【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纯碱生产领域，更具体地说，涉及一种纯碱碳化塔及联碱法生产纯碱中减少结疤与提高反应效率的方法。
技术介绍
1、纯碱是重要的化工工业原材料之一，是现代制造的第三大化学品，仅次于硫酸和氨。纯碱被广泛地应用于玻璃、化工工业（烧碱、硝酸钠、清洁剂、软化硬水）、石化、冶金等行业，在造纸、肥皂、纺织、皮革、食品、医药、胶卷、轻工等领域亦有应用。纯碱是一种白色吸湿性易溶于水的粉末，其有一定的腐蚀性，能与酸进行中和反应，生成相应的盐并放出二氧化碳，高温下可分解为氧化纳和二氧化碳。无水碳酸钠长期暴露在空气中能吸收空气中的水分及二氧化碳生成碳酸氢钠，并结成硬块。目前纯碱生产方法有天然碱法、氨碱法和联碱法等。
2、如图1所示，碳化塔的下部装有横穿碳化塔的u型换热列管，其在冷却析出过程中容易在横穿碳化塔的u型换热列管表面和碳内壁严重结疤，尤其是换热列管与碳化塔内壁的接头处，导致塔径变小和气速加快，使得碳酸氢钠生产能力下降、带液或者冒塔现象时常发生。目前，碳化塔每生产一定时间后，就要停止生产并进行塔的清洗。一方面，这种生产过程大大降低了生产效率，提高了生产成本；另一方面，洗塔过程中产生的氨盐水容易导致物料循环不平衡，在影响制碱质量的同时，还会产生外排的废液，造成环境治理成本上升；最后，这种致密排布的列管容易在冷析的时候，晶体搭桥生长，难以清洗。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种纯碱碳化塔及联碱法生产纯碱中减少结疤与提高反应效率的方法。
2、本专利技术采
3、一种纯碱碳化塔，所述纯碱碳化塔，包括结晶区，所述结晶区设有多组螺旋管换热器，每组螺旋管换热器包括两个螺旋管换热器，每组的两个螺旋管换热器采用相反的螺旋方向，使两个螺旋管换热器之间形成s型气液接触流道，从而增加结晶区的气液接触与扰动。
4、进一步地，所述螺旋管换热器包括相连通的螺旋部及直线部，所述螺旋部螺旋环绕于所述直线部，所述螺旋部一端设有进液口，所述直线部设有出液口，所述进液口与所述出液口位于所述纯碱碳化塔同一侧。
5、进一步地，所述螺旋管换热器具有弹性，所述直线部上设有超声设备，超声设备及气液扰动的功能耦合，用于使换热管在较小超声功率下发生振动。
6、进一步地，每个所述直线部设置两个超声设备，两个超声设备分别设置于所述直线部的两个三等分点处。
7、进一步地，所述超声设备功率为50-220w。
8、进一步地，所述纯碱碳化塔的二氧化碳进气量为2500-5000 m3/h。
9、进一步地，所述结晶区设有多圈塔节，相邻两塔节设有一组螺旋管换热器。
10、进一步地，多组螺旋管换热器沿纯碱碳化塔的高度方向排列，每组的两个螺旋管换热器也沿纯碱碳化塔的高度方向排列。
11、本专利技术还提出一种联碱法生产纯碱中减少结疤与提高反应效率的方法，基于如权纯碱碳化塔，包括步骤：
12、将二氧化碳从纯碱碳化塔底部通入，并与从纯碱碳化塔顶部喷淋的饱和氨盐水溶液进行反应形成碳酸氢钠溶液；
13、螺旋管换热器中通入冷却水冷却溶液，使碳酸氢钠从溶液中析出，每组的两螺旋管换热器的螺旋部的旋转方向相反从而形成s型气液接触流道，增加结晶区气液扰动，从而提高氨盐水、二氧化碳与固体盐混合物的三相分散效率，提升反应速率和结晶效率；
14、气液扰动及超声设备的功能耦合使螺旋管换热器发生振动，使结晶脱落，减少结疤。
15、有益效果
16、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
