熱壓制鹽與真空制鹽之優劣比較分析
1、前言
面對激烈的國際市場化競爭, 我國真空制鹽工業在能耗、環保、產品質量等方面與國外先進制鹽工藝的差距逐漸顯現出來。尤其隨著工業技術的進步,節能降耗已經成為各企業關注的焦點, 要想提高國內真空制鹽技術水平, 采用更先進的制鹽方式已是發展的必然趨勢。
目前在國內,真空蒸發制鹽大多采用多效蒸發的方式,從3 效到后來的4 效,直至現在部分廠家采用的5 效,都是為了充分利用熱源,降低能耗。而國外不少國家則采用了熱壓制鹽的方式來降低能耗。本文旨在通過對熱壓和真空蒸發兩種制鹽方式的比較,和對國內曾經使用過的熱壓制鹽的得失總結,找出一種更節能、更經濟有效的生產方式。也借此拋磚引玉,與各位同仁共同探討,以利于更好地達到節能降耗之目的。
2、熱壓制鹽介紹
熱壓制鹽又稱熱泵,或機械二次蒸汽加壓制鹽。它是以消耗一部分高質能(熱能、機械能、電能等)為代價,通過熱力循環壓縮過程,由低溫位蒸汽轉移到高溫位蒸汽來使用,叫做制熱。其工藝特點是:只有一個蒸發罐+正壓生產。鹵水進蒸發罐前,利用加熱室排出的冷凝水作熱源, 對鹵水在板式預熱器中進行充分預熱, 以便使進罐鹵水溫度達到或接近罐內料液的沸點溫度;鹵水進罐后通過加熱管加熱,再進入蒸發室很快就達到沸點蒸發, 所產生的二次蒸汽通過捕沫、氣液分離和洗滌, 再經離心式壓縮機壓縮,壓縮后的蒸汽經消除過熱度后(如噴入等溫水消除過熱度,變為飽和蒸汽),再返回加熱室作為加熱介質使用。加熱室排出的冷凝水主要用作預熱鹵水,另一部分用來洗滌二次蒸汽,消除過熱度。這樣,整個過程不斷循環,使生產得以長期連續運行。該工藝在正常生產情況下,可不向加熱室補充生蒸汽,其先進性就在于實現了用較少的能量, 使大量的二次蒸汽得以重復利用,是節能的較佳方式。
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,但可以達到節能、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、國內外形勢
熱壓制鹽由于其節能效果明顯, 越來越受到制鹽企業的重視。國外熱壓制鹽技術發展較早, 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,使熱壓制鹽得到廣泛應用。到20 世紀70 年代,熱壓技術已趨于成熟。目前歐洲和北美已有多家制鹽企業采用熱壓制鹽, 尤其在電力充足、電價低廉的地區應用更為普遍。例如法國懷汀費爾蒙特公司在意大利建立的熱壓蒸發制鹽設備,生產能力達150 萬噸/年,生產操作實現了高度自動化控制。
國內也已有多家企業正在引進該技術, 以提高在行業中的競爭力。
4、熱壓制鹽在國內使用得失
4.1、總體情況介紹
四川自貢張家壩制鹽化工廠曾經在20 世紀80 年代中后期引進了熱壓制鹽技術, 也是國內最早采用該技術的廠家。張化廠當時有兩座制鹽裝置,總生產能力為23 萬噸,其中多效真空鹽生產能力為13 萬噸(實際生產能力可達15 萬噸),熱壓鹽生產能力為10 萬噸。從材質上看,當時熱壓制鹽裝置全引進國外的設備、管道等,蒸發罐罐體采用蒙乃爾合金,其它都是銅鎳合金或不銹鋼,循環泵、離心機、振動干燥床均系制鹽行業先進設備,故生產出來的鹽無論粒度、白度、化學成份都達國內先進水平。
張化廠熱壓制鹽裝置從1989 年開始運行了4年多,累計產鹽近20 萬噸,但因各種原因未再生產。該裝置未能達到預期目的,其主要原因不是技術,而是其它方面。以下就幾個方面的原因進行闡述。
4.2、產量匹配
張家壩制鹽化工廠熱壓制鹽生產4 年多, 累計產鹽僅為19.6 萬噸, 只占設計能力(10 萬噸)的47%,大大低于設計能力。以產量最高的1992 年和產量最低的1993 年為例,其年產量占設計能力的比例如下。
表 1 張家壩制鹽化工廠熱壓制鹽生產量
由于設計能力遠沒有發揮出來,產量太少,造成單位產品固定費用大幅度升高,感覺成本偏高,造成先進技術生產出低效益產品的錯覺。而這也是由于當時計劃經濟,需根據國家下達計劃產鹽,而那時鹽嚴重產大于銷,國家下達的鹽的生產計劃嚴重不足,無法滿負荷生產,導致裝置不能長期經濟運行。