內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科科研訓(xùn)練論文離子膜法制堿是當(dāng)今氯堿工業(yè)中崛起的新技術(shù),離子膜燒堿不僅質(zhì)量好,能耗低,而且從根本上解決了由石棉隔膜法制堿造成的石棉絨對(duì)水質(zhì)的污染和對(duì)操作人員健康的影響。它可用于棉紡、化纖、醫(yī)藥、造紙和食品工業(yè),近年來,對(duì)燒堿的需求明顯上升,特別是紡織業(yè),在加入WTO后漸漸復(fù)蘇,對(duì)燒堿及其聯(lián)產(chǎn)品氯氣的需求迅速增加。離子膜法制堿技術(shù)具有國際先進(jìn)水平,被國家確定為化工重點(diǎn)發(fā)展的七大工程之一。同時(shí)符合國家提倡的企業(yè)“做大、做強(qiáng)、做優(yōu)”及“高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)化、優(yōu)化企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”的產(chǎn)業(yè)政策,通過采用新技術(shù)、新工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低原料消耗,減少“三廢”排放,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)7。1生產(chǎn)方法1. 1工藝路線的選擇2目前世界上生產(chǎn)燒堿的方法有4種:隔膜法、水銀法、離子膜法、苛化法。隔膜法、水銀法和離子膜法都是通過電解鹽水生產(chǎn)燒堿;而苛化法則是以石灰和純堿為原料制取燒堿?？粱壳皟H在少數(shù)地區(qū)采用,我國苛化法燒堿僅占總產(chǎn)量的1. 5%左右。水銀法燒堿含鹽量低,產(chǎn)品濃度高,質(zhì)量好,但是該法對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重,其汞害對(duì)人體有很大危害,聯(lián)合國環(huán)境保護(hù)組織已要求逐步取代該法。隔膜法在國內(nèi)外均廣泛采用,該法早期為石墨陽極電解槽,在組裝電槽中會(huì)產(chǎn)生大量鉛和瀝青煙霧,在操作中會(huì)生成石棉絨堿性污水和石棉絨粉塵,同時(shí)該法能耗非常大,因此從20世紀(jì)70年代國內(nèi)外開始用金屬陽極電槽取代石墨陽極電槽。目前發(fā)達(dá)國家已完全淘汰石墨陽極電解槽。我國的石墨陽極裝置每年尚有約20多萬t的產(chǎn)量,國家已將其列入淘汰類工業(yè)生產(chǎn)能力。與石墨法相比,金屬陽極隔膜法在技術(shù)上有了很大的提高,但能耗依然較高,產(chǎn)品質(zhì)量較差,同時(shí)仍存在一定的石棉絨污染問題。離子膜法是20世紀(jì)80年代發(fā)展的新技術(shù),能耗低,產(chǎn)品質(zhì)量高,且無有害物質(zhì)的污染,是較理想的燒堿生產(chǎn)方法。與金屬陽極隔膜法相比,離子膜法具有以下優(yōu)點(diǎn): (1) 工藝流程簡單。由于離子膜法電解液濃度高,因此不需要蒸發(fā)工段即可獲得30%以上的產(chǎn)品。(2) 能耗低。由于不需要蒸發(fā)工段,大大減少了蒸汽的消耗,同時(shí)電解工段的電耗和循環(huán)水耗也大幅度降低,一般離子膜法比隔膜法總能耗低30%以上。(3) 污染程度低。離子膜法生產(chǎn)裝置排出的廢液、廢氣均能做到回收利用,達(dá)標(biāo)排放,對(duì)環(huán)境幾乎沒有污染。(4) 產(chǎn)品純度高。離子膜堿為高純度產(chǎn)品,可滿足紡織化纖行業(yè)對(duì)高純堿的要求。(5) 裝置占地少。離子膜法裝置占地較隔膜法裝置要少40% 50%。(6) 生產(chǎn)穩(wěn)定,安全性高。