用于液碱浓缩的系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于液碱浓缩的系统，属于液碱浓缩技术领域，包括：通过管道连接的稀碱槽、进料泵、进料预热器、稀碱高位槽、升膜蒸发器、降膜蒸发器、真空泵、冷凝器和储水槽；进料泵设置在稀碱槽的出料口和进料预热器的冷料进口之间，稀碱高位槽设置在进料预热器的冷料出口和升膜蒸发器的进料口之间，升膜蒸发器的出料口与降膜蒸发器的进料口连接，降膜蒸发器的出料口通过管道将得到的浓碱排去化碱锅或碱回收系统。本实用新型专利技术的系统，能解决现有的液碱浓缩过程中存在的天然气消耗量高、生产能力低，对环境污染大，高浓度成品碱的生产量不足、浓度不易达标的问题。浓度不易达标的问题。浓度不易达标的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于液碱浓缩的系统


[0001]本技术涉及液碱浓缩
，尤其涉及一种用于液碱浓缩的系统。

技术介绍

[0002]在靛蓝生产相关工业中，对高浓度碱的需求和应用具有较高的要求，通常靛蓝生产回收的碱液的浓度为12
‑
20wt％，经过多效蒸发器进行浓缩后的碱液的浓度为48wt％左右。但浓度达到48wt％的碱液也不能满足靛蓝生产的需要，即使将浓度为48wt％的碱液送入化碱锅中进行熔融，碱液在化碱锅中也是先通过加热蒸发水分，在进行了能提高碱液浓度的蒸发浓缩以后，才进一步进行了碱的熔融处理。因此，化碱锅的天然气消耗量很高，不仅生产能力低，不便于机械化、自动化作业，对环境污染大，而且得到的高浓度成品碱对锅体腐蚀强，化碱锅使用寿命短，导致高浓度成品碱的生产存在产量不足、浓度不易达标的问题。
[0003]目前国内外的液碱浓缩技术中，除了上述使用化碱锅直接进行蒸发浓缩的方式以外，还采用升膜蒸发器或降膜蒸发器进行蒸发浓缩。升膜蒸发器和降膜蒸发器在化工行业中应用范围广泛，其各具优点。其中升膜蒸发器具有占地面积小、造价低、操作可控性强、结构紧凑等优点；降膜蒸发器具有传热系数高、导热性能好、易于调节控制、方便可靠等优点。但在长期的工业实践中，其各自的缺点也逐一暴露，如：工艺中两者都存在物料蒸发时间过短的弊端，极大的影响了成品的蒸出率，其直接造成物料回收率低，降低了企业经济效益。另外，现有的升膜蒸发器由于蒸汽柱在带动原料液上升的过程中是通过蒸汽持续进行加热的，蒸汽从加热室上部进入后，与加热管中的原料液进行对流传热，但是现有的加热方式使得加热管的中上部的温度过高，而底部的温度偏低，蒸汽是直接对加热管的中上部的外壁进行冲击的，长久运行之后就容易使得加热管内的液体不能润湿加热管内壁，在加热管顶部产生“干壁”的现象，会使得加热管的外壁变薄、内壁过热，加速其老化的速度，降低蒸发器的使用寿命。
[0004]因此，研究更加节能降耗、换热效率更高、使用寿命和运行周期更长、蒸发浓缩效果更好的液碱浓缩技术具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种用于液碱浓缩的系统，用以解决现有的液碱浓缩过程中存在的天然气消耗量高、生产能力低，对环境污染大，高浓度成品碱的生产量不足、浓度不易达标的问题。
[0006]为了达到上述的技术目的，本技术提供一种用于液碱浓缩的系统，包括：通过管道连接的稀碱槽、进料泵、进料预热器、稀碱高位槽、升膜蒸发器、降膜蒸发器、真空泵、冷凝器和储水槽；
[0007]进料泵设置在稀碱槽的出料口和进料预热器的冷料进口之间，稀碱高位槽设置在进料预热器的冷料出口和升膜蒸发器的进料口之间，升膜蒸发器的出料口与降膜蒸发器的
进料口连接，降膜蒸发器的出料口通过管道将得到的浓碱排去化碱锅或碱回收系统；
[0008]升膜蒸发器和降膜蒸发器的气相出口通过管道连接冷凝器的壳程热料进口，冷凝器的壳程热料出口与储水槽连接，冷凝器的壳程气相出口与真空泵连接；
[0009]升膜蒸发器和降膜蒸发器的蒸汽进口通过管道与蒸汽管网连接；升膜蒸发器和降膜蒸发器的冷凝水出口与进料预热器的热料进口连接，进料预热器的热料出口通过管道与循环水管网连接。
[0010]本技术中，通过将升膜蒸发器和降膜蒸发器进行串联使用，实现了双重蒸发浓缩，能将经过多效蒸发器浓缩得到的浓度为48wt％的碱液进一步进行浓缩，得到碱液浓度不低于60wt％的浓碱，将该浓碱送入化碱锅中进行熔融时，相比于48wt％的碱液进行熔融，能显著降低化碱锅对天然气的消耗量，降低了生产成本，能有效解决天然气消耗高、成品碱产量不足的技术问题。
[0011]在一些实施方案中，升膜蒸发器包括加热室和分离室，分离室设置于加热室的顶部，加热室与分离室直接密封连通；加热室上部设置有进料腔，进料腔的侧壁上设置有一蒸汽进口；
[0012]加热室中设置有多根规则排列的加热管，加热管的顶部延伸至分离室的下部；进料腔顶部设置有第一管板，加热室的下部设置有第二管板，第一管板和第二管板用于固定多根加热管；
