 制 剂 精制装置 ，分别为新 、老一次盐水 ；二次盐水精制有
ＮａＣＩＯ、ＮａＯＨ。在 前 反 应 桶 内粗 盐 水 中 的 Ｍｇ“ 与 ３套装 置 。
ＮａＯＨ反应生成 Ｍｇ（ＯＨ）：，菌藻类 、腐殖酸等有机 ２．１．２ 查定 内容
离子膜制烧碱工艺降低能耗技术优化
2017年10月离子膜制烧碱工艺降低能耗技术优化林向俊(新疆圣雄氯碱有限公司，新疆吐鲁番838100)摘要:核心的设备，在实际生产过程，电解槽能耗较高，如何更为有效的降低能耗，成为了目前降低生产成本的突破口。
通过优选效果更好的电解槽改造设备，进行优化改造，实现降低能耗的目的。
关键词:离子膜烧制碱；电解槽；能耗；工艺优化氯碱工艺在国内起源于上世纪90年代，氯碱产品广泛应用于人们的日常生活和国防经济建设中。
所采用的原料容易获取，工艺技术生产过程时间短，产能量大，电解法得到的次生产品也可应用于诸多行业[1]。
但该工艺在生产过程，面临着两大问题，一个是市场需求与实际产能的对应关系，当发生产能过剩时，产生的附带产品氯气等，具有有毒、易燃、易爆、腐蚀性强等特点，而该类产品在大量存储和运输过程，势必要投入大量的成本，并且具有很高的风险。
当市场产能不足时，将影响其它化工行业的原材料供应问题。
另一个问题则是在电解法制烧碱过程能耗巨大，电力供应和供电成本影响了企业的生产成本[2]。
因此目前许多企业都在寻求能更好的降低能耗的新技术设备，来降低生产成本。
近年来离子膜电解法成为了主流了制烧碱工艺技术，具有生产的产品纯度高、设备投资及占地面积小，能持续生产，产能大等优点[3]。
在此基础上发展起来的零极距电解槽，阴阳极极板与离子膜之间的距离几乎为0。
减小了极距的电解槽，有效的降低了电子城阴极侧的电压降，可以达到良好的降低能耗的目的。
1降低工艺能耗分析1.1能耗问题氯碱化工工艺是一个高耗能的技术，急需要解决的就是降低能耗，降低生产成本。
整个工艺技术核心部分是电解槽，膜极距工艺技术的应用，在一定程度上有效的降低了能耗，因此，越来越多的氯碱企业开始推广并采用膜极距电解槽设备来进行烧碱的生产。
1.2影响能耗因素降低能耗主要通过两个方面，一是降低用电的电量损耗，二是提高氯碱产量。
能耗由功率和时间决定，在生产过程电流稳定，工作时间固定，因此电能消耗的高地在于通过电压调节来实现。
离子膜烧碱工艺中能耗问题分析研究
离子膜烧碱工艺中能耗问题分析研究摘要：氯碱工艺在国内起源于上世纪90年代，氯碱产品广泛应用于人们的日常生活和国防经济建设中。
所采用的原料容易获取，工艺技术生产过程时间短，产能量大，电解法得到的次生产品也可应用于诸多行业。
但该工艺在生产过程，面临着两大问题，一个是市场需求与实际产能的对应关系，当发生产能过剩时，产生的附带产品氯气等，具有有毒、易燃、易爆、腐蚀性强等特点，而该类产品在大量存储和运输过程，势必要投入大量的成本，并且具有很高的风险。
关键词：离子膜；烧碱工艺；能耗；优化1.离子膜法烧碱工艺优点1.1能耗较低。
离子膜法不需要进行蒸发，能够减少该步骤能耗，此外，电解以及水循环工段能耗也会相应减少，从而降低能耗。
1.2污染小。
离子膜法烧碱工艺中产生的废液以及废气都可以循环使用，几乎不会对环境造成破坏。
1.3产品纯度高。
离子膜法烧碱工艺能够生产出高品质的产品，其纯度能够满足化纤行业生产的要求。
1.4生产安全性高。
离子膜法烧碱工艺生产灵活稳定，电解槽能够适应大幅度的电流变化，灵活控制生产，此外，离子膜法烧碱工艺操作简便，维护简单，降低了工人的工作强度。
2.烧碱工艺中能耗问题分析2.1电解液中电耗能的问题。
产生电耗过大的问题，主要是因为在整个离子膜的电解过程中，电解质中在不断电解过程中会增加了大量的杂质，而在生产中影响的有NH4对电解槽的电流效率有影响的Ca2+、Sr2+、Ba2+、Al3+、Hg2+、I、SO42-、SiO2，会导致电压升高的Mg2+、Ni2+、Fe2+、Al3+、SiO2。
