氯化氢合成装置废热优化利用.doc

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氯化氢合成装置废热优化利用
氯化氢合成装置废热优化利用

摘要：介绍了溴化锂制冷技术一直是氯碱生产中一项重要技术，本文便是从实际出发，介绍了吸收式溴化锂制冷机的工作原理以及在氯碱生产中所起到的作用，同时对其在生产中所出现的问题进行了深入浅出的分析和探究并提出了相应的解决措施。该工艺的节能降耗产生的经济效益、环境效益和社会效益。

关键词：吸收式制冷应用溴化锂氯碱生产节能降耗经济效益
一、溴化锂吸收式制冷机组的工作原理
溴化锂吸收式制冷机组是一种复合型的工程机械，可以将制冷、制热以及提供生活热水集于一体的新型工程机械，一种可以将热能转化为驱动力、把水当做制冷剂、用溴化锂溶液作为吸收剂的吸收式制冷工程机械。此项设备可以完成制冷的原理便是利用了溴化锂溶液能够吸收和产生制冷剂蒸汽的特点，通过多种循环流程来进行制冷和制热又或是提供热水的循环。现在的机组大都是热水型吸收式制冷机组（见下图），其工作原理便是把热水作为动力，制冷剂为纯水，溴化锂为吸收剂的一种综合型机组。其中下简体由蒸发器和吸收器组成，上简体由冷凝器和发生器组成，其余的机组由溶液交换机、冷凝泵、溶液泵等协同构建成。在工作时的制冷机组，它的主体是处在一种真空的状态下的。
机组在工作时各个系统都是在不停的协调：蒸发器中，存在于冷凝器中的低温冷剂水吸收掉来自于其他工作系统的冷媒水中所含有的热量，使得高温冷媒水变成低温冷媒水；这个过程同时也使得冷剂水吸收了大量的热量蒸发成为冷剂蒸汽。吸收器中，高浓度的溴化锂溶液吸收到由冷剂水蒸发成的冷剂蒸汽，变成浓度较低的溴化锂溶液；然后浓度较低的溴化锂溶液在溶液泵的运输作用下，在溶液交换器里进行加热升温之后，再运送到发生器进行二次的加热。在发生器中，浓度较低的溶液通过高温的热水的加热，再次成为温度较高的浓溴化锂溶液，同时在这个过程中会产生许多的含有热量较多的冷剂蒸汽。温度高的浓溴化锂溶液通过和稀溴化锂溶液发生了热传递过程，便再次进入吸收器。在冷凝器中，上一个过程产生的高温冷凝蒸汽进行冷却，释放大量的热量成为低温的冷凝水。这时冷剂水经过降压的过程之后再进入蒸发器，这样一个吸收式制冷工艺循环便完成了。
二、溴化锂制冷技术在公司应用情况
1.全公司溴化锂机组制冷能力
中泰化学股份有限公司制7℃冷冻水的溴化锂机组采用二种机型，一种为氯化氢合成和氯乙烯转化副产的热水型溴化锂机，另一种为中压蒸汽两效溴化锂机组。根据工艺用量，7℃冷冻水选2台蒸汽型溴化锂机组550万kcal/h；8台热水型溴化锂机组，单台制冷能力300万kcal/h，总制冷量为3500万kcal/h。系统分两套，一套为氯乙烯冷冻，由氯乙烯转化副产热水负荷的热水型溴化锂机组3台及蒸汽型溴化锂机组2台；另一套为氯碱冷冻，由氯化氢合成副产热水负荷的热水型溴化锂机组5台。
2.改造前7℃冷冻水各系统消耗热量和冷量负荷
2.1利用氯乙烯合成热水7℃冷冻水系统：实际运行中氯乙烯副产热水负荷的7℃冷冻水系统因冷量需求大，热水型溴化锂机组无法满足生产需求，蒸汽型溴化锂机组耗蒸汽在8～12吨/小时。
2.2利用氯化氢合成热水7℃冷冻水系统：目前3#装置氯化氢合成炉生产时循环热水带到氯碱冷冻的热量为1.6×107kcal/小时。每台溴化锂机组所需的热量为4.2×106kcal/小时，配套的溴化锂机组为5台300万摘要：介绍了溴化锂制冷技术一直是氯碱生产中一项重要技术，本文便是从实际出发，介绍了吸收式溴化锂制冷机的工作原理以及在氯碱生产中所起到的作用，同时对其在生产中所出现的问题进行了深入浅出的分析和探究并提出了相应的解决措施。该工艺的节能降耗产生的经济效益、环境效益和社会效益。
关键词：吸收式制冷应用溴化锂氯碱生产节能降耗经济效益大卡的机组，因此溴化锂机组能消耗完氯化氢合成产生的热量。
氯碱冷冻工序下游冷量负荷为：1、离子膜、氯氢和整流用量在1000万大卡左右，而氯化氢合成热量通过板换给氯碱冷冻的溴化锂机组的热量能产生的冷量为1142万大卡，因此就存在氯碱冷冻下游负荷低无法消耗完氯化氢合成产生的热量的情况，为控制氯化氢合成炉采用的温度，只有采用部分合成炉循环热水与其它循环水系统换热的方式带走多余的热量，该控制方式不但造成热量的浪费同时增加了循环水的负荷。
3.解决系统不平衡方案
为解决氯碱冷冻装置下游负荷低造成氯化氢合成热量无法完全利用的情况，结合氯乙烯冷冻负荷高的情况，特对以下工序和设备的冷量进行测算：
（1）、乙炔车间3#装置清净负荷为83万大卡/小时；（2）、电解车间3#装置盐酸氯化氢冷却器负荷为11.4万大卡/小时。（3）、乙炔车间2#装置清净工序用冷量为：冷却乙炔用量7.6万大卡/小时，冷却乙炔气中水蒸气用量为29万大卡清净合计36.6万大卡/小时。以上各处冷量合计131万