烧碱蒸发工艺设计要点_李海明
4页1、福建化工199 9第2期烧碱蒸发工艺设计要点李海 明(福建省石油化 学工业设计 院福州3 5 0 00 1 )摘要关钮词简述了三 效顺充、邵分强制循环、逆 向未盆等烧城英发工艺过程,并对该 工艺及主要设备的设计要点进行简要分析。烧碱落发蒸岌界在烧碱生产中,电解液的蒸发浓缩过 程所消耗的蒸汽约占总汽耗的 8 0%,因而,烧碱蒸发是整个烧碱生产过程节能技改的关键之一。龙 岩化工厂原烧碱生产 能力1万吨(以10 0%NaOH计),其烧碱蒸发采用标准蒸发器、两效顺流工艺,每吨NaO H(10 0%)蒸汽耗量高达6吨以上。技改 设计能力为年产1, 5万 吨NaOH(1 00 %)。在技改设计中采用三效顺流、部分强 制循环及逆r勺采盐等工艺路线,并对n、m效蒸发 器作砚部技术改进,同时注意关键参数 的控制。找产 后,生产稳定,蒸汽耗降至3.2吨/吨NaO H(1 00%),取得较显著的经 济效 益。现就烧碱蒸发工艺及设计要点介绍、分析如下。1烧碱蒸发流程简述来 自电解工段的电解液(NaOH浓度一1 0%)进入电解液贮槽,由进料泵加压经一、二级加热器提温后依次进入I、n、1 1 1效蒸发器浓缩至)3
2、 0%后至沉析槽进行后处理。来 自锅炉房的蒸 汽进入I效蒸发器外置加热器(I效加热器),为I效蒸发提供热量。其冷凝水进入螺旋板加热器、预热 电解液。n效蒸发器的二次蒸汽进入1 1 1效,重复利用。m效蒸发器的二次蒸汽由水喷射器抽吸。1 1 1效蒸发器底部沉降室内的盐浆经m效采盐泵加压,再经m效旋液器分离,清碱液至沉析槽,细盐粒至n效蒸器。n效蒸发器底部沉降室内的盐浆经n效采盐泵加压,再经 n效旋液器分离,清碱液送至m 效蒸发器继续浓 缩,盐粒至盐泥槽。蒸发工段流程示意图,见图1落 汽 自 锅 护房来十十十一、 少少 ! ! ! 刁刁刁图1燕发工段流程示意图1一电解液 贮播2一进料泵7一m效加热器13一H 效采盐泵8一I效蒸发 室1 4一1 1 1效采盐 泵3一一 级 加热器9一1 1效蒸发室4一二级 加热界10一瓜效英岌室5一I效加 热落6一n效 加热琴巧一n效沉 降 室16一皿效沉降室1 1一1 1效 循环泵17亚效旋 液琴12一n I效 循环 泵1 8一班效旋液君福建化工199 9第2期2蒸发工艺主要操作参数确定2.1各效碱液浓度在三效顺流 蒸发工艺中,确定各效碱液浓度是合理分配各
3、效生产能力,充分利用二次蒸汽的关键。某效浓度过高或过低,将造成下一效蒸汽用量过乘或不足,生产负荷波动。龙岩化工厂烧碱蒸发技改投入运行后,各效碱液浓度符合设计值,效间二次蒸汽利用平衡,操作稳定,其各效浓度及二次蒸汽利用情况见表1。表1各效浓度及二次燕汽利用惰况【以吨10 0% Na oH计1空度与下水温度有关,其关系见表2。丧2与下水沮度相平衡的丈空度下下水温度30 0 035 5 540 0 045 5 550 0 0真真空度MPa a a0.0%0.095 5 50.093 3 30.09 1 1 10.08 8 8 8项项目目I I Il l l l皿皿备注注N N Na OH浓度%13 3 3l9 9 930 0 0_电解液液. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Na0H按按燕燕发量k以t t t20 12 2 2187 0 0 01747 7 7_ 10.4%计计各各效需热tk J J J6.012x
4、l06 6 63.8x106 6 63.5x106 6 6 6 6二二次燕汽湘热劫劫4.35x104.0 8xl06 6 6 6 6 6 6二二次燕汽利用率%87%8 5 %从 表1看1 1、m效二次蒸汽理论利用率均大于85%,在实际 生产过程中,由于各效冲洗水变化,负荷有所波动,二次蒸汽利用率留有1 0%一 15 %余地是合理的。2,2生蒸汽压力提高生蒸汽 压 力,整个蒸发 系统 可获得较大温差,从而提高生产 能力。但蒸汽 压力过 高,为使加热器内碱液不沸腾,必 须加大 加热室 上方的静压,而静压 差大,由静压引起的沸点升高值也增加,增加了温 差损失。因此,外加热式蒸发器生蒸汽压力一般选择0.6一0.SMP a。2.31 1 1效真空度烧碱三效顺流蒸发,碱浓度提高,沸 点升高。工艺上采取减压蒸发法即班效采用真空蒸发以降低溶液沸点,提高 系统 传热温差,有资料川表明真空度从65ommHg提 高到7 00m mHg,传热温差值增 加4,实际生产上,采用水喷射器抽吸可满足要求。水喷射器的真从表2看,真空度从0.O9 3MPa提 高到0.095MPa需降低 水温5,按 每吨NaOH(100%
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