特别是在电解压处理过程中，企业使用除I-技术I-与盐水中的Ba2+形成碘酸钡和高碘酸钡，此化合物阻止了BaSO4沉淀的形成，又阻止了螯合树脂的吸附，它们随精盐水进入电解槽，渗透到离子膜内部，从而影响电解槽的电流效率，造成能耗过大。
因此，虽然各生产企业使用电解液的质量（如海盐、井矿盐、湖盐）、电解槽电解过滤能力不同，其中所杂质含量各有区别，但离子膜法电解系统对电解液的要求基本一致。
化工工艺离子膜烧碱生产系统的节能研究
化工工艺离子膜烧碱生产系统的节能研究摘要：随着我国科技的进步，制造业水平快速发展。
近年来，离子膜烧碱生产系统获得很大发展，为进一步降低产品能耗，行业绿色发展，提供了非常合适的条件，在这种形式下，氯碱企业应不断提升先进技术的应用，主动探讨节能减排新技术，高度重视环保问题，从而确保企业长期健康发展。
关键词：化工工艺；离子膜烧碱；生产系统；节能研究引言随着科学技术的发展，技术水平迅速提高，新技术、新工艺层出不穷，良好的离子膜烧碱生产系统为高电流密度电解槽的使用打下基础；国家产业政策要求氯碱行业向着清洁文明方向发展，节能和减排同时作为企业考核指标，都将促进技术的创新与应用。
1我国的离子膜烧碱发展现状和存在的问题我国是世界烧碱产量及产能最大的国家，自1986年开始从日本首次引进离子膜烧碱生产线，由于其具有节电、省汽、产品质量好、环境污染少等优点，逐步淘汰了隔膜碱等落后生产工艺。
2015年底，国内离子膜法碱产能达到3818万吨，约占比98.6%，已成为国内主要的烧碱生产工艺。
但是我国广泛使用的离子膜烧碱技术具有诸多问题，主要的是生产原料的浪费较大、生产工艺复杂、生产线具有一定的安全隐患等。
除此之外，关键的离子膜主要依靠进口，国产化水平低；受设备制造水平限制，国产离子膜电解槽多具有故障率高、系统不稳定等问题，这些对于生产效率和安全性等方面造成了较大的影响。
因此，我们需要针对这些问题进行离子膜烧碱生产工艺技术的改进和优化。
2离子膜烧碱生产系统的节能措施（1）首先是降低电耗。
氯碱行业是高耗能行业，氯碱生产的耗电量仅次于电解法生产铝，降低电耗是离子膜碱生产主要的节能降耗途径。
影响离子膜碱电耗的因素如整流工序，其将交流电通过变压、整流变为离子膜电解槽用的直流电，其主要损耗为整流电损。
据相关统计，整流效率没提高1%，吨烧碱整流电损可降低26.30千瓦时。
可通过抑制整流器谐波，提高自然功率因素，减少高次谐波的危害。
并选择节能型大功率晶闸管（可控硅）整流器作为电解电源，其效率正常值比二极管整流装置高2%-3%。
离子膜烧碱工艺中能耗问题的研究
离子膜烧碱工艺中能耗问题的研究摘要：伴随着我国科学技术的进步，我国制造业水平发展迅速。
近几年来，离子膜法烧碱生产取得了很大的发展，为进一步降低产品能耗，实现工业绿色发展提供了良好的条件。
氯碱企业要以此为契机，不断提高技术水平，积极探索节能减排新技术，重视环境保护，保证企业长期健康发展。
关键词：离子膜烧碱工艺；能耗1离子膜法烧碱工艺优点离子膜法烧碱是20世纪80年代发展起来的一种新型烧碱工艺，与传统的金属阳极隔膜法烧碱工艺相比，具有明显的优越性。
(1)工艺操作简单。
采用高浓度的电解液制备离子膜法烧碱，不需蒸发就可得到高浓度的烧碱。
（2）减少能源消耗。
该工艺不需离子膜蒸发，可降低能耗。
另外，电解和水循环的能量消耗也会相应减少，从而降低能耗。
（3）减少污染。
该废液在烧碱生产过程中可回收利用，对环境的危害小。
（4）产品纯度较高。
采用离子膜法烧碱可生产优质产品，其纯度可满足化纤行业的生产要求。
(5)生产设备占用的空间较相对于其它烧碱生产工艺，离子膜烧碱工艺具有设备少、占地少的特点。
（6）安全生产情况。
离子膜法制碱工艺灵活而稳定。
本发明能够适应大电流的变化，灵活控制生产。
此外，该离子膜法烧碱操作维护方便，减轻了工人劳动强度。
