硝酸硝銨業降耗新技術來了

　　短短3年時間，中國一躍成為全球硝酸硝銨產能大國，但產能嚴重過剩致使市場低迷。中國氮肥工業協會理事長顧宗勤于上周在西安舉辦的2017年硝酸硝銨行業工作會上強調，行業越是低迷，節能降耗、安全環保和技術進步越顯重要。今后硝酸硝銨行業要重點做好對存量資產的技術改造，加快新技術推廣。

　　回收利用排放物

　　顧宗勤認為，在資源回收利用方面，硝酸硝銨行業的創新重點是提高硝酸和氨的中和壓力，充分利用中和反應熱，加強造粒塔粉塵和氨的回收;采用膜法或者離子交換法，回收利用硝銨蒸發高氨氮廢水。

　　據四川金象賽瑞化工股份有限公司副總裁李旭初介紹，目前硝酸硝銨行業在環保上主要面臨兩大問題：一是氮氧化物排放;二是硝銨廢液處置。針對這兩大問題已經有一些較為成熟的技術，比如氮氧化物幾乎都采用催化還原方式進行處理;硝銨廢液處置采用電滲析技術。

　　李旭初表示，出于經濟性考量，行業內又分別開發了投資更少、可資源化回收利用的另外兩類處理工藝。在氮氧化物排放處理方面，開發了雙氧水處理方案，其原理是利用雙氧水的強氧化性，將NO尾氣氧化為NO2，再與水反應生成硝酸，使尾氣排放指標降至50ppm以下，達到氨催化還原處理的效果。與催化還原方法相比，該方法每生產1噸硝酸可減少處理費用0.8元，以年產15萬噸硝酸為例，全年可減少處理成本12萬元，并且實現資源處理回收。

　　在硝銨廢液處理上，產業開發了采用反滲透膜技術，其原理是利用不同材料的膜，將硝銨廢液中的硝銨滲透過去，采用三級膜滲透攔截，最終將廢液中硝銨由進口的5000ppm，提濃至11%~12%回收。回收后廢水的硝銨含量在5ppm以內的，回到硝酸吸收塔作為吸收液循環使用;硝銨含量在40ppm以內的，回到化水站混床制取精制水。

　　提高蒸汽使用率

　　據與會專家介紹，硝酸生產的耗電主要在蒸汽透平機的蒸汽消耗上，在硝酸生產過程中盡量多產蒸汽的同時提高蒸汽使用效率，是節能降耗的關鍵。

　　李旭初告訴記者，硝酸機組的蒸汽透平機主要采用全凝式的凝汽方式，凝汽器兩端溫差一般都在10℃~12℃，使凝汽器的真空度受到限制，影響透平機效率。目前開發的一種無軸螺旋裝置，可放入凝汽器的換熱管中，利用冷卻水的流動使無軸螺旋在換熱管中以300~1500轉/分鐘的速度高速旋轉，改變換熱管中冷卻水層流的狀態，強化換熱，大幅提高換熱系數K值20%以上;同時破壞水垢在管中的形成，使垢不能在管壁上滯留，實現強化換熱及在線清潔的雙功能。

　　據測算，年產15萬噸硝酸機組使用無軸螺旋裝置，每小時可少用0.30噸4.0MPa的過熱蒸汽，按全年8000小時計算，可節省蒸汽2400噸，創效36萬元，節省標煤310噸，減排CO21476噸。

　　記者從會上獲悉，硝酸生產裝置中，氨氧化產生的大量余熱可生產大量高品質蒸汽。以年產15萬噸硝酸裝置為例，每小時可產25噸4.0MPa中壓蒸汽，所以每小時要用25噸脫鹽水，而這些脫鹽水進鍋爐之前，先要進行高溫脫氧以防氧腐蝕，每小時需消耗0.3MPa~0.5MPa的低壓蒸汽1.2~1.5噸，另外還消耗一部分聯胺化學藥劑。

　　對此，常州南極公司開發出了一種低溫催化脫氧技術。該技術可使加入鍋爐的脫鹽水在常溫下脫氧，按每年節省9600~12000噸低壓蒸汽，蒸汽每噸70元計，每年創造67萬~84萬元經濟效益，可省標煤1600~2000噸，減少CO2排放6400~8000噸，具有良好的經濟和社會效益。

　　優化四合一機組

　　四合一機組是硝酸生產的重要設備。據李旭初介紹，隨著國產四合一機組運行時間的推移，四合一機組空氣軸流壓縮機一、二級葉片容易出現腐蝕和疲勞斷裂。

　　李旭初對此建議：目前已在運行的硝酸機組，每年定期對空氣軸流壓縮機的一、二、三級葉片做探傷檢驗，及時發現有缺陷葉片微裂紋，并予以更換。對于修復或存在問題的機組，將一級、二級葉片材質更換為耐腐蝕抗疲勞的材料，從源頭防止機組損壞，提高機組的使用安全性。

　　顧宗勤表示，陜鼓在四合一機組技術改造方面走在行業前列。他們通過換熱網絡分析、循環水管網分析、四合一機組匹配性研究、尾氣排放治理等綜合分析，為硝酸企業制定了裝置系統能效優化方案，降低了尾氣氮氧化物排放，提高了裝置運行經濟性。