堿液的蒸發(fā)操作崗位

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1、第八章堿液的蒸發(fā)操作崗位第一節(jié)蒸發(fā)的基本原理一、堿液蒸發(fā)工序的原理堿液蒸發(fā)與所有的蒸發(fā)過程一樣，是借加熱作用(一般用蒸汽)來提高堿液的溫度，使溶液中所含的溶劑(水)部分汽化，以提高溶液中溶質(zhì)堿的濃度的物理過程。工業(yè)上的蒸發(fā)過程是典型的傳熱過程。這個(gè)過程可由傳熱方程式來表示：式中Q——傳熱速率，kJ／h；F——傳熱面積，m2；△t—傳熱溫差，℃；K——傳熱系數(shù)，kJ／(m2·h·℃)。(二)離子膜電解堿液蒸發(fā)過程的幾個(gè)特性溶液的沸點(diǎn)升高在一定壓力下，溶液處于沸騰狀態(tài)下的溫度即為該溶液在此壓力下的沸點(diǎn)。(請(qǐng)看下頁(yè)圖例分析8-28-3圖)電解堿液的粘度電

2、解堿液的濃度提高時(shí)，它的粘度也隨著增加。一定濃度的堿液，它的粘度又隨著溫度的升高而降低，堿液的相對(duì)粘度見第四、五頁(yè)圖8-7、圖8-8和圖8-9。NaOH,%(質(zhì)量)圖8—8NaOH溶液的粘度H2O/NaOH比值圖８-７　堿夜的相對(duì)粘度溫度，℃　圖8—9NaOH的動(dòng)力粘度蒸發(fā)過程的溫差損失(1)溶液沸點(diǎn)升高而引起的溫差損失，其值可查圖8-2、圖8-3或表8-l，即△t=t實(shí)-t水(△t為溶液沸點(diǎn)升高而引起的溫差損失)。(2)由液體靜壓引起的沸點(diǎn)升高在蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行的蒸發(fā)過程中，由于需要維持一定液位，堿液在蒸發(fā)器底部進(jìn)入加熱室內(nèi)所受到的壓力要比液面上的壓

3、力大，則就形成了由于靜壓引起的沸點(diǎn)升高值。(3)流體阻力所引起的溫差損失離子膜電解堿液蒸發(fā)的傳熱系數(shù)離子膜電解槽所生產(chǎn)的堿液，由于其純度高，雜質(zhì)含量少，可近似視為燒堿水溶液的蒸發(fā),蒸發(fā)傳熱系數(shù)要比隔膜堿液蒸發(fā)的傳熱系數(shù)高。離子膜堿液的腐蝕性圖8-1NaOH溶液的熱導(dǎo)率二、離子膜堿液及其蒸發(fā)的特點(diǎn)(一)離子膜堿液的特點(diǎn)離子膜電解堿液具有隔膜電解堿液所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，這可以從其電解堿液的質(zhì)量指標(biāo)得知，見表8-2。表8-2各主要公司離子膜電解堿液質(zhì)量一覽表指標(biāo)旭硝子公司ICl公司旭化成公司迪諾拉公司伍德公司西方公司NaOH，％NaCI，mg／I．，NaC

4、l03，lng／lLFe203．mg／L33～35≤40≤1532≤50≤15——30～33≤3033～35﹤50≤20≤33330————3340～so5～15由表可以看出，總結(jié)(1)堿液濃度高，NaOH含量在29％～35％。(2)堿液中Nacl含量少，NaCl含量一般在30～50wng／L。(3)堿液中氯酸鹽含量低，NaCl03含量一般在15～30mg／L。(二)離子膜法堿液蒸發(fā)的特點(diǎn)流程簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化設(shè)備，易于操作濃度高，蒸發(fā)水量少，蒸汽消耗低第二節(jié)離子膜法堿液蒸發(fā)流程一、離子膜法堿液的蒸發(fā)流程(一)單效蒸發(fā)流程1．單效升膜蒸發(fā)流程其流程　見圖8

5、-1１2．單效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)流程　見圖8-12流程敘述：離子膜法堿液由電解室內(nèi)堿泵直接送至升膜蒸發(fā)器1入口，在升膜蒸發(fā)器中，堿液在管內(nèi)受到管外蒸汽的加熱，溫度升高達(dá)到沸點(diǎn)，并沸騰，然后進(jìn)入蒸發(fā)室蒸發(fā)，濃堿液依靠重力流入出料貯罐2。蒸發(fā)出來的水蒸汽，由噴射冷凝器6真空抽出。并經(jīng)水冷凝進(jìn)入冷卻水貯罐7。出料貯罐交替使用，堿液裝滿后切換至另一貯罐，然后解除真空，啟動(dòng)泵將熱堿經(jīng)熱交換器4冷卻后送至貯罐5。蒸汽冷凝水依靠壓力排入汽液分離器8，經(jīng)汽液分離后蒸汽冷凝水送至凝水貯罐9。8-12單效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)流程示意圖)1-堿液送料泵；2一換熱器；3一旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器

6、；4一成品泵；5一噴射冷凝器；6一冷卻水貯槽流程敘述：加熱蒸汽由旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器3上部夾套進(jìn)入并加熱堿液，冷凝液由蒸發(fā)器底部出口依靠自身壓力進(jìn)入換熱器2，與堿液進(jìn)行熱交換后的凝水去凝水貯罐。由電解來的32％堿液經(jīng)熱交換器2預(yù)熱后，由旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器3上部加入；經(jīng)分配成降膜下流，與蒸汽進(jìn)行熱交換，堿液經(jīng)加熱沸騰蒸發(fā)，蒸發(fā)出來的二次蒸汽進(jìn)入噴射冷凝器5，被上部進(jìn)入的冷卻水冷凝，冷卻下水送至循環(huán)水系統(tǒng)。濃縮后的堿液在蒸發(fā)器下部由泵4抽出去成品堿系統(tǒng)。為了更好地利用‘蒸汽，節(jié)約能源，在離子膜堿液蒸發(fā)中比較廣泛地采用了雙效蒸發(fā)流程，目前所被采用的雙效流程又可分為

7、：　　　　　１、雙效順流流程其流程見圖8一13。２、雙效逆流程，見圖8—14。３、降膜雙效逆流流程。見圖8一15。(二)雙效蒸發(fā)流程圖8-13雙效順流蒸發(fā)流程示意圖1一I效冷凝水貯罐；2，5一氣液分離器；3一I效冷凝水貯罐；4—I效蒸發(fā)器；6一I效蒸發(fā)器；7一熱堿貯罐；8一堿泵；9一熱交換器；10一成品堿貯罐；11一水噴射器}12一冷卻水貯罐講解流程從離子膜電解槽來的堿液被送入I效蒸發(fā)器4，在外加熱器中由大于O．5MPa(表壓)的飽和蒸汽進(jìn)行加熱，堿液達(dá)到沸騰后在蒸發(fā)室中蒸發(fā)，二次蒸汽進(jìn)入I效蒸發(fā)器6的加熱室，I效蒸發(fā)器中的堿液濃度控制在37％～

8、39％，堿液依靠壓力差進(jìn)入Ⅱ效蒸發(fā)器6中，在加熱室被二次蒸汽加熱沸騰，蒸發(fā)濃縮至產(chǎn)品濃度(42％、45％、50％)。Ⅱ效的