2离子膜烧碱工艺中的节能发展方向2.1节电方向第一，为节省照明用电，以往所有灯具均采用自镇流(125 w)水银焊剂灯。
由于电压的影响，这种灯的芯子容易烧坏，需要经常更换。
若要降低成本，节省能源，就必须将所有灯具更换为40 W的节能型灯具。
节能灯具如能使用一年，每年可节约2万度电。
一家中型烧碱企业如果使用节能灯一年，每年可以节省电费80万元。
第二，节约用电。
若要省电省电，可将泵的回流改为变频器，即改用节流阀调节变频器的调速电机。
马达工作效率更高，大大延长马达及泵的使用寿命，减少泵的机械磨损及维护时间。
第三，电极零距离转换。
零极距电池通过在两个双极性电池之间增加一个弹性网子，缩短了电极间的距离，减小了电阻，从而达到降低功耗的目的。
离子膜法烧碱能耗计算中的几个常见问题
氢气) 应计入能耗量中ꎮ
５ 自用碱率 ｘ 和碱损失率 ｙ
该标准 ５. ２. ２ 烧碱单位产品综合能耗的计算中给出标准
中给出了自用碱率及碱损失率用法ꎬ但并未给出自用碱率及碱
水二次精制、变电整流、离子膜电解、蒸发、固碱、淡盐水脱氯、
氢、氯输送和成品烧碱计量包装入库等工序的装置ꎮ
第 ５. ２. １１ 条指出氢气、氯气输出边界ꎮ 电解法烧碱生产
伴生的氢气和氯气分别以氢气泵及氯压机出口送出总管为输
出边界ꎮ
２. ３ « 烧 碱 单 位 产 品 能 源 消 耗 限 额 » ( ＧＢ２１２５７ －
２０１４)
在 ３. ４ 中定义了烧碱电解单元单位产品综合能耗:用电解
碱折 １００％ 烧碱单位产量表示的电解单元的综合能耗ꎬ包括氯、
氢处理过程所消耗的能源数量ꎬ不包括烧碱蒸发及其他加工过
程所消耗的能源数量ꎮ
这里用的是包括“ 氯、氢处理过程” ꎬ而不是“ 氯氢处理工
序” ꎮ
２. ４ 标准编制的意义
烧碱生产副产的氯氢气体ꎬ有的以合成氯化氢为主ꎬ有的
但是按照该标准的 ５. １. ７ 的规定是应该计入的:在烧碱生
产界区内ꎬ作为燃料耗用的氢气( 包括电解法制烧的碱副产品
收稿日期:２０１９ － １１ － ０８
作者简介:龙林林(１９７９—) ꎬ湖北竹溪人ꎬ工程师ꎬ主要从事有机合成、化工节能ꎮ
１３４
山 东 化 工
ＳＨＡＮＤＯＮＧ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
的合成阶段作为了烧碱能耗统计范畴ꎻ而实际上烧碱产品的能
耗统计范围不包括氯化氢合成阶段ꎬ叙述如下:
２. １ « 氯、碱技术经济核算规程( 离子膜电解法) »
第 ２２. ５ 条指出烧碱生产界区是指从蒸汽、电力、原盐等能
离子膜烧碱工艺中能耗问题分析研究
一
般都 采用 水池 、 冷却塔 、 水泵 及 连接 管道 组成 的敞开 式 冷却 系统 ， 冷 却效 果
差、 能耗 高 、 焦 油产 量 低 。
３离 子奠 烧碱 工艺 能 耗的 解 决对 簧
３ ． １ 电解液 杂质 的解决 方法
去除这 些杂质离 子 的技术有 很多 ， 近年 来采用 膜过滤 法处 理盐水 和Ｓ ０ ４ ２ －
去除技术提高了氯碱企业的整体技术装备水平 ， 也为高电流密度 电解槽的应用
打下 了 良好 的基 础 。
（ １ ）除铵 技术
盐水 中的少 量铵 ， 特 别是 采用掺 卤或 全 卤工艺 时铵含 量更 高 ， 在 电解槽 阳 极 室 内与ｃ ｌ ２ 反应生 成ＮＣ １ ３ ， 而 ＮＣ １ ３ 是 一种 易爆 炸 的含氮 化 合物 ， 它 的存 在 给 氯 碱 生产 带 来 安 全 隐患 。 盐 水 除 氨技 术 ： 粗 盐 水进 入 折 流槽 ， 加入 一 定 量 的 Ｎａ Ｃ １ ０， 在 除氨反 应槽 中完成反 应 ， 生 成单 氯胺 ， 向氨 吹除 塔通压 缩 空 气 ， 单氯 胺 被空 气带 出系统 ， 盐水 中铵 的质 量 分数 小于 １ ×ｌ ０ ＿ 一 ６ 。 （ ２ ）除碘 技术
科 学论 坛
Ｉ ■ ห้องสมุดไป่ตู้