離子膜法生產(chǎn)彈性較大,電槽能適應(yīng)電流負(fù)荷的較大幅度變化,迅速調(diào)節(jié)生產(chǎn)負(fù)荷;同時(shí)離子膜法開停車安全方便,操作維修簡單,勞動(dòng)強(qiáng)度低。20世紀(jì)80年代,我國離子膜燒堿裝置全部采用引進(jìn)的技術(shù);20世紀(jì)90年代,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化離子膜法電解槽已逐步推廣,但采用引進(jìn)技術(shù)的裝置仍居多數(shù);進(jìn)入21世紀(jì),復(fù)極式電解槽急速發(fā)展,數(shù)量大大超過單極式電解槽,尤其是近幾年在氯堿行業(yè)一統(tǒng)天下,在新建或改擴(kuò)建離子膜燒堿裝置時(shí),選擇高電流密度、自然循環(huán)復(fù)極式離子膜法電解槽已成為絕大多數(shù)氯堿企業(yè)的共識(shí)。國內(nèi)北京化工機(jī)械廠于1994年研制成功復(fù)極式離子膜電解槽,2000年北京化工機(jī)械廠又研制成功單極式離子膜電解槽。目前國內(nèi)采用國產(chǎn)化技術(shù)建設(shè)的電解裝置已有30多套,總能力近80 萬ta - 1。在我國與離子膜電解槽配套的部件也已基本實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化,實(shí)現(xiàn)了離子膜法燒堿生產(chǎn)裝備的成套供貨。離子膜法燒堿的電解技術(shù)分為復(fù)極式和單極式兩種,從國內(nèi)引進(jìn)的各公司技術(shù)和國產(chǎn)化技術(shù)來看,無論是單極槽還是復(fù)極槽在技術(shù)上都是先進(jìn)可靠的,各具優(yōu)勢。1. 2生產(chǎn)工藝流程離子膜燒堿生產(chǎn)工藝流程示意圖見圖2。原鹽首先送鹽水工段,在鹽水工段首先除硫酸根,再通過干鹽飽和,加入氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鐵,經(jīng)過預(yù)處理器及膜過濾器,用鹽酸中和變成一次精鹽水。一次精鹽水送入螯合樹脂塔進(jìn)行二次精制,精制出的二次精鹽水調(diào)配后送到離子膜電解槽。電解出兩股物料,陽極液經(jīng)過分離,氯氣送至氯氫處理總管,淡鹽水通過消除游離氯后送至鹽水工段;陰極液經(jīng)過分離,濕氫氣送至氫氣處理工序,堿液至堿液循環(huán)缸,一部分32%液堿冷卻后送至酸堿站,另一部分進(jìn)電解槽參加循環(huán)。濕氯氣用泵抽入氯氫處理工序,經(jīng)過洗滌、冷卻干燥后送至液氯工段,一部分氯氣送至氯氣用戶,一部分氯氣冷卻后變成液氯,液氯用于包裝或氣化后送至成品氯用戶,未被液化的尾氯送至鹽酸工段做鹽酸。濕氫氣用泵抽入氯氫處理工序,經(jīng)過洗滌、冷卻送至氫氣用戶。液氯工段產(chǎn)生的尾酸與氯氫處理工序送來的氫氣在鹽酸工段合成生產(chǎn)高純鹽酸或合成工業(yè)鹽酸。高純鹽酸返送至離子膜電槽工序。2市場分析2. 1國際市場1自20世紀(jì)90年代以來,隨著造紙、紡織、洗滌劑等行業(yè)的發(fā)展,世界燒堿需求一直呈上升勢頭。1995年全球燒堿需求總量為3950萬t,到2005年全球燒堿需求量達(dá)到5117萬t。19952000年全球燒堿需求量年平均增長率為2.0%, 20002005年增長率為2.4%。據(jù)中國化工市場信息有關(guān)資料中專家的預(yù)測, 20052008年需求量年均增長率約在3.4%。據(jù)統(tǒng)計(jì),在世界范圍內(nèi)的燒堿消費(fèi)構(gòu)成中,化學(xué)工業(yè)所占比例呈上升趨勢,其中有機(jī)化學(xué)品消費(fèi)燒堿約21% ,無機(jī)化學(xué)品領(lǐng)域?qū)龎A的需求排名第二,占18% ,造紙行業(yè)占16% ,其他領(lǐng)域占45%。