【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及联合制碱，尤其涉及一种低能耗的联碱法氯化铵生产系统。
技术介绍
1、在化工工业中，碳化过程是集化学反应、能量转化、物料溶质传输与扩散、过饱和溶液结晶等多种物理化学过程，同时又有固、液、气三种物质状态共同存在并反应。碳化塔是纯碱(碳酸钠)制造工艺中的核心设备，制备纯碱的主要化学反应在碳化塔内进行，并使用氨碱法制备纯碱。
2、在联碱法的制备过程中，需要在碳化塔中使用铵盐水和二氧化碳制备碳酸氢钠(nahco3)，通常包括联碱碳滤生产系统和氯化铵结晶生产系统，纯碱(na2co3)的制备以食盐、二氧化碳、氨气、水为原料，先使用氨气通入饱和食盐水中形成铵盐水，再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠和氯化铵溶液。将过滤、洗涤得到的碳酸氢钠微小晶体加热煅烧制得纯碱，化学反应方程式如下所示：
3、nacl(液)＋nh3(液)+h2o(液)＋co2(气)＝nahco3(固)＋nh4cl(液)）
4、2nahco3(固)＝na2co3(固)+co2(气）↑+h2o↑(气）
5、其中，在联碱法氯化铵生产系统中，利用碳滤系统输出的碳滤母液(母i溶液)经过吸氨后转化为热铵盐溶液(热氨i溶液，t=42~48℃)，输送至热氨i桶存储，热氨i溶液由热氨i泵送至水冷却器降温后去母液换热器与母ⅱ溶液(t=12~17℃)进行换热输送至冷氨i桶存储，再将冷氨i溶液输送至冷析结晶器，保持冷析结晶器温度在10-12℃促使氯化铵结晶析出，冷析结晶器上清液溢流进入盐析结晶器通过加盐，利用同离子效应进一步促使氯化铵析出
6、目前的氯化铵制备工艺中母i溶液吸氨形成热氨i溶液先进入热氨i桶经热氨i泵送水冷器进行水冷降温后再与母ⅱ溶液热交换，降温后形成的冷氨i溶液要先进冷氨i桶再经冷氨i泵送冷析结晶器生产氯化铵，热氨i桶中的热氨i溶液要经热氨i泵送至外冷器清洗制铵过程形成的结疤，该氯化铵制备工艺流程冗长，反应系统中物料主体以液体、固液混合物为主，在进行物料输送需要设置较多的输送管路、存储桶和输送泵，导致物料输送过程存在较大的动能损失，增加物料输送功耗，而且较多的泵、输送管道的更换，也增加了备件成本。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种低能耗的联碱法氯化铵生产系统，通过优化氯化铵制备工艺流程，减少生产过程中物料的二次转运，缩短工艺流程，降低生产系统的功耗和备件成本，提高生产系统的生产能力。
2、技术方案：本专利技术所述的一种低能耗的联碱法氯化铵生产系统，包括接受联碱碳滤系统产出碳滤母液的母i储桶以及与母i储桶出液端连接的母i输送管路，所述母i输送管路接入母i泵、母i吸氨器吸氨并通过氨i输送管路接入氨i分配罐，所述氨i分配罐出液端连接两支热氨i输出管路连接；其一所述热氨i输出管路通过热氨i切换阀接入外冷器制冷系统，所述外冷器制冷系统包括外冷器，所述外冷器包括接受冷析结晶器中液进行换热的制铵作业或切换至接受热氨i溶液进行清洗作业；另一所述热氨i输出管路通过热氨i引流阀依次接入水冷器、母液换热器进行多级热回收降温，并通过冷氨i输出管路将冷氨i溶液返至冷析结晶器；
3、其中，所述外冷器的上部设置有热氨i溢流管路以及接入热氨i溢流管路的热氨i溢流阀，且热氨i溢流管路与热氨i引流阀后段的热氨i输送管路连通；所述外冷器、水冷器和母液换热器设置高度依次降低，所述母i泵泵送热氨i溶液依次流经外冷器、水冷器和母液换热器路径或流经水冷器和母液换热器路径按梯级递减回收热能。
