核心提示 纯碱生产主要分为氨碱法和联碱法，但不论是氨碱法纯碱还是联碱法纯碱，都是耗能型产品。2003年联碱能耗平均为310千克/吨，2013年平均为206 千克/吨，10年间联碱能耗下降了33.5%，可见联碱工艺的技术进步是巨大的，而不冷碳化工艺的开发和应用就是其中一个典型范例。对于60万吨/年的联碱企业来说，与外冷碳化联碱工艺相比，不冷碳化技术不仅可减少4000万元投资，每年节约1.3万吨标煤，还可以实现废水零排放。
能效领跑者活动已经举办了两届，上榜企业除了实施节能技改，降低吨产品综合能耗外，大胆创新，采用新技术、新工艺、新设备，也是他们实现节能降耗的重要法宝。连续两年的联碱法纯碱企业标杆——河南金山化工集团，就是通过采用不冷式碳化塔这种新型变换气制碱设备和工艺，取得了很好的节能效果。在不冷碳化技术等节能措施的作用下，其吨纯碱综合能耗已从2011年的168千克标煤下降到目前的159千克标煤，在能耗已经较低的情况下再度减少了 5.4%。
据了解，不冷式碳化塔是上世纪末期国内开发的一种新型设备。使用该设备后，碳酸氢钠结晶粒径大，液体在塔体内部贯通下降，物料不结疤，运行周期可达45天以上。河南金山化工集团通过使用不冷式碳化塔，采用不冷工艺流程，不仅从源头杜绝了废水的产生，还在降低能耗方面表现十分突出。
据金山化工集团副总经理霍小永介绍，1865年比利时索尔维公司的工程师建成第一套氨碱法纯碱生产装置，1941年我国科学家侯德榜博士研究发明了联合制碱纯碱生产技术。联碱法分为Ⅰ和Ⅱ两个过程，Ⅰ过程制取纯碱，Ⅱ过程制取氯化铵。这种生产方法虽然已诞生了半个多世纪，历经几代科学家、工程师及生产经营人员前赴后继的努力，联碱法纯碱工艺不断取得突破，技术及操作控制发生了巨大变化。但由于索尔维制碱理论的权威性，制碱的心脏——碳酸化重碱结晶过程仍一直延续中下部冷却、控制中部温度的方法，塔内设置水箱换热进行温度控制成为塔内结疤的“元凶”。
金山公司拥有ZL权的不冷工艺，摒弃了传统的“中部温度”观点，按照盐类溶液工业结晶过程的观点实施碳酸化重碱结晶过程操作，以获得质地优良的重碱结晶，实现离心机直接分离重碱。这种改变简化了工艺，降低了生产能耗。同时由于碳化塔内不再有任何形式的冷却器，根除了结疤问题最严重的部位，塔内构件少而简单，塔内容易造成结晶堆积的死角减少，延长了碳化塔的作业周期，使其实现长周期连续运转而不必轮作清洗，大幅降低了洗塔次数，从而显著减少了污水排放量。
中国纯碱工业协会技术咨询部部长齐玉娥告诉记者，不冷碳化技术除具备上述特点外，还有设备结构简单，维修简便、投资省，操作简单，重碱结晶质量好，母液收缩等优点，可实现离心机分离，大大降低煅烧蒸汽消耗。与常规联碱生产工艺比较，不冷碳化技术具有工艺先进、流程简短、建设费用少、产品质量高以及原料和能量消耗低等优点，气液调节异常简单，为真正意义上的自控提供了条件。运用该工艺技术可从源头杜绝洗塔废水的产生，降低氨的消耗，节能显著。
“联碱不冷碳化技术用于联碱法制碱项目中的碳化工序，替代了传统碳化塔生产过程中必须使用的冷却水箱，实现了不冷碳化。目前国内只有河南金山化工有限责任公司一家企业拥有此项ZL技术并实现了工业化生产，因此有很好的推广前景。对于60万吨/年的联碱企业来说，与外冷碳化联碱工艺相比，该技术不仅可减少4000万元投资，每年节约1.3万吨标煤，还可以实现废水‘零排放’。”齐玉娥强调。
据齐玉娥介绍，“十二五”期间，行业的节能减排工作成为协会各项工作的重中之重。为逐步实现纯碱行业清洁生产，促使行业可持续健康发展，保护环境和人体健康，纯碱协会制订了《纯碱污染防治技术政策》。该《技术政策》包括原辅料选择、生产过程、废弃物处理处置及资源化、二次污染防治、运行管理、监督管理及鼓励研发与推广技术7个方面，其中鼓励研发与推广的联碱技术有：新型变换气制碱术、联碱不冷碳化技术等，目前此《技术政策》已编制完成并上报环保部。
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