目前全世界有500多家氯堿公司,2005年總生產(chǎn)能力約為5 955.3萬ta - 1 ,其中14家大氯堿公司占了世界總生產(chǎn)能力的45% ,最大的6家分別是Dow化學(xué)、西方化學(xué)、ICI、PPG工業(yè)、Solvay 和Bayer 公司。20042006年世界燒堿生產(chǎn)能力年均增長率約為1.1% ,其增長集中在亞洲、中東和非洲,其中亞洲增幅為2. 6% ,中東增幅為4.7% ,而南、北美及東、西歐地區(qū)幾乎處于停滯狀態(tài),甚至負(fù)增長。2. 2國內(nèi)市場1據(jù)中國氯堿工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2005年我國燒堿生產(chǎn)企業(yè)共有大中小型246家,總生產(chǎn)能力約在1340萬ta - 1,遍及全國除西藏以外的29個(gè)省、市、自治區(qū)。大中型企業(yè)主要分布于沿海東部地區(qū),中部和西部地區(qū)企業(yè)較少。我國1999年和2000年產(chǎn)量分別達(dá)556.9萬t和667.9萬t,比上年分別增長9.5%和19.9% ,其增長幅度較大。到2005年燒堿產(chǎn)量達(dá)到1240萬t,19982005年燒堿產(chǎn)量年均增長率為13.57% ,說明近幾年聚氯乙烯的快速發(fā)展對(duì)氯的需求量大幅增長,刺激了燒堿的生產(chǎn),使其產(chǎn)量大幅提高。2006年16月,我國燒堿產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了717.8萬t,同期增長了20%。3市場前景1我國的燒堿行業(yè)屬于傳統(tǒng)的基礎(chǔ)化工產(chǎn)業(yè),其行業(yè)特點(diǎn)是集中度低、規(guī)模小、廠家多、市場屬性強(qiáng)。并且隨著目前原材料、能源供應(yīng)日趨緊張和價(jià)格上漲,使得各生產(chǎn)廠家都面臨著考驗(yàn)。為了爭取客戶,保證銷售渠道的穩(wěn)定,在原材料能源價(jià)格上漲的同時(shí),燒堿價(jià)格增長幅度并不同步,也就等同于在降低銷售價(jià)格。這種現(xiàn)象毫無疑問地給企業(yè)經(jīng)營帶來了很大的壓力,同時(shí)說明了目前的國內(nèi)燒堿市場競爭已經(jīng)達(dá)到了激烈的程度。燒堿屬于“三酸兩堿”之一,是基本化工原料,其作用是其他產(chǎn)品所不能替代的。因其和純堿在化學(xué)性質(zhì)上存在某種共同屬性,在純堿價(jià)格低廉的時(shí)候,一些行業(yè)利用純堿代替離子膜燒堿來使用。但這種情況很少出現(xiàn),何況純堿也有其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,其未來的發(fā)展方向決不會(huì)是用來做燒堿的替代品。所以,目前燒堿行業(yè)中,來自替代品的威脅可以忽略不計(jì)。橫向分析我國的燒堿行業(yè),可以看出目前各地氯堿行業(yè)調(diào)整的變化、地區(qū)投資的發(fā)展、物流成本的影響,使得作為液體產(chǎn)品的燒堿的銷售區(qū)域化趨勢逐漸明朗化。為了壯大本區(qū)域的燒堿行業(yè),今后各區(qū)域都將會(huì)加速培育自己的優(yōu)勢市場,會(huì)積極調(diào)整本區(qū)域內(nèi)燒堿產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),逐步淘汰那些生產(chǎn)技術(shù)落后、管理混亂、贏利能力差的小廠,代之以先進(jìn)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)規(guī)模的新型企業(yè),以提高對(duì)市場的控制能力。燒堿行業(yè)的這種區(qū)域化趨勢將為新進(jìn)入企業(yè)提供機(jī)會(huì)。