Ｏ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
离子 膜 烧 碱 工 艺 中 能耗 问题 分 析 研 究
郭 丹
天津 ３ ０ ０ ４ ５ ０ ） （ 天津 渤 化永 利化 工股 份 有 限公 司规 划 设计 院 【 摘 要］ 随着我 国化 工 产业 的不 断 规模化 发展 ， 导致 了离 子 膜法 制碱 发展 迅猛 ， 各 地争 相 新建 、 扩 建离 子 膜生 产 装置 ， 但是 快 速发展 可 能 会造成 国内烧 碱市 场供过于求的局面， 而且国内大多数离子膜生产厂家也存在着使用超前、 研发滞后以及产品消耗水平较高 ， 离子交换膜使用寿命短等诸多问题。 因此， 本文主要就 离子 膜烧 碱工 艺 中的 能耗 问题 ， 进 行 了相 关的分 析 ， 以供 大 家交 流探 讨 。 ［ 关键 词］ 离子 膜烧 碱 工艺 ， 能耗 ， 问题 ， 对 策
离子膜法制烧碱节能技术分析论文
离子膜法制烧碱节能技术分析论文离子膜法制烧碱节能技术分析论文1离子膜法制烧碱节电技术分析1.1节约动力电在当下烧碱生产设计过程中，经常会出现动力电消耗现象，尤其是氯碱生产中电解槽装置的电能消耗量，尤其明显，且大部分都是来自于回流电路。
因此，只有控制好电解槽的电压，使其各项指标达到基准范围才能实现生产节约目标。
可以利用离子膜法制烧碱节电技术来完成，具体做法可以从以下几方面进行分析。
其一，更换电解槽中氯气输送水环泵，可以选用节能型氯气压缩机来替代。
其二，利用中、高压法来进行液氯生产，最大化保证节能生产效果。
其三，对电解槽所释放的热量进行有效回收，进而满足氯气和氢气排放需求。
其四，针对一些大型氯碱生产电器，应采用变频调速技术，来进行节电控制，并严格检测进槽盐水的各项指标，防止电压过高产生大量的电能消耗，可以采用零极距电解槽来控制电压流动状态。
其五，当条件允许时，可直接将氢气输送出临界面，从而减少动力消耗，提高电流效率。
最后，在适当条件下，可通过降低氯压机和氢压机出口的压力，来实现动态节能生产[1]。
1.2节约照明用电通常，工业照明用电，主要包括：室内照明，户外装置照明，站、场照明，地下照明，道路照明等。
按照国家相应的建筑照明设计标准来看，现下，氯碱工业照明用电值要远远高于基准用电参数，因此，为了实现节电生产，应将其照明系统控制在40W范围内，就可完成基本生产。
2离子膜法制烧碱节水技术分析氯碱工业生产属于用水量较大的生产行业，据相关数据证明，普通中小型企业年用水量就可高达数百万吨以上，而大型生产企业则要用到近千万吨用水量。
除此之外，氯碱工业所产生的污废水排放量也要高于其它化工生产企业，随着其企业规模的不断扩大，生产用水及水环境污染情况也在日益加剧，因此，相关企业应大力实行节水环保的生产原则，全面提升企业水资源的合理利用。
首先，可以循环利用设备冷却水，使其达到跨车间、跨工段、跨岗位的利用效率，并对一些用水量较大的生产车间，实行安装冷却用水闭路循环系统，这样就可在一定程度上，达到节水目的，控制水资源浪费情况。
离子膜烧碱工艺中能耗问题的研究
Ａｌ ＳＯ 。 别是 在 电解压 处 理 过程 中 ， ”、 ｉ ，特 企 盐 水 中铵 的 质量 分 数 小于 １ ０ （） ×ｌ 一。２除碘 业使 用 除Ｉ 一技术Ｉ 与盐 水 中 的Ｂ ， 一 ａ形成 碘 酸 技 术 。 然 在 市 面 上有 着多 种 除 碘 方 法 ， 虽 将 钡 和 高碘 酸 钡 ， 化 合物 阻止 了Ｂ Ｓ 淀 Ｉ 此 ａ Ｏ沉 ～氧化 成 分 子 形 式 ， 吸 附 出来 ， 用 离子 再 采 的 形 成 ， 阻止 了螯 合 树 脂 的 吸 附 ， 又 它们 随 膜 法烧 碱 装 置 与 隔 膜 法 烧 碱 装 置联 合运 行 精 盐水 进 入 电解 槽 ， 透 到 离 子膜 内部 ， 渗 从 的方 式 ， 通过 隔膜 法 烧 碱 带 出 部 分 碘 ｌ 过 通 而 影 响 电解 槽 的 电流 效率 ， 成 能 耗 过 大 。 