隔膜法制碱降低能源综合费用过程模拟研究

作     者：宋德锦 

作者单位：四川大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宋航;柳培德

授予年度：2002年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：氯碱生产 隔膜法制碱 能耗 过程模拟 

摘      要：节能降耗作为氯碱企业核心的问题之一，一直是氯碱行业研究最活跃的领域。由于我国近年大幅降低了氯碱企业的电价，同时蒸汽价格有所增加，如果氯碱企业的工艺指标，特别是电解液浓度不作调整，显然难以保证电和蒸汽的费用最低。针对上述情况，本文对隔膜法制碱降低能源综合费用进行研究。一般氯碱设计总是按能耗最低设计，但由于各地方电价、汽价不同，结果能源的总费用不一定是最低。例如，我厂由于汽价较高而电价较低，因此，完全可以把电解液浓度控制得较高，使蒸汽消耗降低，从而使能耗综合费用趋于最低。 本文的工作是在本厂现有设备的基础上，通过计算机模拟调整两个能耗最多的工序电解和蒸发的工艺指标，同时兼顾到指标改变对产品质量和设备的影响，使能源费用最低。 本文首先简要讨论了降低能耗对氯碱企业的意义，介绍了隔膜法制碱的节能降耗的技术现状和计算机技术在氯碱行业的应用现状。然后，在介绍了电解和蒸发工艺原理及我厂工艺状况的基础上，建立了电解和蒸发能源费用计算的数学模型。根据数学模型编制了模拟计算程序，利用程序进行模拟计算，得到了最优的电解液浓度指标，求得了该最优指标下使电解和蒸发的其余工艺参数，并对模拟结果进行了技术经济分析。最后，将模拟结果与实际指标进行了对比验证，以确定模拟计算的正确性，并对模拟过程和方法作了简要讨论。 通过上述工作，提供了优化工艺参数以及求取电解和蒸发最低能源费用的计算程序，获得了我厂优化的工艺参数，通过优化工艺参数能较显著地降低电解和蒸发的能源费用。