4 離子膜燒堿裝置的工藝設(shè)計(jì)4.1一次鹽水一次澄清鹽水的制備是氯堿生產(chǎn)工藝至關(guān)重要的工段，精制效果的好壞直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。傳統(tǒng)性的一次鹽水精制工藝，采用配水、化鹽、加精制劑反應(yīng)、澄清、砂濾，然后再經(jīng)炭素?zé)Y(jié)管過濾器過濾。近幾年新建氯堿裝置一次鹽水工藝大都采用膜過濾技術(shù)制取精制鹽水，該工藝路線省去了砂濾器、炭素?zé)Y(jié)管過濾器。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明，經(jīng)膜過濾分離方法制得的一次鹽水質(zhì)量指標(biāo)、設(shè)備投資等都比傳統(tǒng)工藝?yán)硐搿Ｋ砸淮尉汽}水工藝采用膜過濾器過濾工藝。, 4.2二次鹽水精制離子膜法電解槽使用的高度選擇性離子交換膜要求入槽鹽水的鈣、鎂離子含量低于20wtppb，普通的化學(xué)精制法只能使鹽水中的鈣、鎂離子含量降到10wtppb左右。若使鈣、鎂離子含量降到20wtppb的水平，必須用螯合樹脂處理。二次鹽水精制的主要工藝設(shè)備是螯合樹脂塔，分二塔式和三塔式流程。塔的運(yùn)行與再生處理及其周期性切換程序控制，可由程序控制器PLC實(shí)現(xiàn)，PLC與集散控制系統(tǒng)DCS可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊；也可以直接由DCS實(shí)現(xiàn)控制。伍迪公司采用的就是二塔式，其他公司采用三塔式流程。4.3電解工藝3現(xiàn)在能夠提供離子膜電解槽的專利商有旭化成、伍迪、氯工程、北化機(jī)等廠家，這幾家公司的技術(shù)都是成熟的。槽型為復(fù)極式自然循環(huán)離子膜電解槽。9 Z* L3 f4 p& M7 S4.4淡鹽水脫氯8 淡鹽水脫氯有兩種工藝路線：一種采用空氣吹除法，該法脫氯效果欠佳，從淡鹽水中分離出來的廢氯氣純度低，無法匯入濕氯氣總管送氯氣處理工序，只能由燒堿液循環(huán)吸收，制成次氯酸鈉溶液。另一種采用真空脫氯法，該法脫氯效果較好，通過蒸汽噴射器或真空泵提供的真空系統(tǒng)將含氯淡鹽水中的游離氯抽出分離后進(jìn)入濕氯氣總管。建議采用真空法淡鹽水脫氯工藝技術(shù)。d 1 m4.5氯氫處理4.5.1氯氣處理6 由電解槽出來的濕氯氣，溫度高并伴有大量的水蒸氣和雜質(zhì)，具有較強(qiáng)的腐蝕性，必須經(jīng)過冷卻、干燥和凈化處理。 氯氣處理系統(tǒng)分為冷卻、干燥、輸送三部分。 冷卻選用填料式洗滌塔，能夠較好地除去濕氯氣帶出的鹽霧，填料采用CPVC花環(huán)。氯氣冷凝下來的氯水回收送淡鹽水脫氯工序。對(duì)于干燥部分，在實(shí)踐應(yīng)用中已采用過多種干燥塔型和不同的組合方式，比較典型的有： a、一段泡沫塔、二段泡沫塔； b、一段填料塔、二段泡沫塔； c、一段填料塔、二段泡罩塔。 國內(nèi)采用最多的是填料塔和泡沫塔組合，這是兩種典型的塔。泡沫塔的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、塔板數(shù)多；缺點(diǎn)是操作彈性小、不便于增加硫酸循環(huán)量，操作彈性僅為15%，塔板阻力降大，一般為100-200mmH2O，而且開孔的加工精度、酸泥沉積等因素易影響其操作穩(wěn)定性。填料塔操作彈性大，易操作，壓降小，但投資大，有效塔板數(shù)少。泡罩塔的特點(diǎn)介于泡沫塔與填料塔制堿，塔板數(shù)多，壓降與泡沫塔相當(dāng)，操作彈性比較大。經(jīng)過對(duì)以往經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)、比較，應(yīng)選擇二段干燥；一段為填料干燥塔，二段采用泡罩干燥塔。 目前氯氣輸送設(shè)備有兩種形式，一種是液環(huán)泵，另一種是離心式壓縮機(jī)。