离 子 交 换 树 脂 吸附 的 方 式 除 去 碘 。 是 就 造 但 因 此 ， 然 各 生 产 企 业 使 用 电解 液 的 质 量 成 熟 程 度 而 言 企 业 可 以采 用 采 用 离 子 膜 法 虽 （ 如海 盐 、 井矿 盐 、 湖盐 ） 电解槽 电解 过 滤 能 烧 碱 装 置 与 隔 膜 法烧 碱 装 置 联 合 运 行 的 方 、 力不 同 ， 中 所 杂 质 含量 各 有 区别 ， 离 子 式 ， 其 但 通过 隔膜 法 烧 碱 带 出 部分 碘 。 样 就 可 这 膜 法 电 解 系统 对 电 解 液 的要 求 基 本 一 致 。 以 在 一 定 程 度 上 优 化 电 解 液 ， 而 节 约 成 进 （） 除 电解 液 精 制 是 将 电解 液 中 的 有 害物 质通 过 本 。３ 新 的 冷 却技 术 。 了使 用 传统 的 水冷 特 定 工 艺 技 术 除 掉 ， 达 到 离 子 膜 电解 槽 器 之 外 ， 业 还 可 以 采 用 先 进 的 水 膜 蒸 发 以 企 的使用 要求 。 传 热技 术 ， 水 冷 与 空冷 、 热 与 传 质融 为 将 传 ２ ２ 蒸发工段 能耗 问题 ． 体 ， 过 管 外 水 膜 的 蒸 发 ， 化 管 外 传 通 强 在 企 业 实 际 的 生 产 过 程 当 中 ， 次 实 热 。 传 统 初 冷 器不 同的 是 ， 发式 水 冷 器 一 与 蒸 际 的 离 子膜 烧 碱 过 程 如 下 ： 电 解 液 精 制 是 工 艺 介 质 走 管 内 ， 和 空 气 走 管 外 ， 行 在 水 运 反 应 器 内加 入 纯 碱 、 碱 ， 电解 液 中 的 水 温 低 ， 以 不 易 堵 塞 、 垢 ， 证 了设 备 烧 使 所 结 保 Ｃ “、 生 成 沉淀 ， 过 道 尔澄 清 桶 沉 降 的 平 稳 安 全 运 行 ， 可 以 减 少 能 耗 增 加 企 ａ Ｍｇ 经 就 分 离 ， 经 过 砂 滤 器 过滤 大 量 的杂 质 。 次 业 效 益 。 此 通 过 各 种 离 子 分 离 技 术 的 支 再 一 因 盐 水 经 涂 有 一纤 维 素 的 碳 素 烧 结 管 过 滤 持 ， 可 以 提 供 离 子 膜 烧碱 的 工 艺 中 的 能 就 器 ， 去 固体 悬浮 物 。 ，Ｏ 加 入盐 水 中 ， 除 ＮａＳ 去 耗 ， 到 节 能 效 果 。 达 除 其 中 的游 离氯 ； 制好 的 一 维 素 先预 ３ ２解 决设备 的问题 配 纤 ． 涂 碳 素 烧 结 管 ， 一 部 分 与 盐 水 一 起 加 入 另 使用 新 型 烧 碱 工 艺 特 点 ： 点 ， 理 简 优 原 过 滤 器 ， 防 止 过 滤 元 件 堵 塞和 延 长 过 滤 单 、 行 稳 定 、 修 费 用 低 ； 点 ， 置 占地 以 运 维 缺 装 周 期 ， 滤 器 交 替 使 用 ， 期 反 洗 。 解 过 面积 大 、 过 定 电 自动 化 控 制程 度 低 、 作 复 杂 、 操 ａ一 程 中通 过 蒸 发 过 滤 杂 质 ， 需 要 增 加 大 量 纤维 素运 行 费 用高 ， 别是 砂 滤 器 中的Ｓ Ｏ， 就 特 ｉ 的 加 热 和 冷 却 ， 传 统 初 冷 器 冷 却 一 般 都 给 系统 增 加 了新 的 节 约 能 耗 。 但 当然 在 设 备 采 用 水池 、 却 塔 、 泵 及连 接管 道 组 成 的 的 使 用 上 ， 作 者 必 需 要 对 可 能 发 生 事 故 冷 水 操 敞 开 式 冷 却 系统 ， 却 效 果 差 、 耗 高 、 冷 能 焦 做 好 安 全 对 策 ， 制 定 的 措 施 应 能 够 完 全 并 油产量低 。 