降膜蒸发技术在烧碱蒸发浓缩装置中的应用.pdfVIP

第7届“佑利”杯氯碱论文竞赛文集 降膜蒸发技术在烧碱蒸发浓缩装置中的应用 吴彬‘，邓建康 (新疆天业化工有限责任公司，新疆石河子832000) 【关键词】降膜蒸发；蒸汽压力；工艺；熔盐炉 【摘要】介绍了瑞士博特公司的蒸发浓缩装置的运行情况，并总结了生产中工艺方面应注意的事项。 l原理及工艺 2蒸汽压力的选择及有效利用 、 1．1原理 降膜蒸发过程中蒸汽压力的选择尤为重要，一 当液体进入降膜蒸发器中垂直的加热管内，液 般工艺选择中压的饱和蒸汽作为碱液蒸发的热源， 体被管外的加热源(蒸汽或热载体)加热而达到沸 新疆天业化工有限责任公司选用的是双效逆流蒸发 腾。在沸腾的流体中，液体和蒸汽是两相混合运动 工艺，即利用饱和的中压蒸汽蒸发高浓度碱液，碱液 的，故它是两相流动的沸腾给热过程。在降膜蒸发 中产生的二次蒸汽用来蒸发低浓度碱液，这样充分 的过程中，当液体的加热面上有足够的热流强度或 提高了蒸汽的使用效率。蒸汽的有效利用应注意以 壁面温度超过液体温度一定值时，在液体和加热面 下几点。 之间会产生一层极薄的液层，从而形成温差。此极 2．1蒸汽压力的稳定性 薄的液层受热发生相变，吸收潜热而蒸发，热量主要 在生产过程中，要求蒸汽的压力稳定，如蒸汽压 是通过液膜的导热和液膜表面的蒸发进行传热，因 力波动太大，则效体的液面难以控制，进入Ⅱ效的碱 此又称为薄膜蒸发。’ 流量不稳定，Ⅱ效中的碱浓度无法控制，浓缩过程中 1．2工艺 的天然气耗量则有所提高；同时Ⅱ效中产生的二次 膜式法生产片碱可分为两个阶段：①碱液从 蒸汽量不稳定，对于I效的碱浓度也有很大的影响， 32％浓缩至61％，这个阶段可在降膜蒸发器中进 故生产过程中蒸汽压力最大为0．1MPa。 行。加热源采用中压蒸汽及二次蒸汽，并在真空下 2．2真空度的控制 进行蒸发；②6l％碱液再通过降膜浓缩器，以熔融盐 由于Ⅱ效产生的二次蒸汽温度较低，为了充分 为热载体，在常压下将碱液浓缩成熔融碱，再经片碱 利用二次蒸汽，通过降低液体的沸点，达到蒸发碱液 机制成片状固碱。质量分数为32％的离子膜法烧 的目的，I效选用负压操作。在实际生产过程中，要 碱经I效蒸发器(真空、二次蒸汽)浓缩到47％，经 求真空度越高越好，当然不可能高于0．1MPa，真空 碱泵并与Ⅱ效蒸发器的蒸汽冷凝水换热后，进入Ⅱ 度越高，二次蒸汽的利用率越高，在I效中碱液的浓 效蒸发器进一步浓缩至6l％NaOH，并由碱泵将 度被提升得越高，生蒸汽在Ⅱ效中的消耗相应地大 61％NaOH打入最终浓缩器，用熔盐加热浓缩至 大降低。 98％一99％NaOH，再经片碱机制成片状固体烧碱。 2．3饱和蒸汽