液環(huán)泵對(duì)氯氣含水量要求不苛刻，但動(dòng)力消耗大，輸送量小，出口氯氣壓力低，適用于生產(chǎn)規(guī)模在5萬噸/年燒堿能力以下的氯氣輸送。離心式壓縮機(jī)具有輸送量大、排氣壓力較高、運(yùn)轉(zhuǎn)平衡、得以改善工作環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。該設(shè)備能量消耗與同氣量液環(huán)泵相比節(jié)電50%，但要求氯氣中含水量100wtppm，適用5萬噸/年燒堿規(guī)模以上的裝置輸送氯氣。 建議氯氣處理工藝方案：濕氯氣經(jīng)氯水洗滌，鈦管換熱器，氯氣除鹽、降溫后經(jīng)一段填料塔、二段泡罩塔干燥，使氯氣含水量50wtppm，氯氣輸送選用大型離心式氯氣壓縮機(jī)。4.5.2氫氣處理由電解槽出來的氫氣溫度高、含水量大、且含堿霧，故必須進(jìn)行冷卻。冷卻系統(tǒng)分直接冷卻和間接冷卻兩種，建議選擇氫氣洗滌塔直接洗滌冷卻降溫、列管換熱器間接冷卻，水環(huán)式氫氣壓縮機(jī)輸送。廢氯氣處理廢氯氣處理接納開、停車時(shí)的低濃度氯氣和事故狀態(tài)下氯氣系統(tǒng)的泄壓氯氣，可采用燒堿液吸收或石灰乳吸收，石灰乳吸收效果差，設(shè)備龐大，需連接攪拌，動(dòng)力消耗高，操作環(huán)境惡劣。建議選擇燒堿液循環(huán)、冷卻、吸收廢氯氣，制成次氯酸鈉溶液。4.6氯氣液化5通常根據(jù)氯氣壓縮機(jī)壓力的不同，將氯氣液化方式分為高壓法、中壓法和低壓法三種。高壓法消耗冷凍量少，不需要制冷機(jī)，能耗低。但對(duì)氯氣處理工藝、氯氣輸送設(shè)備的要求高，增加投資費(fèi)用。因此，國內(nèi)一般采用中、低壓液化方法生產(chǎn)液氯。本工段選擇帶經(jīng)濟(jì)器補(bǔ)償螺桿壓縮機(jī)的成套制冷機(jī)組。4.7氯化氫合成及鹽酸國內(nèi)外生產(chǎn)鹽酸的方法主要有三種：即三合一工藝；熱回收分體式工藝；分體式工藝。1三合一工藝具有工藝流程短，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備維修量較大。熱回收分體式工藝具有操作容易，設(shè)備維修簡單，熱回收利用率高等優(yōu)點(diǎn)，但工藝流程長，設(shè)備加工要求高。分體式工藝具有操作容易、設(shè)備維修簡單、產(chǎn)品質(zhì)量控制容易等優(yōu)點(diǎn)通過對(duì)三種工藝流程比較，從操作方便及設(shè)備統(tǒng)一考慮，采用第三種工藝生產(chǎn)鹽酸。4.8蒸發(fā)4.8.1離子膜法堿液蒸發(fā)的特點(diǎn)4(1)流程簡單，簡化設(shè)備，易于操作由于離子膜堿液僅含有極微量的鹽，所以，在其整個(gè)蒸發(fā)濃縮過程中，即使是生產(chǎn)99%的固堿，也無須除鹽。這就是極大的簡化了流程設(shè)備，即隔膜堿蒸發(fā)必須有的除鹽的設(shè)備及工藝工程都被取消（如旋液分離器、鹽沉降槽、分離機(jī)、回收母液貯罐等），而且，由于在蒸發(fā)過程中沒有鹽的析出，也就很難發(fā)生管道阻塞，系統(tǒng)打水問題，使操作容易進(jìn)行。(2)度高，蒸發(fā)水量少，蒸汽消耗低 離子膜法堿液的濃度高，一般在30%33%，比隔膜法堿液的10%11%要高很大，因而大量的減少了濃縮所用的蒸汽。若以32%的堿液為例，如果產(chǎn)品的濃度為50%，則每噸50%的成品堿需蒸出水量為：而隔膜法電解堿液若同樣濃縮到50%，則一般要蒸出6.5t的水量（隔膜堿液濃度按10.5%計(jì)）。也就是說，濃縮到同樣的50%，離子膜堿液蒸發(fā)比隔膜堿液蒸發(fā)少蒸出約5.4t水。由于蒸發(fā)水量的減少，蒸汽消耗就大幅度下降。以雙效流程為例，一般僅耗汽0.730.78t/t（100%堿），另外蒸汽的空間也相應(yīng)的減少，使設(shè)備的投資也相應(yīng)的降低。4.8.2影響堿液蒸發(fā)的因素4(1)生蒸汽壓力蒸汽是堿液蒸發(fā)中的主要熱源，生蒸汽（或稱一次蒸汽）的壓力高低對(duì)蒸發(fā)能力有很大的影響。