实 施 到 位 ， 应 与 主 体 装 置 同 时设 计 、 时 并 同 施工、 同时 投 用 。 样 才 能够 在 减 少 能 耗 的 这 ３能耗 问题 的解决方 法 基 础 之 上 ， 止 或减 少 事 故 的 发 生 。 防 烧碱 行 业 ， 子 膜 碱 比 隔 膜 碱 每 吨 可 离 降低 能 耗 ０ ４ ｔ 准 煤 ， 在 我 国 离 子 膜碱 ４结语 ． １标 现 比例 只有３ ％， 果 提高 ｌ ％， ０ 如 ０ 就可 节能 ５ 万 ０ 使 用 离 子 膜 进 行烧 碱 工 艺是 未 来 烧碱 ｔ 准 煤 。 此 提 高 烧 碱 能 耗 ， 加 产 量 是 工 艺 的 新 方 向 ， 相 对 于 其 他烧 碱 工 艺 来 标 因 增 他 当前 我 国研 发 产 品 的 重 任 。 说 ， 有 节 能 、 速 的 方 式 ， 是 由于 我 国 具 快 但 ２ 浅谈烧碱 工艺中能耗问题 ３． １解 决 电解液 杂质 的方 法 烧碱 工 艺 起 步 慢 ， 用 离 子 膜 烧 碱 还 存 在 使 电解 液 中影 响 到 能 耗 问题 的 因素 有 很 去 除 这 些 杂 质 离子 的 技 术 有 很 多 ， 近 着不 少 问 题 ， 能耗 问 题 上 也 存 在 着 种 种 在 多种 ， 是 在 当 前 设备 条 件 下 ， 但 由于材 料 杂 年来 采 用 膜过 滤 法 处 理盐 水 ， ｓ ４ 除技 的不 足 ， 文 就 离子 膜 烧 碱 能 耗 问题 进 行 ｎ ｏ ２去 本 质过 多和 设 备 损 耗 导 致 的能 耗暂 居 烧 碱 工 术 提 高 了 氯碱 企 业 的 整 体 技 术 装 备 水 平 ， 了初 步 的 探 讨 ， 主要 通 过 分 析 烧 碱 工 艺 中 艺 中 最 主 要 的 地 位 ， 此 在 实 际生 产 过 程 也 为 高 电流 密 度 电解 槽 的 应 用 打 下 了 良好 的 电解 质 和 电 解 设 备 导 致 了能 耗 的 问题 。 因 当 中 如 何 减 少 该 类 的 问 题 ， 是 企 业 研 究 的 基 础 。 将 和改进的主要方式 。 （ ） 铵 技 术 。 水 中的 少量 铵 ， 别是 参考文献 １除 盐 特 ２。 电解液 中 电耗 能 的问题 １ 采 用 掺 卤或 金 卤 工 艺 时 铵 含 量 更 高 ， 电 ［】程 殿彬 ． 在 １ 离子 膜 法 制烧 碱 生 产技 术 ［ ． Ｍ】 产 生 电耗 过 大 的 问 题 ， 要 是 因 为 在 解 槽阳 极室 内与 ｃ， 应生 成ＮＣ 主 １ 反 １而ＮＣ １ 是 北 京 ： 学 工 业 出版 社 ， ０ ４ 化 ２０ ． 整 个 离 子 膜 的 电解 过 程 中 ， 解 质 中在 不 电 种 易 爆 炸 的 含 氮 化 合 物 ， 的 存 在 给 氯 【】武 汉大 学 ． 它 ２ 化学 分 析 ． ［ 】北 京 ： 育 下 Ｍ ． 教 断 电解 过 程 中 会 增 加 了大 量 的 杂 质 ， 在 碱 生 产 带来 安 全 隐患 。 水 除 氨 技 术 ： 盐 而 盐 粗 出版 社 ， ９ ７ ｌ９ ． 生 产 中影 响 的 有ＮＨ 对 电 解槽 的 电 流效 率 水进 入 折 流 槽 ， 入一 定 量 的Ｎａ １ 在 除 【】徐 平 ， 关 文 ． 离 膜 应 用 与 工 程 案 例 加 Ｃ ０， ３ 陈 分 有影响的 Ｃ ２． ｒ Ｂ ” Ａ ”、 ｇ Ｉ Ｏ 卜 氨 反 应槽 中完 成 反 应 ， 成单 氯 胺 ， ａ＋Ｓ “、 ａ 、 Ｉ Ｈ 、、 、 Ｓ 生 向氨 吹 【 】北 京 ： Ｍ ． 国防 工业 出版 社 ， ０ ７ ２０ ． Ｓ Ｏ ， 导致 电压 升 高 的Ｍｇ Ｎｉ Ｆ “、 除 塔通 压 缩 空 气 ， 氯胺 被空 气 带 出 系统 ， ｉ ，会 、 、 ｅ 单
离子膜法烧碱生产中的节能降耗策略
