降低二水氯化鈣產品蒸汽消耗的措施

王文穎

（唐山三友志達鈣業有限公司，河北 唐山 063305）

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

1 二水氯化鈣生產工藝流程簡述

股份公司重堿車間蒸餾塔排放的蒸氨廢液先送至海邊渣場，上清液溢流后經逐級灘曬達到25°Be′左右，再經三效蒸發并澄清除鹽制成45%左右的鈣液。然后經四效蒸發器、升膜蒸發器及成品加熱貯槽進一步蒸發濃縮CaCl2超過68%，經制片設備（轉鼓制片機）或造粒設備（造粒機），冷卻結晶制得片狀或粒狀固體氯化鈣，再經流化床干燥后成為最終的二水氯化鈣產品。

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據，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，且不穩定，呈逐漸升高趨勢，這極大增加了二水氯化鈣產品的成本。

導致氯化鈣產品蒸汽消耗高的幾個主要因素：

2.1 原料液濃度和溫度偏低

我公司生產所用的原料液由制鹵工段提供，通過風力和太陽能的作用，將廢液逐級攤曬提濃，因此清液的濃度和溫度受氣候等外界因素限制，且隨著生產工藝逐步完善，操作進一步優化，公司生產能力不斷增加，所提供的攤曬清液不能滿足生產需求，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

根據計算，理論上清液濃度每降低1%，單位產品的蒸汽消耗增加0.1t，清液溫度每降低10℃，單位產品的蒸汽消耗增加0.05t。

2.2 蒸發加熱器結垢嚴重

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等雜質含量卻明顯較高。因此蒸發加熱器結疤較快，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加熱管漏的情況，造成換熱能力的下降，極大影響生產，以老片為例，四效加熱器出現泄漏后，在保證正常生產量的情況下，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境空氣，用于干燥氯化鈣產品，外界空氣溫度較低時，蒸汽消耗有明顯增加，若能提高加熱器進口空氣溫度，則可降低蒸汽消耗。

3 改進措施及效益

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 減緩加熱器結垢速率并及時清除垢層

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，為此我們增加了一套可計量的加酸裝置，用以調整其CaO含量，通過反復摸索，在考慮結垢速率、設備腐蝕及產品質量等多方面因素，最終我們控制精制后的鈣液CaO含量為0.4tt左右。

2）調整洗車周期

使用新旭法鈣液后原定的新蒸、老蒸生產線五天洗車一次已無法保證加熱器正常使用，在滿足片鈣、粒鈣用液需求的同時還要兼顧蒸發加熱器的生產能力，我們通過反復調整摸索將洗車周期定為新蒸三天洗車一次，老蒸兩天洗車一次，通過一段時間的運行，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備，定期對各加熱器進行高壓清洗，去除結疤，提高其換熱能力。以蒸發為例，高壓清洗前，生產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 及時消除加熱器泄漏

加熱器發現泄漏后，利用生產的周期性，及時組織消漏，減少因泄漏造成的蒸汽浪費，并相繼定制了抗腐蝕性強的材質為TA10的一效加熱器和四效加熱器替代原來泄漏的加熱器，于今年8月份即將對加熱器進行更換，以徹底解決加熱器漏這一問題。

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，在片鈣增加空氣預熱器，利用冷凝水的熱值預熱進入新、老片空氣加熱器的空氣，以節省生蒸汽使用量，冬季時空氣經預熱后溫度可提升20℃左右。由此每噸二水氯化鈣可節汽約0.05t。

4 經濟效益

2012年5月～2013年4月二水氯化鈣蒸汽單耗2.50t／t二水鈣。

通過對生產系統的設備及工藝的優化改造，隨著項目的逐一實施，二水氯化鈣產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，并取得了可觀的經濟效益。

［1］ 劉佩田.化工單元操作過程［M］.北京：化學工業出版社，2004