特点,但由于末效高温、高浓碱的需要,对设备材质要求也较高。其流程见图7。)
3.三效降膜逆流蒸发流程(是一种在国外能耗费用较高地区推荐使用的流程,在国内目前尚没有引进该流程道。见图8) 讲解流程
所谓三效顺流部分强制循环工艺,即每套蒸发由三个蒸发器,分别叫一效、二效、三效蒸发器,顺流是指碱的流向与蒸汽的流向一致:从电解槽产出的淡碱先进一效蒸发器,蒸到浓度约15%时进二效蒸发器,蒸发到浓度约20%时再进三效蒸发器,蒸到30%时出料;从电厂来的蒸汽称为生蒸汽,进一效蒸发器加热室,从一效碱液中蒸发出的水蒸气称为二次汽进二效加热室,同理二效蒸发出的二次汽作为热源进三效加热室。所以理论上讲三效蒸发工艺1吨生蒸汽能从碱中蒸出3吨水来。部分强制循环是指一效内的碱液靠蒸发前后自身的比重差形成循环流动,而二、三效则主要靠泵的动力来循环流动,所以称之为强制循环。在蒸发过程中,随着碱液浓度的升高,原来溶解于碱液中的盐不断结晶析出,为了得到较大颗粒的结晶,生产中把三效析出的盐用旋液分离器采回二效,以使晶体进一步长大。把二效的盐用旋液分离器采到盐碱高位槽,然后用离心机实现盐碱的最后分离。
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图6三效顺流蒸发流程示意图
1一l效凝水贮罐;2,7,9一气液分离器,3—1效循环泵; 4一I效蒸发器;5一II效循环泵;6一I效蒸发器,
8一I、Ⅲ效凝水贮罐;10—III效循环泵;11一I效蒸发器;
12一水喷射器}13一冷却水贮罐;14一浓碱贮罐;15一浓碱泵;16一热交换器
图7三效逆流蒸发流程示意图
Ⅰ~Ⅱ效蒸发器;2,7,12一循环泵;3,5,10一气液分离器;
4一热水贮罐,6,11,16一板式换热器;8一Ⅱ效蒸发器;9一l效凝水贮罐;
13一I效蒸发器;14一热碱贮罐;15一浓碱泵;17一水喷射器; 18一冷却水贮罐效数的选择
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是
图8三效降膜逆流蒸发流程示意图
1一大气冷凝器;2一l效降膜蒸发器3,7,11~碱泵;4,5,8,9一换热器 ; 3,7,11~碱泵;4,5,8,9一换热器
(四)蒸发流程选择采用的依据和比较
对于离子膜法碱液的蒸发流程的选择可以大体上分为以下几个方面:
①效数的选择;蒸发器的效数愈多,蒸汽被利用的次数也就愈多,汽耗也就愈低,从而使生产运转费降低,产品成本下降。
②蒸发器形式的选择 参考下页蒸发器的主要性能情况见表1。 ③顺逆流工艺流程的选择;
a 分地利用加热蒸汽的热量 从而提高了蒸汽的热利用率。 b 提高了传热系数
④循环方式的选择。 表2。
表1几种常见的蒸发器的主要性能对照表 型式 标准 悬筐 外热 列文 强制循环 升膜 降膜 旋转刮 项目 蒸发器 蒸发器 蒸发器 蒸发器 蒸发器 蒸发器 蒸发器 板 蒸发器 循环速度 O.3~0.5 l~1.2 1.2~1.5 1.5~2.0 1.8~2.5 不循 不循 1800~不循环 环 环 传热系数 2000(顾) 1200~1500~1800~2000 300~2400 2000~2000~ 1400~2300~I效 1400 1700 2200(逆) 1600 2500 1000~1200 1200~1500 1800~2300 Ⅱ效 800~900 1000~ 2200(顺) 2400~ 1200 800~900 800~1000 900~2100(逆) - Ⅲ效 1800~ 2600 - 600~800 2000(顺) - - 对蒸汽压力 400~500 800~2000(逆) - 要求 较低 高 较低
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低 耗材与投资 少 蒸发能力 低 低 较少 低 较多 较低 多 较低 较高 多 较高 少 高 较高 少 高 较低 较少 较高 表2推荐采用的蒸发流程和设备 序项目 内 号 名称 容 流程: 双效或三效 效数 备 序项目 内 备注 号 名称 容 注 以三效2 蒸发强制循环蒸 为佳 器 发器,升 膜蒸发器,降膜蒸发器, l 循环采用强制循 旋转薄膜蒸 方式 环蒸发或 发器 不循环的膜 3 真空水喷射器,蒸 式蒸发 设备 汽喷射泵 顺逆尽可能采用 4 换热板式换热器 流方逆流工艺 器 式 循环轴流式循环 泵 泵
蒸发工序设备的结构、原理,操作
四、主要设备及原理、操作
(一)蒸发器
1.蒸发器的基本结构
(1)蒸发室:蒸发器的蒸发室一般都呈圆柱形筒 体,它的作用是提供蒸发空间、对蒸发出来的二次进行汽液分离 (2)加热室:加热室通常是列管加热器,其作用是把加热蒸汽的潜热冷凝热传有冷凝水出口,上部有蒸汽进口管及不凝气体出口管
(3)循环系统循环系统 :自然循环或者强制循环蒸发器中的循环管和循环泵。蒸发器的
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循环系统是使需要蒸发浓缩的料液达到要求的循环速度,改善传热状况的重要部件。尤其是循泵,对提高蒸发器的传热系数具有重要作用。 2.各种类型的蒸发器及其特性 (1)自然循环型蒸发器
a.标准式蒸发器;(见下页图9)。在通常情况下,中央循环管的截面积应不小于加热管截面积的35%,一般为40%~50%。标准式蒸发器具有结构简单、制作方便、投资省等特点。缺点是循环速度低(约为0.4~O.5m/s),更换和检修加热室较不容易。)
b.悬筐式蒸发器;(内热式自然循环蒸发器见下页图10),
c.外加热式蒸发器。外加热室蒸发器外加热蒸发器是将加热室移至蒸发器体外的一种外热式自然循环蒸发器(见图11)。
图9 标准式蒸发器 1一外壳; 2一加热室; 3一中央循环管; 1除沫器I
4一蒸发室;5一除沫器 4
图10 悬筐式蒸发器
一外壳;2一加热蒸汽管; 3一一加热室;5一液沫回流管 10