降低二水氯化钙产品蒸汽消耗的措施

王文颖

（唐山三友志达钙业有限公司，河北 唐山 063305）

唐山三友志达钙业公司二水氯化钙（片状和粒状）产量为10万t。2011年二水氯化钙单位产品综合能耗为322.24kg，其中蒸汽消耗占96.16%，因此降低二水氯化钙产品的蒸汽消耗，能有效降低其生产成本。

1 二水氯化钙生产工艺流程简述

股份公司重碱车间蒸馏塔排放的蒸氨废液先送至海边渣场，上清液溢流后经逐级滩晒达到25°Be′左右，再经三效蒸发并澄清除盐制成45%左右的钙液。然后经四效蒸发器、升膜蒸发器及成品加热贮槽进一步蒸发浓缩CaCl2超过68%，经制片设备（转鼓制片机）或造粒设备（造粒机），冷却结晶制得片状或粒状固体氯化钙，再经流化床干燥后成为最终的二水氯化钙产品。

2 蒸汽消耗高的原因分析

收集2011年4月～2012年3月二水氯化钙蒸汽单耗数据，制作图1。

2011年4月～2012年3月二水片状氯化钙蒸汽单耗2.88t／t二水钙，且不稳定，呈逐渐升高趋势，这极大增加了二水氯化钙产品的成本。

导致氯化钙产品蒸汽消耗高的几个主要因素：

2.1 原料液浓度和温度偏低

我公司生产所用的原料液由制卤工段提供，通过风力和太阳能的作用，将废液逐级摊晒提浓，因此清液的浓度和温度受气候等外界因素限制，且随着生产工艺逐步完善，操作进一步优化，公司生产能力不断增加，所提供的摊晒清液不能满足生产需求，因此浓度逐渐降低，2011年4月～2012年3月输二清液平均含钙量由17.37%降为14.66%。

图1 二水氯化钙蒸汽消耗情况

根据计算，理论上清液浓度每降低1%，单位产品的蒸汽消耗增加0.1t，清液温度每降低10℃，单位产品的蒸汽消耗增加0.05t。

2.2 蒸发加热器结垢严重

使用股份公司的新旭法钙液后，其CaCl2含量和温度与制卤工段清液相比有一定提升，但其中MgCl2、灰乳以及CaSO4等杂质含量却明显较高。因此蒸发加热器结疤较快，影响其换热能力。

2.3 加热器泄漏

由于高浓钙液的高温和腐蚀特性，新蒸一效加热器和片钙四效加热器先后出现加热管漏的情况，造成换热能力的下降，极大影响生产，以老片为例，四效加热器出现泄漏后，在保证正常生产量的情况下，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、老片钙空气加热器以生蒸汽为热源加热环境空气，用于干燥氯化钙产品，外界空气温度较低时，蒸汽消耗有明显增加，若能提高加热器进口空气温度，则可降低蒸汽消耗。

3 改进措施及效益

3.1 用新旭法钙液替代输二清液

2012年5月～2013年4月新旭法钙液平均含钙量由16.64%提高至21.16%，原料液温度也由平均20℃提高至50℃。

3.2 减缓加热器结垢速率并及时清除垢层

1）加酸

制卤工段清液的CaO含量为0.04tt左右，而新旭法钙液的CaO含量为0.8tt左右，为此我们增加了一套可计量的加酸装置，用以调整其CaO含量，通过反复摸索，在考虑结垢速率、设备腐蚀及产品质量等多方面因素，最终我们控制精制后的钙液CaO含量为0.4tt左右。

2）调整洗车周期

使用新旭法钙液后原定的新蒸、老蒸生产线五天洗车一次已无法保证加热器正常使用，在满足片钙、粒钙用液需求的同时还要兼顾蒸发加热器的生产能力，我们通过反复调整摸索将洗车周期定为新蒸三天洗车一次，老蒸两天洗车一次，通过一段时间的运行，其效果良好。

3）定期高压清洗加热器

租赁新型高效的高压清洗设备，定期对各加热器进行高压清洗，去除结疤，提高其换热能力。以蒸发为例，高压清洗前，生产45%钙液需单耗蒸汽约为0.8t／t钙，高压清洗后，蒸汽单耗可降为0.65t／t二水钙左右。

3.3 及时消除加热器泄漏

加热器发现泄漏后，利用生产的周期性，及时组织消漏，减少因泄漏造成的蒸汽浪费，并相继定制了抗腐蚀性强的材质为TA10的一效加热器和四效加热器替代原来泄漏的加热器，于今年8月份即将对加热器进行更换，以彻底解决加热器漏这一问题。

3.4 充分利用冷凝水的热值

生蒸汽冷凝水温度为130℃左右，其热值较高，在片钙增加空气预热器，利用冷凝水的热值预热进入新、老片空气加热器的空气，以节省生蒸汽使用量，冬季时空气经预热后温度可提升20℃左右。由此每吨二水氯化钙可节汽约0.05t。

4 经济效益

2012年5月～2013年4月二水氯化钙蒸汽单耗2.50t／t二水钙。

通过对生产系统的设备及工艺的优化改造，随着项目的逐一实施，二水氯化钙产品的蒸汽消耗得到了大大的降低，使其能耗有了较大幅度的降低，并取得了可观的经济效益。

［1］ 刘佩田.化工单元操作过程［M］.北京：化学工业出版社，2004