本发明专利技术提供了一种利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一浓度液碱在第一预热器内进行预热，然后进行一效蒸发、二效蒸发得到第二浓度液碱；将第二浓度液碱在第二预热器中进行预热，然后与燃烧反应合成的氯化氢气体进行热交换，得到第三浓度液碱和低压过热蒸汽；其中，第一预热器的热源为第三浓度液碱，第二预热器的热源为热交换后的氯化氢气体，一效蒸发、二效蒸发的热源均为低压过热蒸汽。本发明专利技术还提供了实施该方法的装置。本发明专利技术提供的方法能将氯化氢合成的余热进行充分地互补利用，该装置单台设备数量得到大大减少，设备结构非常简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种氯碱化工产品的生产方法及设备，特别涉及一种利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的方法及装置。
技术介绍
在工业化生产中，氯化氢合成在合成炉内进行，其合成反应为放热反应。因此在氯化氢生产过程中，必须对合成的氯化氢气体进行冷却。现有技术中的氯化氢气体冷却介质一般为水，所产出的是低压蒸汽或热水，低压蒸汽或热水的热量未能被充分利用。目前技术创新常常是围绕如何改进炉型而进行的，氯碱生产装置的氯化氢合成一般都是采用石墨二合一蒸汽(或热水)合成炉，并利用氯化氢合成的余热附产低压蒸汽或热水。氯碱生产装置在生产液体烧碱(以下简称液碱)的同时附产氯气和氢气，而氯气和氢气又是生产氯化氢所需的原料。氯碱生产装置所生产的液碱需进行加热浓缩，如烧碱生产装置中设置有将浓度为30-35wt%的液碱通过预热、蒸发浓缩到浓度为50wt%的碱浓缩装置，在浓缩的过程中需要耗费大量的能源。由于运输问题的影响(特别是北方地区烧碱产品供需矛盾尤为突出)，氯碱生产企业不得不生产固碱来缓解产品销售的困难。目前国内生产固体烧碱(以下简称固碱)的方法有大锅法和膜式法两种其中，大锅法在大锅内用重油或煤作为燃料将45-50wt%的液碱熬制成熔融状固碱，再装桶制成桶装固碱或通过成型设备制成袋装片状固碱、珠状固碱、粒状固碱；而膜式法是通过先在升膜蒸发器内以蒸汽作热源将45-50wt%的液碱升膜浓缩到60-65wt%，再在降膜蒸发器内用熔融盐(用重油或煤作为燃料进行加热)作为热载体对60-65wt%的液碱进行降膜蒸发制成熔融状固碱，再装桶制成桶装固碱或通过成型设备制成袋装片状固碱、珠状固碱、粒状固碱。在国内固碱生产中，能耗高和环境污染严重是目前固碱生产中的两大制约因素。在现有生产技术中，氯化氢合成、碱浓缩和固碱三种生产装置一般为相互邻近的独立装置，对设备的材质也有不同的要求，例如氯化氢合成装置要求具有耐酸性，碱浓缩和固碱装置要求具有耐碱性。由于上述技术问题的存在，其氯化氢合成和碱浓缩以及固碱生产的热资源未得到充分地互补利用，且生产装置的单台设备数量较多、设备投资较大、结构复杂、操作人员较多、占地面积较大、三废排放量较大、环境污染严重、需进一步改进。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术中存在氯化氢合成和碱浓缩以及固碱生产的热资源未得到充分地互补利用、生产装置的单台设备数量较多、设备结构复杂的技术问题。本专利技术提供了一种利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的方法，包括以下步骤将第一浓度液碱在第一预热器内进行预热，然后进行一效蒸发、二效蒸发得到第二浓度液碱； 将第二浓度液碱在第二预热器中进行预热，然后与燃烧反应合成的氯化氢气体进行热交换，得到第三浓度液碱和低压过热蒸汽；其中，第一预热器的热源为第三浓度液碱，第二预热器的热源为热交换后的氯化氢气体，一效蒸发、二效蒸发的热源均为低压过热蒸汽。本专利技术提供的利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的方法，通过采用氯化氢合成的余热对第二浓度液碱进行浓缩，即可得到第三浓度液碱，同时副产低压过热蒸汽；而第三浓度液碱同时将自身携带的剩余热量用作对第一浓度液碱进行预热，通过低压过热蒸汽携带的热量对预热后的第一浓度液碱进行一效蒸发、二效蒸发，得到第二浓度液碱，从而形成从液碱浓缩至固碱过程的热量循环，循环过程中将氯化氢合成的余热进行充分地互补利用。本专利技术还提供了一种利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的装置，所述装置包括依次联接的第一浓度液碱贮罐、第一预热器、一效蒸发器、二效蒸发器、第二预热器和合成炉；所述合成炉包括具有氢气、氯气入口和氯化氢出口的炉筒，所述炉筒上设置有封闭式的汽包，汽包上设有第三浓度液碱出口和低压过热蒸汽出口，其中第三浓度液碱出口与第一预热器联接，低压过热蒸汽出口与一效蒸发器、二效蒸发器联接；所述合成炉具有第二浓度液碱与氯化氢气体进行热交换的换热元件。