双氧水生产中的节能环保技术

佘林源 刘继前 张焱焱 杨炎

（湖北三宁化工股份有限公司 湖北枝江 443200）

当前化工企业对自身节能环保提出了更高的要求，符合国家政策要求，同样也是提高自身竞争力、降低生产成本的必然要求。双氧水作为一种绿色化工原料，其装置的规模和数量正在不断扩大。双氧水虽然不是高能耗和高污染产品，但节能减排对于降低产品生产成本、减少环境污染具有重要的现实意义[1]。结合装置技术改造情况在节能环保方面进行了小结，对同类装置优化改造具有一定的参考价值。

1 双氧水装置工艺介绍

蒽醌法工艺包含有氢化、氧化、萃取净化及后处理等工序。工作液和氢气在氢化塔内反应生成氢蒽醌，氢蒽醌在氧化塔内与空气鼓泡反应生成含有过氧化氢的氧化液而氢蒽醌重新转化为蒽醌，氧化液在萃取塔内与纯水逆流萃从塔底部出料得到粗双氧水，萃取塔上部出料工作液经处理后循环使用。

2 节能技术

2.1 泵电机变频技术

目前国内双氧水装置大泵采用变频的较少，一般通过出口阀门开度调节，损失大量电能。根据流体力学原理，泵轴功率P与转速N的三次方成正比，在保证流量稳定的条件下，降低泵的运转频率，可有效降低泵功率，节省电耗；转速下降可延长泵的寿命；克服因调节阀故障造成生产波动，控制更加平稳且精度高[2]。氢化液泵增加变频后电流由350A降至330A，频率由50Hz下调到40Hz即能满足生产。节能效果显著，提高了电机功率因素，减少了无功功率消耗。

2.2 空压机节能技术

节能技术主要有两点，一是适当关小空压机进气阀门，二是在空压机前增加冷却装置。

2.2.1 关小进口阀

在满足空气压力和流量的前提下适当关小空压机进气阀门可降低空压机电流，由77A下降至70A，将出口调节阀尽量开满减少阻力，进氧化塔压力略有下降但满足生产要求，作为长周期运行设备的节电效益较高。

2.2.2 空压机增设前置冷却系统

夏季气温高、湿度大，空气先冷却再进空压机，可提高空压机在高温条件下的打气量，在夏季可增加10～15%，提高空压机的效率，降低电耗。

2.3 热量回收技术

装置可利用的热量有氢化液自身热量及蒸汽冷凝水余热等。

2.3.1 回收工作液热量

氢化反应出口温度一般会上升10℃以上，而氢化液在进氧化塔之前要降温至50℃，单纯依靠冷却水降温会浪费热量，采用再生液与氢化液换热可降低氢化液温度的同时提升再生液的温度，减少冷却水用量的同时减少工作液预热器蒸汽用量，特别在氢化触媒活性下降期利用氢化液热量的节能效果更好。

2.3.2 回收冷凝水余热

冷凝水直接外排会造成余热浪费，新增一台纯水预热器将冷凝水热量用于加热进入萃取塔的纯水，减少纯水加热蒸汽消耗。

3 环保技术

主要污染物有含芳烃的尾气、含工作液的污水和废氧化铝等，生产中特别关注的是芳烃尾气和含工作液的污水处理[3]。

3.1 排污油水分离

装置酸性和碱性排污为避免混合必须设置成相互独立的系统，涉及排污退料的设备较多。分离器一般设计成中间带挡板的结构，油相侧工作液回收利用，水相侧一般排污至隔油池。

3.1.1 分离器改造

分离器通过简单的阀门开关控制极易将工作液夹带到隔油池导致污水处理难度加大。可进行改造：将水相侧出口管设计成倒U型，并安装玻璃管液位计，可实时查看油水界面并始终保持一定液位防止工作液夹带。

3.1.2 排污增设分离罐

装置部分设备排污退料未设置油水分离而是直接排至隔油池，如萃余分离器、过滤器等，特别在工作液退料时若直接退到隔油池，然后从隔油池抽工作液进行清洗，劳动强度大且操作不便，易造成工作液溢流至污水站，影响污水站运行且损失昂贵的工作液。可进行改造：在酸碱排污总管上分别设置油水分离器进行二次分离，分离后的工作液可通过管道与配制釜相连，水相进隔油池，降低了隔油池内工作液含量，并使清洗工作液操作更加方便。

3.2 回收尾气中芳烃

降低排放尾气中的芳烃不仅关系到环保，也关系到芳烃消耗，对产品成本有直接影响。目前一般采用冷却+吸附的方式进行回收，冷却方式有氨冷、水冷和膨胀制冷等，吸附一般采用活性炭纤维，其中水冷+膨胀制冷+活性炭吸附是目前比较常用的。需要注意温度控制，进入膨胀机的气体温度太低易导致出气结冰造成堵塞，一般控制在25～35℃，进入活性炭纤维的温度太高易导致吸附的芳烃解吸造成回收率低，一般控制在30～40℃。

3.3 设备检修回收工作液

设备检修时要将内部的工作液排净，为此在装置每层设置抽真空接头是非常必要的，各个接头汇总后与真空系统连接。检修时通过软管连接回收工作液，避免跑冒滴漏，现场更加清洁。

4 结语

节能环保技术的应用能够回收更多工作液，节约蒸汽、电能消耗，后续污水处理难度降低，环境更加清洁，装置的整体管理水平上了一个新台阶，采用更加节能环保的技术实现清洁生产是企业提升竞争力的必然需求。

[1]刘向来.双氧水生产节能减排的技术措施[J].化工进展，2009，28（4）:721-726.

[2]王文堂.化工节能技术手册[M].北京：化学工业出版社，2006，329.

[3]王建辉.蒽醌法双氧水生产中的环境保护[J].化学推进剂与高分子材料，2005，4（1）:58-59.