化工现代氯碱生产技术课件17.pptVIP

LOGO 现代氯碱生产技术 济源职业技术学院 项目六 固碱生产 任务三 连续膜式法固碱生产 膜式蒸发器的工作原理 蒸发器的结构 传热过程 操作条件 工艺流程 升膜降膜流程 双效降膜浓缩流程 升膜闪蒸浓缩流程 固碱成型设备 熔盐炉 1 膜式蒸发器的工作原理 升膜蒸发器 蒸发器的结构 传热过程 操作条件 降膜蒸发器 蒸发器的结构 传热过程 操作条件 升膜蒸发器 1-二次蒸汽出口； 2-丝网除沫器；3-蒸发室； 4-碱液出口；5-冷凝水出口； 6-碱液进口；7-管箱； 8-加热器； 9-蒸汽进口；10-挡帽； 11-人孔 在升膜蒸发器中，料液由蒸发器底部进入镍管向上流动，管外用蒸汽加热。根据流体在管内流动和受热状况，料液在升膜蒸发器内基本上可分为六个区域。 （1） 预热区 （2） 表面沸腾（过冷沸腾）区 （3） 饱和泡核沸腾区 （4） 环状流区 （5） 喷雾流区 （6） 单相蒸汽流区 升膜蒸发器中的沸腾传热过程 总结： 在六个区域中，G、H段（干壁区）给热系数大大下降。在实际生产中应控制碱液在A-F区域运行，采用蒸汽加热并控制温度在140-150℃。同时为了获得较高的给热系数，改善传热状况，尽可能扩大E-F区域。因此，升膜蒸发器常在负压下运行。 45%碱液在升膜蒸发器中的操作条件： 在实际生产中，升膜蒸发器的真空度80kPa(600毫米汞柱）以上。 加热蒸汽压力大小要适中，在实际生产中一般选用0.4-0.5MPa（表压）。 物料的进料量要稳定。 进料温度和浓度要稳定。 为了满足上述操作条件在生产中应设法做到：（1）真空系统要独立，不宜和其它单元共用。否则会造成真空度不稳定而影响物料的沸点和蒸发水量。（2）要采用蒸汽减压或稳压装置，切忌加热蒸汽直接由蒸汽总管引入。（3）采用自控装置，使进料流量保持恒定。 降膜蒸发器 进入降膜蒸发器的料液是在分配器的帮助下，利用本身重力作用，使料液沿垂直的管壁呈均匀的液膜向下流动。因此它能在较小的流量下，具有较高的给热系数。同时料液在蒸发过程中，在管内停留时间短、液层薄，加热介质与料液之间的温差得以有效利用。所以就能在较低温度下进行蒸发而制得固体烧碱。 2.降膜蒸发器中的传热过程：提高传热效率的分析 缩小管径或增加流速都可以增加熔盐的给热系数。 减小熔盐夹套的间隙。 降膜管的外壁冲压成凹凸形状。 3.影响碱液成膜的因素 要使降膜蒸发器有较好的传热效果，就必须使加热管的壁面上布满均匀下降的液膜。如果碱液进口分布不均，液膜走单边或流量过小，就不能将管内壁面覆盖，造成管壁上液膜中断或蒸干而出现“干壁”现象。另外碱液中夹 带的杂质也容易析出粘附在管壁上形成污垢，影响传热效果。因此，碱液在降膜蒸发器内成膜很重要。 （1）最小允许降液密度 （2）热流强度 ２ 工艺流程 升膜降膜流程 双效降膜流程 升膜闪蒸流程 升膜降膜流程 　 加入蔗糖的目的——进行原料液处理，除去氯酸钠。 1. 原料液处理的目的 在固碱生产中，高温的浓碱对镍设备有一定的腐蚀性，腐蚀的原因主要是碱液中所含氯酸盐在250℃以上时会逐步分解，放出新生态氧与镍材发生反应，并生成氧化镍层。氧化镍易溶于浓碱中而被带走，这样的过程在浓碱蒸发中反复的进行，而导致镍制设备的腐蚀损坏。 2.原料液的处理方法：原料液中加入蔗糖溶液。 C12H22O11十8NaClO3=8NaCl+12CO2+11H2O 2NaOH+CO2=NaCO3+H2O 3.缺点：产品中碳酸钠的含量会增加一些，同时也增加产品中氯化钠的含量。 1-鼓风机； 2-余热交换器； 3-熔盐炉； 4-熔盐贮罐； 5-降膜浓缩器； 6-，13-气液分离器； 7，18-热交换器； 8，11-水喷射泵； 9-过料泵； 10-升膜蒸发器； 12-冷却水槽； 14-片碱机械； 15-包装秤； 16-封袋机； 17-熔盐泵； 19-油输送泵； 20-重油贮罐； 21-烟囱 1-熔盐炉； 2-熔盐贮罐； 3-隔膜浓缩器； 4-碱雾洗涤罐； 5-循环泵； 6-升膜蒸发器 双效降膜浓缩流程 升膜闪蒸流程 熔融载热体 降膜浓缩器的载热体通常采用熔盐。（化学纯硝酸盐混合物组成） 组成: 40%NaNO2,7%NaNO3,53%KNO3（