降低燒堿電耗舉措

王俊煥，董 雷

（黑龍江昊華化工有限公司，黑龍江 齊齊哈爾161033）

黑龍江昊華化工有限公司（以下簡稱“黑龍江昊華”）離子膜電解鹽水生產燒堿系統采用的電解槽為NBZ-2.7型膜極距電解槽，離子膜為日本旭化成離子膜。在離子膜電解鹽水生產燒堿系統中，燒堿耗電多少決定了燒堿成本的高低，所以離子膜噸堿直流電耗成為各燒堿企業生產中關注和控制的重要指標。

離子膜電解鹽水生產燒堿，降低其噸堿直流電耗，提高電流效率，主要是在氯堿生產系統中的鹽水及電解兩個工序的操作及管理。黑龍江昊華為降低噸堿直流電耗于2018年12月末專門召開降低燒堿電耗專項分析會議，并在生產指標控制、生產操作及生產管理、工藝管理等各方面作出細致、全面規定并進行認真、嚴格落實。

1 指標控制方面

（1）一次及二次鹽水工序。嚴格控制鹽水濃度在300～310g/L，溫度在55~65℃，鹽水中鈣、鎂離子含量在0.01 mg/L以內。氫氧化鈉過量控制在0.10～0.30 g/L，碳酸鈉過量控制在0.3～0.5 g/L，當原鹽中鈣鎂含量偏高時，將氫氧化鈉過量及碳酸鈉過量偏上限控制。

（2）電解工序。電解工序積極進行調整影響電耗的各項工藝指標，有效調控電解槽的槽溫及燒堿濃度、電解槽加酸等指標并將電解槽加酸出口酸度在指標上限控制，最大限度減少副反應，盡可能降低電解槽電耗。將燒堿濃度控制在32.1%~32.3%、電解槽出口酸度控制在0.001~0.003 g/L、電解槽溫實行自然槽溫，溫度控制在83.0~84.0℃。

2 管理方面

（1）鹽水工序。加強對生產燒堿的原料監管，提高工業鹽質量，嚴格控制原鹽中Ca2+、Mg2+、SO2-4等雜質含量。為確保鹽水質量，采購優質進口原鹽。加強鹽泥壓濾管理，要求安排專人負責。根據原鹽質量及鹽泥槽液位情況及時調整壓濾機進料時間及鹽泥泵的運轉頻率，使鹽泥槽有足夠的空位，以確保每次排泥均能正常進行。每天段長及班長對鹽泥壓濾情況進行檢查，發現問題及時解決。

（2）電解工序。電解技術人員每天對離子膜陰極電流效率及陽極電流效率進行計算；每天白班當班員工對電解槽現場電壓進行測量，根據現場實測電壓計算燒堿直流電耗；電解管理及技術人員每天與成品堿庫核對燒堿產量，如果出現偏差與堿庫核對堿罐液位，及時查找原因，保障燒堿產量精準進而保障燒堿電耗準確。

（3）黑龍江昊華電解現運行10臺電解槽，自2010年裝置建成初次開車至今離子膜均已進行過周期更換（離子膜使用周期為3年），10臺電解槽的離子膜使用到期后進行更換后再投產。10臺電解槽離子膜換膜投產情況為2017年2月、3月換膜投產3臺；2017年10月、11月換膜投產4臺；2018年2月、5月、8月換膜投產3臺。新離子膜使用初期電流效率高、產燒堿多、電耗低，為此該公司對于不同時期更換的離子膜采用不同的運行電流密度。運行期短的離子膜效率高，實行高電流密度運行，運行期長的離子膜效率低，實行低電流密度運行，進行電流密度科學匹配，保障實現低電耗運行。

（4）鹽水質量是保障離子膜產燒堿高效率、低電耗的重要因素。為保障鹽水質量能持續、不間斷監控。黑龍江昊華在周六、周日雙休日及法定節假日均對一次鹽水儲罐及二次鹽水樹脂塔的二級塔進行留樣分析監控。對過濾鹽水罐每晚20：00用滴定法監控鹽水中鈣、鎂離子含量。車間夜班值班調度也每天對一次鹽水與二次鹽水工序隨機抽取鹽水樣、隨時監控鹽水質量以確保鹽水質量合格，保障膜性能，進而保障噸堿耗直流電。