本专利技术提供的利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的装置，所述合成炉既用于氯化氢的合成，也用于将第二浓度液碱与氯化氢进行热交换，实现液碱浓缩得到所需的第三浓度液碱。合成炉包括炉筒和炉筒上的汽包，汽包上设有第三浓度液碱出口和低压过热蒸汽出口 ；其中第三浓度液碱出口与第一预热器联接，通过第三浓度液碱携带的剩余热量作为第一预热器的热源，从而对第一浓度液碱进行预热；而低压过热蒸汽出口与一效蒸发器、二效蒸发器联接，通过低压过热蒸汽携带的热量作为一效蒸发器、二效蒸发器的热源，从而对第一浓度液碱进行浓缩，得到第二浓度液碱。本专利技术提供的利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的装置单台设备数量得到大大减少，设备结构非常简单。附图说明图1为本专利技术提供的利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的方法的工艺流程示意图。图2为本专利技术提供的利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的装置中的合成炉的结构示意图。图3为本专利技术提供的利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的装置中的合成炉的灯头的结构示意图。图4为本专利技术提供的利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的装置中的第二预热器的结构示意图。图中，1 —底板支架，2 —灯头，2-1 —氯气进口管，2-2 —氯气通道管I，2-3 —氢气通道管I，2-4 —旋流板混合器，2-5 —氯气通道管II，2-6 —氧气通道管II，2-7 — 氢气进口管，3 -炉底板，4 -循环管，4-1 -下联接管口，4-2 -中联接管口，4-3 — 第二浓度液碱进口，5 —炉筒，5-1 —夹套，5-2 —视镜I，5-3 —点火孔，6 —列管式蒸发箱，6-1 -列管，6-2 -管间箱，7 -炉顶封头，7-1 -氯化氢气体出口，8 — 防爆膜，9 -汽包，9-1 -第三浓度液碱出口，9-2 -低压过热蒸汽出口，9-3—旋流板除雾器，9-4 —丝网除雾器，9-5 —检查孔，9-6 —视镜11，10 —液位计，11 一对流管，12 —螺旋隔板，13 —鞍座，14 —筒体，15 —预热夹套，16 —折流板。 具体实施例方式本专利技术提供了一种利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的方法，包括以下步骤将第一浓度液碱在第一预热器内进行预热，然后进行一效蒸发、二效蒸发得到第二浓度液碱； 将第二浓度液碱在第二预热器中进行预热，然后与燃烧反应合成的氯化氢气体进行热交换，得到第三浓度液碱和低压过热蒸汽；其中，第一预热器的热源为第三浓度液碱，第二预热器的热源为热交换后的氯化氢气体，一效蒸发、二效蒸发的热源均为低压过热蒸汽。本专利技术提供的利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的方法的工艺流程如图1所示， 包括两条工艺线路(1)氯化氢合成线路氯化氢合成线路是本专利技术的方法中热量的总来源，通过氯气、氢气的合成，放出大量热(以下记作合成热)，从而将该合成热用于第二条线路。(2)碱浓缩线路第一浓度液碱在第一预热器内进行预热，然后进行一效蒸发、二效蒸发得到第二浓度液碱；将第二浓度液碱在第二预热器中进行预热，然后通过采用氯化氢的合成热进行浓缩，得到第三浓度液碱和低压过热蒸汽；而第三浓度液碱的剩余热量(以下记作液碱剩余热)又用作对第一浓度液碱进行预热，即第三浓度液碱作为第一预热器的热源； 低压过热蒸汽携带的热量(以下记作蒸汽热)用于对第一浓度液碱进行浓缩，即低压过热蒸汽作为一效蒸发、二效蒸发的热源。本专利技术中，所述第一浓度液碱的浓度为35_40wt%，第二浓度液碱的浓度为 36-46wt%，第三浓度液碱的本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种利用氯化氢合成的余热进行碱浓缩的方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一浓度液碱在第一预热器内进行预热，然后进行一效蒸发、二效蒸发得到第二浓度液碱；将第二浓度液碱在第二预热器中进行预热，然后与燃烧反应合成的氯化氢气体进行热交换，得到第三浓度液碱和低压过热蒸汽；其中，第一预热器的热源为第三浓度液碱，第二预热器的热源为热交换后的氯化氢气体，一效蒸发、二效蒸发的热源均为低压过热蒸汽。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖正群，肖湘君，
申请(专利权)人：肖正群，
类型：发明
国别省市：43
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