离子膜法烧碱生产中的节能降耗策略摘要：近年来由于我国经济在不断发展，导致了离子膜法制碱发展迅猛，各地争相新建、扩建离子膜生产装置，但是快速发展可能会造成国内烧碱市场供过于求的局面，而且国内大多数离子膜生产厂家也存在着使用超前、研发滞后以及产品消耗水平较高，离子交换膜使用寿命短等诸多问题，因此，文章认为应该根据实际情况适时适度发展离子膜法制碱，同时在制造离子交换膜制造过程中的能耗问题，以便达到使用最低的能耗生产出最多的离子膜的方法。
关键词：离子膜；烧碱工艺；能耗问题1.引言：经济全球化使各行业市场竞争日趋激烈，以往的粗放式生产模式已然无法满足现代社会的发展需求，企业必须以现有资源为依托，充分研判市场行情与先进工艺技术，优化生产效益。
然而，在实际生产运营中，企业管理人员如何抓准时代契机，结合自身优势，对离子膜烧碱生产系统进行科学优化，使其展现出更为优质的节能效果，同时创造更大的经济价值，值得我们更为深入地探索。
2.烧碱的用途烧碱（学名：氢氧化钠）是一种可溶性强碱，是一种广泛应用于工业的化工产品。
在冶金工业里，矿石里的活性成分通常转化为可溶性钠盐，以除掉不溶性杂质。
所以，通常需要添放纯碱，有时添放烧碱。
例如，在铝冶炼过程里，使用纯碱和苛性钠制备冰晶石并处置铝土矿。
在钨冶炼过程里，首先将精矿和纯碱焙烧成可溶性钨酸钠，然后，经过酸沉淀、脱水、还原等步骤制备钨粉。
在化学工业里，氢氧化钠用于生产金属钠。
烧碱用于生产许多无机盐，尤其是在制备一些钠盐时。
烧碱或纯碱也用于染料、药物和有机中间体的合成。
由此可见，烧碱在工业生产中发挥着巨大作用。
所以，优良的烧碱生产工艺对于工业发展能够起到促进作用。
经过长期的研究和实践，已经证明离子膜烧碱法的优越性。
离子膜法制烧碱的生产工艺，是世界上最先进的生产工艺。
经过对离子膜烧碱生产工艺的描述和优化，进一步阐述了新技术的优越性。
但国内在运用这一方法施行烧碱生产时，仍存在很多问题，不仅浪费了大量资源，也降低了工作效率。
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关键词：离子膜烧碱工艺能耗效益
1、引言
随着我国化工产业的不断规模化发展，极大地推动了我国经济的进步与社会的发展，做出了积极的贡献。但在化工业不断发展的同时，带来的能耗过大、环境污染以及供大于求的问题开始不断显现。近年来，国家通过不断下达相关政策，积极进行产业结构调整，试图通过技术手段与管理手段对相关产业进行升级。我国能源丰富，但人均却在世界上倒数，要按照可持续发展战略规划要求，就必须要节约资源，降低能源损耗，提高生产效率，在有限的资源中不断提高生产效益。离子膜烧碱工艺中，由于一直从事简单生产，技术革新速度过慢，存在严重的能源损耗问题。通过工艺技术的不断创新，可以有效降低生产能耗，为生产企业节约成本，提高收效。
4、离子膜烧碱工艺能耗解决措施
首先对于电解液中杂质过多的问题，采用膜过滤法来对盐水中的硫酸离子进行去除技术极大地提高了现代整体技术的水平，从而为高电流密度电解槽的应用奠定基础。在盐水中如果存在过多的氮离子，将会可能生成氯化氮这种有爆炸隐患的物质，从而带来不安全因素。[5]所以要做好除铵技术的应用。通过向盐水中增加次氯化钠的办法，在除氨反应器中进行反应，生成的单氯胺被压缩空气带走。盐水中铵的质量分数将会低于1*10-6。通过一次盐水精制系统的优化升级，引起脱氯系统。取消次氯酸钠配制槽、输送泵、阀门与计量装置等，增加一次盐水的PH检测计，对硫酸离子与一次盐水的相关设备与管道、自动监测系统进行改进，取消次氯酸钠配制指标与温度、压力等控制指标。通过改进，可以有效降低硫酸盐泥的外排量，从而减少了环境污染，每年可以有效节约亚硫酸钠300吨左右。每年节约用电五万度，从而达到节能效果。[6]
2、离子膜法烧碱工艺概述
