雙氧水生產中的節能環保技術

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）

當前化工企業對自身節能環保提出了更高的要求，符合國家政策要求，同樣也是提高自身競爭力、降低生產成本的必然要求。雙氧水作為一種綠色化工原料，其裝置的規模和數量正在不斷擴大。雙氧水雖然不是高能耗和高污染產品，但節能減排對于降低產品生產成本、減少環境污染具有重要的現實意義[1]。結合裝置技術改造情況在節能環保方面進行了小結，對同類裝置優化改造具有一定的參考價值。

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反應生成氫蒽醌，氫蒽醌在氧化塔內與空氣鼓泡反應生成含有過氧化氫的氧化液而氫蒽醌重新轉化為蒽醌，氧化液在萃取塔內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處理后循環使用。

2 節能技術

2.1 泵電機變頻技術

目前國內雙氧水裝置大泵采用變頻的較少，一般通過出口閥門開度調節，損失大量電能。根據流體力學原理，泵軸功率P與轉速N的三次方成正比，在保證流量穩定的條件下，降低泵的運轉頻率，可有效降低泵功率，節省電耗；轉速下降可延長泵的壽命；克服因調節閥故障造成生產波動，控制更加平穩且精度高[2]。氫化液泵增加變頻后電流由350A降至330A，頻率由50Hz下調到40Hz即能滿足生產。節能效果顯著，提高了電機功率因素，減少了無功功率消耗。

2.2 空壓機節能技術

節能技術主要有兩點，一是適當關小空壓機進氣閥門，二是在空壓機前增加冷卻裝置。

2.2.1 關小進口閥

在滿足空氣壓力和流量的前提下適當關小空壓機進氣閥門可降低空壓機電流，由77A下降至70A，將出口調節閥盡量開滿減少阻力，進氧化塔壓力略有下降但滿足生產要求，作為長周期運行設備的節電效益較高。

2.2.2 空壓機增設前置冷卻系統

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

2.3 熱量回收技術

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

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

2.3.2 回收冷凝水余熱

冷凝水直接外排會造成余熱浪費，新增一臺純水預熱器將冷凝水熱量用于加熱進入萃取塔的純水，減少純水加熱蒸汽消耗。

3 環保技術

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，生產中特別關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置成相互獨立的系統，涉及排污退料的設備較多。分離器一般設計成中間帶擋板的結構，油相側工作液回收利用，水相側一般排污至隔油池。

3.1.1 分離器改造

分離器通過簡單的閥門開關控制極易將工作液夾帶到隔油池導致污水處理難度加大。可進行改造：將水相側出口管設計成倒U型，并安裝玻璃管液位計，可實時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 排污增設分離罐

裝置部分設備排污退料未設置油水分離而是直接排至隔油池，如萃余分離器、過濾器等，特別在工作液退料時若直接退到隔油池，然后從隔油池抽工作液進行清洗，勞動強度大且操作不便，易造成工作液溢流至污水站，影響污水站運行且損失昂貴的工作液。可進行改造：在酸堿排污總管上分別設置油水分離器進行二次分離，分離后的工作液可通過管道與配制釜相連，水相進隔油池，降低了隔油池內工作液含量，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系到環保，也關系到芳烴消耗，對產品成本有直接影響。目前一般采用冷卻+吸附的方式進行回收，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，進入膨脹機的氣體溫度太低易導致出氣結冰造成堵塞，一般控制在25～35℃，進入活性炭纖維的溫度太高易導致吸附的芳烴解吸造成回收率低，一般控制在30～40℃。

3.3 設備檢修回收工作液

設備檢修時要將內部的工作液排凈，為此在裝置每層設置抽真空接頭是非常必要的，各個接頭匯總后與真空系統連接。檢修時通過軟管連接回收工作液，避免跑冒滴漏，現場更加清潔。

4 結語

節能環保技術的應用能夠回收更多工作液，節約蒸汽、電能消耗，后續污水處理難度降低，環境更加清潔，裝置的整體管理水平上了一個新臺階，采用更加節能環保的技術實現清潔生產是企業提升競爭力的必然需求。

[1]劉向來.雙氧水生產節能減排的技術措施[J].化工進展，2009，28（4）:721-726.

[2]王文堂.化工節能技術手冊[M].北京：化學工業出版社，2006，329.

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