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1、堿濃縮工藝膜式法生產(chǎn)固堿一般分為2個(gè)階段:1,堿液由45-50(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)濃縮至60,可在升膜蒸發(fā)器(也可在降膜蒸發(fā)器)中進(jìn)行,加熱源采用蒸汽或雙效的二次蒸汽,并在真空下進(jìn)行蒸發(fā);2,60的堿液以熔融鹽為載熱體,在常壓下升膜或降膜加熱濃縮成熔融堿,再經(jīng)片堿機(jī)制成片狀固堿1MPa的飽和蒸汽進(jìn)入I效蒸發(fā)器,冷凝液與I效堿換熱后進(jìn)入循環(huán)水池,作為軟水的補(bǔ)充,Ⅱ效產(chǎn)生的二次蒸汽與終濃縮產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入I效蒸發(fā)器作為熱源,蒸發(fā)32%堿液。415—430℃的熔鹽由熔鹽泵送人熔鹽爐經(jīng)加熱后進(jìn)人最終濃縮器,作為熱源蒸發(fā)
2、堿至98%一99%,并最終回至熔鹽罐,反復(fù)循環(huán)使用。除次氯酸鹽次氯酸鹽250℃以上分解出氧氣腐蝕鎳設(shè)備,加入5%糖液分解。某多效降膜工藝流程1效:32%濃縮到38.6%,加熱蒸汽由2效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽,本身產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行冷凝,不凝氣用水環(huán)真空泵吸出。物料側(cè)在真空下運(yùn)行2效:38.6%濃縮到50%(1效堿液經(jīng)換熱器由71.5℃加熱到135.3℃,然后送到2效蒸發(fā)器),由中壓蒸汽加熱,本身產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行加熱1效蒸發(fā)器。物料側(cè)在大氣壓下運(yùn)行3效:50%濃縮到62.2%。加熱蒸汽為最終濃縮器產(chǎn)生的二次蒸汽,本身
3、產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行冷凝,不凝氣用水環(huán)真空泵吸出。物料側(cè)在真空下運(yùn)行最終濃縮器:62.2%濃縮到98.3%。加熱源為熔鹽加熱,本身產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行加熱3效蒸發(fā)器,通過(guò)節(jié)流孔控制,最終濃縮器下游熔融鹽堿管壓力驟減,產(chǎn)生閃蒸效應(yīng),以達(dá)到99堿要求。工藝衡算1,系統(tǒng)物料衡算假定溶質(zhì)不揮發(fā),對(duì)任一效(第i效)溶質(zhì)進(jìn)行衡算,可得F0x0=Fixi=(F0-W1-……-Wi)xi系統(tǒng)總蒸發(fā)水分量W為各效水分蒸發(fā)量之和,即W=W1+W2+…+Wi+…+Wn=F0(1-x0/xn)2,系統(tǒng)熱量衡算考慮熱損失及濃縮熱,對(duì)圖1所示的有
4、額外蒸汽引出(最后一效沒(méi)有引出額外蒸汽)的并流多效蒸發(fā)淡堿濃縮系統(tǒng)第i效進(jìn)行熱量衡算,可得Wi={αiDi+[F0c0-c*(W1+…+Wi-1)]βi}ηiWiri={DiRi+[F0c0-c*(W1+…+Wi-1)](ti-1-ti)}ηi第i效的蒸發(fā)系數(shù)αi和自蒸發(fā)系統(tǒng)βi分別定義為αi=(Hi-1-c*Ti-1)/(Hi-c*ti)加熱蒸汽氣化潛熱Ri=(Hi-1-c*Ti-1),二次蒸汽汽化潛熱ri=(Hi-c*ti)。βi=(ti-1-ti)/(Hi-c*ti)燒堿屬于濃縮熱較大的物料,其熱利用系數(shù)
5、ηiηi=0.98-0.700(xi-xi-1)對(duì)圖1所示的并流流程,有i=1時(shí),Di=D1i≥2時(shí),Di=Wi-1-Ei-13,各效傳熱面積的計(jì)算根據(jù)傳熱速率方程可得各效蒸發(fā)器傳熱面積的計(jì)算式為A=Qi/(Ki△ti)=DiRi/(Ki△ti)Ki第i效蒸發(fā)器總傳熱系數(shù),W/(m2℃)i=1時(shí)△t1=T0-t1i≥2時(shí)△ti=Ti-1-△-ti計(jì)算αi、βi、△ti時(shí)均需各效溶液的沸點(diǎn)tiAi——第i效傳熱面積,m2c0——料液比熱,J/(kg℃)c*——水的比熱,J/(kg℃)D1——加熱生蒸汽流率,kg/
6、hDi——第i效加熱蒸汽流率,kg/hEi——第i效引出的額外蒸汽流率,kg/hF0——進(jìn)料流率,kg/hHi——第i效二次飽和蒸汽的焓,J/kgKi——第i效蒸發(fā)器總傳熱系數(shù),W/(m2℃)Qi——第i效傳熱速率,WRi——第i效加熱蒸汽汽化潛熱,J/kgT0——加熱生蒸汽的飽和溫度,℃Ti——第i效二次飽和蒸汽溫度,℃Tk——冷凝器中二次蒸汽溫度,℃ti——第i效溶液沸點(diǎn),℃W——總蒸發(fā)水分量,kg/hWi——第i效蒸發(fā)水分量,kg/hx0——料液濃度,質(zhì)量分率xi——第i效完成液濃度,質(zhì)量分率αi——第i
7、效蒸發(fā)系數(shù),無(wú)因次βi——第i效自蒸發(fā)系數(shù),kg℃/J△i——第i效溫差損失,℃,某雙效逆流蒸發(fā)工藝1,蒸汽壓力的穩(wěn)定性在生產(chǎn)過(guò)程中,要求蒸汽的壓力穩(wěn)定,如蒸汽壓力波動(dòng)太大,則效體的液面難以控制,進(jìn)入Ⅱ效的堿流量不穩(wěn)定,Ⅱ效中的堿濃度無(wú)法控制,濃縮過(guò)程中的天然氣耗量則有所提高;同時(shí)Ⅱ效中產(chǎn)生的二次蒸汽量不穩(wěn)定,對(duì)于I效的堿濃度也有很大的影響,故生產(chǎn)過(guò)程中蒸汽壓力最大為0.1MPa2,真空度的控制由于Ⅱ效產(chǎn)生的二次蒸汽溫度較低,為了充分利用二次蒸汽,通過(guò)降低液體的沸點(diǎn),達(dá)到蒸發(fā)堿液的目的,I效選用負(fù)壓操作。在實(shí)際
8、生產(chǎn)過(guò)程中,要求真空度越高越好,當(dāng)然不可能高于0.1MPa,真空度越高,二次蒸汽的利用率越高,在I效中堿液的濃度被提升得越高,生蒸汽在Ⅱ效中的消耗相應(yīng)地大大降低。和蒸汽與過(guò)熱蒸汽的選擇。3,設(shè)備危害性堿液流量應(yīng)不低于生產(chǎn)滿(mǎn)負(fù)荷的40%,堿液流量過(guò)低,蒸發(fā)器中的列管不能形成完整的液膜,局部會(huì)出現(xiàn)“干壁”現(xiàn)象,則該部位由于過(guò)熱會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力的變化,造成列管彎曲變形,堿液成膜效果不好,導(dǎo)致了設(shè)