真空制盐节能降耗之我见

1、前言

　　节能降耗既是国家的政策所向，事关中华民族长远发展的大计，也是提高企业核心竞争力的关键所在。真空制盐作为低值大吨位高耗能产品，节能降耗的重要性、紧迫性不言而喻。

2、工艺节能

　　工艺是节能降耗的前提，工艺的先进程度直接决定制盐装置的能耗水平，采用先进工艺当为首选。

2.1、五效或六效蒸发

　　五效蒸发工艺在国外已使用多年，而国内近几年才出现并呈蔓延之势。从四效改为五效蒸发，热效率提高19.6%( 以前有的书上介绍四效改为五效时，节约热能只增加10%，由五效改为六效时，只多节约3.7%) ，而众多厂家的生产实际证明，尽管不同厂家采用的节能措施不尽相同，使得热效率提高的幅度不同，但四效改为五效热效率提高15% 以上是没有问题的。至于六效蒸发国外有少数厂家多年前已采用，国内尚无。以前由于受换热管材质( 多为铜管或钢管) 、真空获得设备及投资等的制约，六效蒸发无法实现，随着钛材的推广应用，加热室换热管管壁厚度仅1.2 mm( 有的厂家甚至只有1 mm 并使用了十多年) ，使得总传热系数大大提高，获得了设备的技术进步，通过提高真空度、降低系统阻力等可进一步降低末效料温，从而使得六效蒸发成为可能。计算表明，五效改六效可节能10% 以上，节能潜力巨大。

2.2 、热泵( 蒸汽热压缩MVR) 技术

　　热泵是利用载热工质，从低温处吸取热量，并在高温处放出热量，它是目前世界上最节省一次能源的供热系统。多效蒸发时，末效产生的二次蒸汽含有大量的热量，但由于温度低而无法利用，必须耗用大量的冷却水进行冷凝，限制了热效率的提高。而热泵通过机械压缩，将低温的二次蒸汽升压升温并重复利用，故没有末效二次蒸汽的大量热能无法利用的弊端，综合能耗极低，经优化设计的机械压缩式热泵蒸发，其一次能源利用率高于八效蒸发。但热泵的应用亦受多种因素的制约。一是投资较大，一般较多效蒸发高10%以上。二是能源价格的约束。压缩式热泵是以消耗一定量的电能为前提的，电能和燃料的比价对热泵的应用影响很大。只有每度电的价格低于每千克标煤的价格，热泵才可能有竞争力，但随着化学石油能源的逐渐减少并趋枯竭，热泵应用的前景光明。现在更有直接用蒸汽驱动的技术，由于减少了热电转换的浪费，热效率更高。三是原料卤水的影响。对于石膏型卤水，卤水净化后，精卤中除了NaCl 外，杂质含量极微，无需排出大量的母液，故热效率很高; 而对于芒硝型卤水，由于精卤中还含有较多的Na2SO4，故必须配套盐硝分离系统即300 系统。因为300 系统消耗较高，从而使得整套装置的热效率降低，且卤水中芒硝含量越高， 300系统的比例就越大，整套装置的热效率就越低。

2.3 、分效预热

　　分效预热就是抽出各效部分二次蒸汽预热卤水，预热后卤水进入本效及前效，使部分二次蒸汽多利用一次或数次，其本质是热量前移。该技术可大幅度提高热效率、降低能耗已成共识，众多新建装置由于采用了卤水净化，纷纷采用此工艺，效果良好。而许多老装置采用卤水预热，虽几起几落却鲜见成功，以致许多厂家弃用。实则因卤水未净化，换热器极易结垢且不易处理，导致换热器不能正常使用甚至不能使用。由于卤水净化投资较大，运行成本较高，面临产品优质不一定优价的现状，许多厂家仍然采用传统的洗盐工艺，不能应用此节能技术殊为可惜。解决问题的关键是防垢除垢，目前，工业上采用的防垢方法可分为化学法和物理法，真空技术网(www.chvacuum.com)的相关专家总结了在盐行业较适用的方法如下:

　　(1) 阻垢剂: 在盐硝联产装置中应用较多，好的阻垢剂对于预防碳酸盐等垢质的形成效果较佳，但由于成本较高，一般企业应用不多。

　　(2) 三相流防垢: 三相流技术是盐行业唯一获工信部推广应用的节能技术，其机理是在流体中人为地添加一定量的固体颗粒，通过颗粒之间及颗粒与管壁的碰撞，干扰结垢物质的附着，或将初形成的松软的垢层撞落并随水流冲走，不仅能防垢，还能提高传热速率。

　　(3) 磁场防垢: 其防垢机理是当卤水通过一定强度的磁场后，其中所含杂质的物理结构发生变化，水的偶极分子发生定向极化，造成氢键的歪曲和局部的折裂，原来缔合成链状的大分子，断裂成单个小分子，晶格细化，且从原来的针状结晶变为粒状结晶，并被单个水分子包围，相互粘附与聚集特性受到破坏，形成松软的淤泥状物并随水流冲走，最适宜热交换器的防垢。磁场防垢装置除了一次性投资外，运行成本很低，而国内有的厂家开发的钐钴体流体处理设备，选用稀土永磁材料，磁性能优异，场强可达2T 以上，较老式装置提高数倍，除垢效果大大改善，同时还有一定的防腐作用。

　　研究发现湍流情况下磁场能促进松散的文石而不是方解石的生成。正是因为磁场的这种作用，磁处理能防止水中硬垢的产生，生成疏松的软垢，并能使已成硬垢的方解石转变成文石，随流动的介质排走，从而达到防垢除垢的效果。此外还有电场防垢、超声波防垢等方法及其组合，应密切关注其发展并适时加以应用。

2.4、烟道气卤水净化

　　卤水净化后，不仅可提高产品质量，还可充分利用各式换热器，延长刷罐周期，提高热利用率，增加产量，降低消耗。但以前许多厂家采用双碱法，净化成本高。而采用烟道气净化卤水，既可利用一部分CO2，减少CO2的排放，又可大幅度降低两碱消耗，吨产品成本下降达6 元以上。

3、设备节能

3.1、脱水干燥设备

　　由于离心分离的能耗远较干燥低，故必须尽量降低湿盐的水分含量。真空制盐的脱水设备均为离心机，宜选用分离因素高、质量好的产品，如果条件许可，配用增稠器效果更佳，其下料的连续、稳定性能优异。而内热式干燥床国外已使用多年，国内通过这些年的引进、消化、吸收，已完全掌握该技术。和老式的外热式干燥床相比，先进的内热式干燥床可节约蒸汽50 kg /t 产品以上。内热式干燥床节能的关键是通过床内蛇形管的给热，大大减少了送风量从而大幅度降低废气带出之热量损失。要注意的是有的厂家盲目加大干燥床的处理能力，更有甚者，有的在干燥床设计时为了确保物料通过而打了很大的裕量，使得干燥床体积庞大，风量巨大，就背离了内热式干燥床之初衷，本末倒置了。