4、优选的，所述冷析结晶器的进液端分别与末级的母液换热器的冷氨i输出管路连接或外冷器的管程出液端连通；
5、所述冷析结晶器的冷析氯化铵晶浆液溢流至混合稠厚器，所述混合稠厚器的浓缩晶浆输出至氯化铵离心机，所述氯化铵离心机产出滤饼通过氯化铵输送皮带输送至氯化铵干燥工序或湿铵包装；
6、所述冷析结晶器的上清溢流至盐析结晶器，所述盐析结晶器的盐析氯化铵晶浆液溢流至盐析稠厚器，所述盐析稠厚器的浓缩晶浆通过氯化铵晶浆逆料泵和逆料晶浆输送管路返至冷析结晶器；
7、所述盐析结晶器通过盐析溢流管路接入母ii储桶进液端，所述母ii储桶的出口端通过母ii输出管路依次逆流接入母液换热器或/和接入母ii加热器，且母ii输出管路后段依次流经母ii吸氨器、氨ii分配罐至氨ii澄清桶，所述氨ii澄清桶上清液溢流至氨ii储桶，所述氨ii储桶排液端通过氨ii输送管路送碳滤制碱工序。
8、优选的，所述水冷器至少包括一备一用的两组，且水冷器的壳程上端对应设置有循环水进水管路、循环水出水管路，多组所述水冷器采用并联或/和串联方式连接，且热氨i溶液流经水冷器的管程。
9、优选的，所述母液换热器至少包括一备两用的三组，多组所述母液换热器采用并联或/和串联方式连接，流经水冷器的热氨i溶液依次流经母液换热器的壳程，母ii溶液依次流经母液换热器的管程。
10、优选的，所述外冷器制冷系统还包括与外冷器配合设置的液氨循环罐和液氨分离器；
11、所述外冷器的数量为四组，每组包括四台外冷器，每组中两台外冷器制铵、两台外冷器清洗进行轮换作业，清洗作业或制铵作业周期为12h；
12、所述液氨循环罐分别于外冷器壳程进口端、出口端联通，且液氨循环罐接入液氨源；
13、所述液氨分离器的进口端与液氨循环罐的出气端连通，所述液氨分离器的出液端与外冷器的壳程进口端连接或液氨去制冷低压罐进行储存，所述液氨分离器产出的气氨去吸氨/氨压缩机或气氨去水封槽。
14、优选的，所述混合稠厚器的溢流上清液通过混合稠厚器溢流管路进入滤液桶，所述滤液桶内滤液通过滤液返液管路返至盐析结晶器；
15、所述冷析结晶器的上清中液至外冷器的输送管道上还连接有外冷器热氨i输送管路，所述外冷器热氨i输送管路还接入热氨i排放阀。
16、优选的，所述氯化铵离心机产出滤液离心机滤液输送管路输送至滤液桶储存。
17、优选的，任一管路内均可接入一只控制阀以控制管路开度。
18、优选的，任一管路内均可接入压力传感器、流量传感器、温度传感器及安全阀中其一或组合。
19、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
20、1、本专利技术的制铵生产系统中将原有的结疤清洗、热氨i溶液降温及热氨i投料到冷析结晶器等工艺流程融合到一个工艺过程中，大大缩短制铵工艺流程，降低中间输送管路、增压泵及中间桶的使用，降低备件消耗；
21、2、本专利技术的外冷器、水冷器和母液换热器设置高度依次降低，母i泵泵送热氨i依次流经水冷器和母液换热器路径或流经外冷器、水冷器和母液换热器路径按梯级递减回收热能，实现能量利用的最大化；
22、3、该热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低能耗的联碱法氯化铵生产系统，其特征在于，包括接受联碱碳滤系统产出碳滤母液的母I储桶（1）以及与母I储桶（1）出液端连接的母I输送管路（3），所述母I输送管路（3）接入母I泵（2）、母I吸氨器（4）吸氨并通过氨I输送管路（6）接入氨I分配罐（7），所述氨I分配罐（7）出液端连接两支热氨I输出管路连接；其一所述热氨I输出管路通过热氨I切换阀（39）接入外冷器制冷系统，所述外冷器制冷系统包括外冷器（43），所述外冷器（43）包括接受冷析结晶器中液进行换热的制铵作业或切换至接受热氨I溶液进行清洗作业；另一所述热氨I输出管路通过热氨I引流阀（8）依次接入水冷器（9）、母液换热器（12）进行多级热回收降温，并通过冷氨I输出管路（13）将冷氨I溶液返至冷析结晶器（15）；