通常較高的一次蒸汽壓力，使系統(tǒng)獲得較大的溫差，單位時(shí)間所傳遞的熱量也相應(yīng)的增加，因而也使裝備具有較大的生產(chǎn)能力。當(dāng)然，蒸汽壓力也不能過高，因?yàn)檫^高的蒸汽壓力容易使加熱管內(nèi)堿液溫度上升過高，造成液體的沸騰，形成汽膜，降低了傳熱系數(shù)，反而使裝備能力受到影響。同樣，蒸汽壓力偏低，經(jīng)過加熱器的堿液不能達(dá)到需要的溫度，減少了單位時(shí)間內(nèi)的蒸發(fā)量，使蒸發(fā)強(qiáng)度降低。因此，選擇適宜的蒸汽壓力是保證蒸發(fā)強(qiáng)度的重要因素。另外，保持蒸汽的飽和度也是至關(guān)重要的。因?yàn)椋柡驼羝淠凉摕崾瞧淇商峁┑淖畲鬅崃?；再則，保持蒸汽壓力的穩(wěn)定也是保持操作的主要因素之一，因?yàn)?，加熱蒸汽壓力的波?dòng)，就會(huì)使蒸發(fā)過程很不穩(wěn)定，從而直接影響了進(jìn)出口物料的濃度、溫度，甚至影響液面、真空度、產(chǎn)品質(zhì)量等。(2)蒸發(fā)器的液位控制在循環(huán)蒸發(fā)器的蒸發(fā)過程中，維持恒定的蒸發(fā)器液位是穩(wěn)定操作的必要條件。因?yàn)橐何桓叨鹊淖兓瑫?huì)造成靜壓頭的變化，使蒸發(fā)過程變的極不穩(wěn)定，液位高度低，蒸發(fā)及閃蒸劇烈，夾帶嚴(yán)重，使大氣冷凝器下水帶堿，甚至跑堿；液位過高，會(huì)使蒸發(fā)量減小，進(jìn)加熱室的料液溫度增高，降低了傳熱有效溫差，另外也降低了循環(huán)速度，最終導(dǎo)致蒸發(fā)能力下降。因此，穩(wěn)定液位是提高循環(huán)蒸發(fā)器蒸發(fā)能力，降低堿損失，降低汽耗的重要環(huán)節(jié)。(3)真空度真空度是蒸發(fā)過程中生產(chǎn)控制的一個(gè)重要的控制指標(biāo)，它是在現(xiàn)有裝置中挖掘，提高蒸發(fā)能力的重要途徑，也是降低汽耗的重要途徑。因?yàn)檎婵斩鹊奶岣?，將使二次蒸汽的飽和溫度降低，從而提高了有效溫度差，除外，也降低了蒸汽冷凝水的溫度，因而也就更充分的利用了熱源，使蒸汽消耗降低。真空度的高低與大氣冷凝器的下水溫度有關(guān)（該溫度下的飽和蒸汽壓），也與二次蒸汽中的不凝氣含量有關(guān)。所以，提高真空度的途徑之一是降低大氣冷凝器下水溫度，即降低其飽和蒸汽壓，但水溫過低，耗水量過大，會(huì)造成成本升高。一般控制水溫在2840（見表1）。提高真空度的另一途徑就是最大限度的排除不凝氣體。通常的辦法是：采用機(jī)械真空泵；采用蒸汽噴射泵；采用水噴射泵。這三種辦法中以、較佳，方法因?yàn)槭芩畨毫Φ挠绊?，很難獲得較高的真空度。表1 與下水溫度平衡時(shí)的真空度下水溫度3035404550真空度，kPa9695939188采用蒸汽噴射泵排除不凝氣體，這種方法在國外的蒸發(fā)流程中被廣泛的運(yùn)用，真空度一般可達(dá)到90.796.0kPa。水噴射大氣冷凝器在國內(nèi)蒸發(fā)流程中被廣泛的使用，其真空度僅在80.088.0kPa。真空度與蒸汽飽和溫度之間的關(guān)系見表2。表2 真空度提高時(shí)的蒸汽飽和溫度差真空度，kPa85879093蒸汽飽和溫55524741.5相對(duì)溫度差，355.5(4)電解堿液濃度與溫度由于離子膜電解堿液的濃度較高，所以對(duì)其濃縮蒸發(fā)非常有利，其汽耗遠(yuǎn)比隔膜法低。我國從國外各公司引進(jìn)的離子膜裝置的電解堿液濃度略有差異，在30%35%之間。但實(shí)際上除日本旭化成等少數(shù)公司外，大部分公司離子膜電解堿液都控制在32%33%之間。另外，盡管電解槽流出堿液溫度都在8590，但許多工廠，由于電解工序與蒸發(fā)工序不在一起，中間常常設(shè)有中間貯罐，這樣，使實(shí)際進(jìn)入蒸發(fā)器的堿液溫度下降，從而增加了能源消耗。