离子膜法主要是通过利用阳离子交换膜把单元电解槽进行分隔为阳极室与阴极室，从而使电解产品分开。离子膜电解法是一种新兴技术，通过对阴阳离子选择性透过，可以把带一种电荷的离子进行通过，对异性的离子进行阻挡，从而达到脱盐、净化与合成的目的。目前离子膜法已经应用于氯碱的生产与海水的淡化等领域。在氯碱工业中，利用阳离子交换膜电解槽电解食盐或氯化钾水溶液对生产氯气、氢气与烧碱等。[1]
3.2蒸发段的能耗
在实际的生产过程中，电解中相关的金属离子会形成沉淀，通过沉降进行分离，再通过砂滤器进行杂质过滤，一次盐水经过过滤除去固体悬浮物。亚硫酸钠加入盐水中，除去了游离氯，过滤器交替使用。在电解过程中通过蒸发过滤掉杂质，需要大量的加热与相对冷却装置，传统的冷却装置包括冷却塔、水池、水泵等制冷效果并不佳，能耗大，而且产量低。[4]
试论离子膜烧碱工艺中能耗问题
摘要：随着我国经济的不断发展，化工产业也取得了长足的进步。离子膜法是一种新兴的制碱方法，在我国的多个地区都进行了规模化生产，但同时也造成了一种供大于求的局面。大规模的生产造成研发水平滞后，产品耗能水平较高，交换膜使用寿命短的问题开始显现。本文通过对离子膜法烧碱工艺进行介绍，对能耗原因与改善对策进行分析，以降低能耗，提高生产效益，实现产业节能。
其次要通过合理的技术达到除碘。目前在市场上应用的除碘技术有很多。如吸附碘离子的氧化物、采用隔膜法烧碱带出部分碘、通过离子交换树脂吸附法除碘等。目前最为先进的除碘技术可以说是通过把离子膜烧碱装置与隔膜法烧碱装置进行联合，通过隔膜法烧碱带出碘是最好的办法，可以对电解液进行优化，从而降低成本。
对于冷却技术，除了使用传统的装置技术外，还可以通过目前较为先进的水膜蒸发传热技术，把空气冷却、水冷与热传导进行有机结合，成为一体，利用管外水膜的蒸发，对管外的传热进行强化。蒸发式能够稳定运行。[7]
5、结语
离子膜烧碱工艺是我国化工制碱行业中一项应用广泛的技术，需要对能耗严重问题进行改进，以应用目前的节能减排需求，提高能源利用效率。通过离子膜烧碱工艺中的电解质杂质处理与冷却系统改进这两项主要的工艺流程进行更新改进，可以有效降低工艺流程能耗，提高能源利用效率。随着我国化工产业的不断发展，在节能降耗方面应用的技术与管理制度将会更加完善与健全，全方位地提高生产企业的生产效率，降低成本，减少能源浪费，为我国的工业领域的可持续发展提供保障。
离子膜法烧碱工艺流程并不复杂，首先是盐水溶液经过精制后，进入阳极室，钠离子在电场作用下通过交换膜向阴极室移动，钠离子与电解水形成的氢氧离子合成为氢氧化钠，在阴极生成氢气。氢化钠在电解完成后，淡盐水将会经脱除深解氯，固体盐重饱和后返回到阳极室，形成盐水回路。
3、离子膜法烧碱工艺能耗存在的问题
3.1电解液电耗能
除此之外，还可以通过对生产余热进行充分利用的方法提高能源利用率，通过余热可以进行蒸汽制备与高温热水；一些工艺流程中的电器并未进行无功补偿，变频技术应用水平低，只有低压电机与高压电机采用这项技术，生产流程中的照明灯未全部采用节能灯等也可以进行节能改造。[8]通过采用节能管理手段与工艺流程上的降低能耗方法，可以有效提高设备的运行稳定性，减少维护成本人，但同时它的自动化水平低，操作相对复杂，在设备的使用上，操作者要更加注重技术培养，提前做好各项安全防护，既降低了能耗，又确保了安全，可谓是效果上佳。
电解液中很多因素都会影响到耗能问题。另外材料的杂质较多与设备损耗等同时也是能耗居高不下的一大原因。[2]在电解液过程中，电解质在不断地进行电解会增加了大量的杂质，在生产中钙离子、铝离子、钡离子等都会对电解槽的电流效率，镁离子、亚铁离子、铝离子都会导致电压升高。生产企业一般使用碘离子形成碘酸钡，而避免形成硫酸钡造成沉淀问题，同时也阻止了螯合树脂的吸附。溶液随精盐水进入到电解槽，渗透到离子膜的内部，影响到了电解槽的电流效率，从而导致能耗过大的剖一。虽然很多生产企业所采用的电液质量与电解过滤能力有所不同，所含杂质也不相同，但离子膜法对电解液的要求基本相同。[3]