2.根据权利要求1所述的低能耗的联碱法氯化铵生产系统，其特征在于，所述冷析结晶器（15）的进液端分别与末级的母液换热器（12）的冷氨I输出管路（13）连接或外冷器（43）的管程出液端连通；
3.根据权利要求1所述的低能耗的联碱法氯化铵生产系统，其特征在于，所述水冷器（9）至少包括一备一用的两
4.根据权利要求1所述的低能耗的联碱法氯化铵生产系统，其特征在于，所述母液换热器（12）至少包括一备两用的三组，多组所述母液换热器（12）采用并联或/和串联方式连接，流经水冷器（9）的热氨I溶液依次流经母液换热器（12）的壳程，母II溶液依次流经母液换热器（12）的管程。
5.根据权利要求1所述的低能耗的联碱法氯化铵生产系统，其特征在于，所述外冷器制冷系统还包括与外冷器（43）配合设置的液氨循环罐（44）和液氨分离器（47）；
6.根据权利要求2所述的低能耗的联碱法氯化铵生产系统，其特征在于，所述混合稠厚器（19）的溢流上清液通过混合稠厚器溢流管路（51）进入滤液桶（54），所述滤液桶（54）内滤液通过滤液返液管路（56）返至盐析结晶器（23）；
7.根据权利要求6所述的低能耗的联碱法氯化铵生产系统，其特征在于，所述氯化铵离心机（20）产出滤液离心机滤液输送管路（52）输送至滤液桶（54）储存。
8.根据权利要求1~7任一所述的低能耗的联碱法氯化铵生产系统，其特征在于，任一管路内均可接入一只控制阀以控制管路开度。
9.根据权利要求1~7任一所述的低能耗的联碱法氯化铵生产系统，其特征在于，任一管路内均可接入压力传感器、流量传感器、温度传感器及安全阀中其一或组合。
...【技术特征摘要】
1.一种低能耗的联碱法氯化铵生产系统，其特征在于，包括接受联碱碳滤系统产出碳滤母液的母i储桶（1）以及与母i储桶（1）出液端连接的母i输送管路（3），所述母i输送管路（3）接入母i泵（2）、母i吸氨器（4）吸氨并通过氨i输送管路（6）接入氨i分配罐（7），所述氨i分配罐（7）出液端连接两支热氨i输出管路连接；其一所述热氨i输出管路通过热氨i切换阀（39）接入外冷器制冷系统，所述外冷器制冷系统包括外冷器（43），所述外冷器（43）包括接受冷析结晶器中液进行换热的制铵作业或切换至接受热氨i溶液进行清洗作业；另一所述热氨i输出管路通过热氨i引流阀（8）依次接入水冷器（9）、母液换热器（12）进行多级热回收降温，并通过冷氨i输出管路（13）将冷氨i溶液返至冷析结晶器（15）；
2.根据权利要求1所述的低能耗的联碱法氯化铵生产系统，其特征在于，所述冷析结晶器（15）的进液端分别与末级的母液换热器（12）的冷氨i输出管路（13）连接或外冷器（43）的管程出液端连通；
3.根据权利要求1所述的低能耗的联碱法氯化铵生产系统，其特征在于，所述水冷器（9）至少包括一备一用的两组，且水冷器（9）的壳程上端对应设置有循环水进水管路（10）、循环水出水管路（11），多组所述水冷器（9）采用并联或/和串联方式连接，且热氨i溶液流经水冷器（9）的...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩辉，苗文军，杨晋，楚士和，
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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