17、本专利技术通过螺旋管代替了现有技术中密集排布的u型列管，节省了碳化塔结晶区每个反应圈的内部空间，便于维修与清洗及更换，降低了设备成本；
18、同时，通过正反斜切式螺旋管排布方式使结晶区内形成s型气液接触流道，能够提高氨盐水、二氧化碳与固体盐混合物的三相分散效率，提升反应速率和结晶效率，也可通过超声和气液流动导致的螺旋管自身振动来减缓盐在换热管上的结疤，还可强化清洗效果。该技术将水箱中的横穿碳化塔的u型列管替换为同侧进出循环水的螺旋管换热与气液均匀分布功能耦合的反应冷却方式，并在螺旋管中间出水管中三等分点处安装一定功率的超声源来强化换热器由于气液扰动导致的自身振动，该技术显著减缓了盐的结疤并提高制碱效率。
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1.一种纯碱碳化塔，所述纯碱碳化塔，包括结晶区，其特征在于：所述结晶区设有多组螺旋管换热器，每组螺旋管换热器包括两个螺旋管换热器，每组的两个螺旋管换热器采用相反的螺旋方向，使两个螺旋管换热器之间形成S型气液接触流道，从而增加结晶区的气液接触与扰动。
2.根据权利要求1所述的纯碱碳化塔，其特征在于：所述螺旋管换热器包括相连通的螺旋部及直线部，所述螺旋部螺旋环绕于所述直线部，所述螺旋部一端设有进液口，所述直线部设有出液口，所述进液口与所述出液口位于所述纯碱碳化塔同一侧。
3.根据权利要求2所述的纯碱碳化塔，其特征在于：所述螺旋管换热器具有弹性，所述直线部上设有超声设备，超声设备及气液扰动的功能耦合使螺旋管换热器发生振动。
4.根据权利要求3所述的纯碱碳化塔，其特征在于：每个所述直线部设置两个超声设备，两个超声设备分别设置于所述直线部的两个三等分点处。
5.根据权利要求4所述的纯碱碳化塔，其特征在于：所述超声设备功率为50-220W。
6.根据权利要求1所述的纯碱碳化塔，其特征在于：所述纯碱碳化塔的二氧化碳进气量为2500-5
7.根据权利要求1所述的纯碱碳化塔，其特征在于：所述结晶区设有多圈塔节，相邻两塔节设有一组螺旋管换热器。
8.根据权利要求7所述的纯碱碳化塔，其特征在于：多组螺旋管换热器沿纯碱碳化塔的高度方向排列，每组的两个螺旋管换热器也沿纯碱碳化塔的高度方向排列。
9.一种联碱法生产纯碱中减少结疤与提高反应效率的方法，基于如权利要求1所述的纯碱碳化塔，其特征在于，包括步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种纯碱碳化塔，所述纯碱碳化塔，包括结晶区，其特征在于：所述结晶区设有多组螺旋管换热器，每组螺旋管换热器包括两个螺旋管换热器，每组的两个螺旋管换热器采用相反的螺旋方向，使两个螺旋管换热器之间形成s型气液接触流道，从而增加结晶区的气液接触与扰动。
2.根据权利要求1所述的纯碱碳化塔，其特征在于：所述螺旋管换热器包括相连通的螺旋部及直线部，所述螺旋部螺旋环绕于所述直线部，所述螺旋部一端设有进液口，所述直线部设有出液口，所述进液口与所述出液口位于所述纯碱碳化塔同一侧。
3.根据权利要求2所述的纯碱碳化塔，其特征在于：所述螺旋管换热器具有弹性，所述直线部上设有超声设备，超声设备及气液扰动的功能耦合使螺旋管换热器发生振动。
4.根据权利要求3所述的纯碱碳化塔，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩辉，王志远，李香凝，李士宁，褚效中，苗文军，吴飞跃，王飞，王心悦，
申请(专利权)人：实联化工江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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