[0013]加热室的中部设置有等距的、交错排列的折流板；加热室下部的侧壁上设置有冷凝水出口，冷凝水出口设置在加热室下部的第二管板的上方；加热室底部还设置有椭圆形封头，椭圆形封头的底部设置有进料口；
[0014]分离室的顶部设置有气相出口，分离室的下部一侧壁上设置有出料口，分离室的中下部、远离出料口的一侧壁上设置有人孔，气相出口的下方设置有气液分离装置。
[0015]在一些实施方案中，气液分离装置下方设置有等距的、交错排列的挡板；挡板的一端固定连接在分离室的内壁上；挡板的长度为分离室的内径的0.5
‑
0.75倍。
[0016]在一些实施方案中，挡板相对于水平面向下倾斜，挡板相对于水平面的折弯角度为α，α为15
°‑
30
°
。
[0017]在一些实施方案中，挡板上设置有规则排列的气孔。
[0018]在一些实施方案中，人孔和加热管的顶部之间固定设置有导液板；导液板为开口向下的圆弧面板。
[0019]在一些实施方案中，多根加热管位于进料腔内的部分，其外侧设置有防护板，且防护板安装在靠近蒸汽进口的一侧；防护板为半圆形的圆弧板。
[0020]在一些实施方案中，气液分离装置包括连接于分离室内壁上的滤网板，设置于滤网板上方的导流腔，设置在导流腔上方的过滤腔，以及，设置于滤网板下方、处于导流腔内侧的内导液管和处于导流腔外侧的外导液管。
[0021]在一些实施方案中，导流腔为圆台形空腔；过滤腔为圆柱形空腔。
[0022]在一些实施方案中，过滤腔的内壁上环形分布有V型气液隔板。
[0023]本技术提供的用于液碱浓缩的系统，通过将升膜蒸发器和降膜蒸发器进行串联使用，实现了双重蒸发浓缩，与现有技术相比：
[0024](1)本技术的系统，在升膜蒸发后直接进入降膜蒸发，能将碱液由48wt％浓缩
到60wt％以上，实现将水分回收、液碱浓缩的目的，将该浓碱送入化碱锅中进行熔融时，相比于48wt％的碱液进行熔融，能显著降低化碱锅对天然气的消耗量，降低了生产成本，显著地节能降耗，能有效解决天然气消耗高、成品碱产量不足的技术问题。
[0025](2)本技术中升膜蒸发器经过结构改进后，在不额外增加导热源(蒸汽)的前提下，增加了导热源(蒸汽)和物料(碱液)的滞腔时间，增加了物料蒸发时间，降低碱液浓缩过程中能耗的损失，强化了蒸发效果，提高能耗的利用率，克服了现有升膜蒸发器存在的物料蒸发时间短、成品蒸出率低的弊端，具有换热效率高、蒸发效果佳、企业能耗低的优点。
[0026](3)本技术具有传热效率高，蒸发强度大，生产效率高，浓缩能耗小，生产成本低的优点，热交换过程中换热充分，热损耗大大降低，效率提高，设备寿命延长，而且操作简单，工作环境好，对环境无污染，还能实现生产连续化和控制自动化。
附图说明
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于液碱浓缩的系统，其特征在于，包括：通过管道连接的稀碱槽、进料泵、进料预热器、稀碱高位槽、升膜蒸发器、降膜蒸发器、真空泵、冷凝器和储水槽；所述进料泵设置在所述稀碱槽的出料口和所述进料预热器的冷料进口之间，所述稀碱高位槽设置在所述进料预热器的冷料出口和所述升膜蒸发器的进料口之间，所述升膜蒸发器的出料口与所述降膜蒸发器的进料口连接，所述降膜蒸发器的出料口通过管道将得到的浓碱排去化碱锅或碱回收系统；所述升膜蒸发器和所述降膜蒸发器的气相出口通过管道连接所述冷凝器的壳程热料进口，所述冷凝器的壳程热料出口与所述储水槽连接，所述冷凝器的壳程气相出口与所述真空泵连接；所述升膜蒸发器和所述降膜蒸发器的蒸汽进口通过管道与蒸汽管网连接；所述升膜蒸发器和所述降膜蒸发器的冷凝水出口与所述进料预热器的热料进口连接，所述进料预热器的热料出口通过管道与循环水管网连接。2.根据权利要求1所述的用于液碱浓缩的系统，其特征在于：所述升膜蒸发器包括加热室和分离室，所述分离室设置于所述加热室的顶部，所述加热室与所述分离室直接密封连通；所述加热室上部设置有进料腔，所述进料腔的侧壁上设置有一蒸汽进口；所述加热室中设置有多根规则排列的加热管，所述加热管的顶部延伸至所述分离室的下部；所述进料腔顶部设置有第一管板，所述加热室的下部设置有第二管板，所述第一管板和第二管板用于固定多根所述加热管；所述加热室的中部设置有等距的、交错排列的折流板；所述加热室下部的侧壁上设置有冷凝水出口，所述冷凝水出口设置在所述加热室下部的第二管板的上方；所述加热室底部还设置有椭圆形封头，所述椭圆形封头的底部设置有进料口；所述分离室的顶部设置有气相出口，所述分离室的下部一侧壁上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：王网提，陈艳中，王雪峰，
申请(专利权)人：内蒙古五新化工有限公司，
类型：新型
国别省市：