3 生產操作方面

（1）加強凱膜過濾器定時巡檢，掌握每臺過濾器清液狀況、清液量及過濾壓力、反沖時間，發現膜組件泄露時及時停機更換。過濾器壓力偏高，影響正常生產時，需及時進行酸洗。過濾器正常酸洗時，嚴格按規定步驟操作，保證過濾器過濾效果及出水量。

（2）加強排泥操作。預處理器每2 h上排泥一次，上排泥以露出清液為準；每4 h下排泥一次，下排泥以鹽泥變稀為準，工段制定了上、下排泥時間，并要求各班排泥人員嚴格按規定的排泥時間進行操作，為保證排泥效果，延長排泥時間，規定預處理器V-405A與V-405B不能同時進行排泥，各班定期清理浮泥槽內外環板上泥垢。還要定期疏通所有清液管，保證出水量。

（3）加強精制劑的配制工作。每天操作人員準時進行碳酸鈉、三氯化鐵及亞硫酸鈉溶液的配制，根據生產負荷及時調整化料數量，定時取樣化驗，保證配比濃度，由當班班長監督操作。

（4）為確保一次鹽水SO2-4濃度≤5 g/L，生產中嚴格控制進膜鹽水的pH值5~8、余氯為0、溫度25~35℃，當班人員認真巡檢，查看結晶體輸送泵運行情況，發現管線結晶堵塞情況及時處理（尤其冬季），及時出硝。

（5）樹脂塔再生程序中，保證樹脂塔反洗效果，反洗純水量由60 m3/h到120 m3/h逐步增大，反洗最高水量120 m3/h保持在20 min左右，以保障樹脂塔反洗效果。嚴格控制樹脂塔酸、堿再生加入量，使酸、堿再生加入量在加入量上限操作，及時取樣分析，保障樹脂塔酸、堿再生合格使出塔鹽水Ca2+、Mg2+在10×10-9以內。樹脂塔出塔入槽鹽水Ca2+等陽離子含量若偏高則依據鹽水情況將樹脂塔再生進行倍量再生。隨時監控樹脂塔內樹脂高度在1.36 m以上，發現樹脂高度降低，及時補充樹脂，保證樹脂高度進而保障進入電解槽鹽水質量合格。

（6）鹽水在線監測指標必須保證合格，發生異常及時采取措施調節到正常，如處理不了可降量或停車。工段要求每位班長、操作人員，當班問題當班處理，不能將問題遺留到下班組。工段長、技術員每天對生產指標曲線及工藝指標控制情況進行檢查，嚴格工藝紀律。

經過采取以上各項電耗控制舉措后燒堿耗電下降顯著。

2019年1月進行采取電耗控制舉措前（2018年11、12兩個月）離子膜噸堿直流電耗等各數據表見表1。

2019年1月進行采取電耗控制舉措后離子膜噸堿直流電耗等各數據表見表2。

表1 采取電耗控制舉措前離子膜噸堿直流電耗數據表

表2 采取電耗控制舉措后離子膜噸堿直流電耗數據表

實施降低電耗各舉措后燒堿耗電趨勢曲線圖見圖1（對應上表格）。

圖1 燒堿電耗趨勢曲線圖

該公司2019年1月生產燒堿19 500 t，電耗由12月及11月兩個月平均2 251 kW·h降低到2019年1月平均2 209.25 kW·h，僅1月為企業節約資金：（2 251-2 209.25）×0.6×19 500=48.847 5（萬元），預計全年可為公司節約資金586.17萬元。

黑龍江昊華經過采取以上各項降低離子膜噸堿直流電耗控制舉措后燒堿耗電下降顯著，燒堿成本得到大幅降低、實現了降本增效，為企業創造了可觀的經濟效益。