一种基于氯化氢合成的淡盐水热浓缩系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种淡盐水热浓缩系统，特别涉及一种基于氯化氢合成的淡盐水 热浓缩系统。
【背景技术】
[0002] 氯碱行业主要采用隔膜法和离子膜电解法两种生产工艺制作相关产品，在离子膜 电解法的生产过程中，电解液经电解后，其含盐量会从310g/L降至200g/L左右，需要重新 提高电解液的含盐量至初始水平以便继续电解生产产品。
[0003] 目前主要采用两种方式来提高电解液含盐量，第一种为采用纯固体盐溶解增浓， 其缺点在于：在生产烧碱时，每吨碱需要消耗1. 5倍的固体盐，其成本较高，不具有市场竞 争力；第二种为采用卤水加固体盐相结合的方式，即采购单位含盐量相同情况下价格低于 固体盐的卤水来替代部分固体盐，再在卤水中投入固体盐来达到电解液的含盐标准，该种 方式已经被行业内大多数厂家普遍采用；第三种为采用浓缩卤水添加少量固体盐的方式， 利用热栗技术浓缩卤水，其相较第二种方式，可进一步减少固体盐的添加量，降低成本，但 热栗技术初期投资非常大，且在使用时也有一定的成本，浓缩卤水的成本在30元/吨左右。
[0004] 因此，进一步研发一种成本更加低廉的电解液含盐量提升方法以及相关设备势在 必行。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于氯化氢合成的淡盐水热浓缩系统， 既能够副产蒸汽，又能够顺利实现淡盐水浓缩的，投入和运行成本低。
[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种基于氯化氢合成的淡盐水 热浓缩系统，其创新点在于：包括氯化氢合成淡盐水浓缩炉和淡盐水浓缩用闪发罐，所述氯 化氢合成淡盐水浓缩炉自下而上依次分为氯化氢合成段和氯化氢冷却段，该氯化氢合成段 具有一个用于吸收氯化氢合成段热量且位于氯化氢合成段高温部分的淡盐水循环加热夹 套层，所述淡盐水循环加热夹套层上部具有一淡盐水湿蒸汽出口，下部具有一淡盐水回流 进口以及至少一淡盐水补充进口；所述淡盐水浓缩用闪发罐的罐体顶端中心具有一个蒸汽 出口，罐体侧壁具有一位于侧壁上部的淡盐水湿蒸汽进口以及一位于侧壁底部的淡盐水回 流出口，罐体底端具有一个浓盐水出口以及一低于浓盐水出口的第一排净口；上述淡盐水 湿蒸汽出口通过管道A与淡盐水湿蒸汽进口连通，淡盐水回流进口通过管道B与淡盐水回 流出口连通，进而构成一个淡盐水热浓缩循环通道。
[0007] 优选的，所述氯化氢合成淡盐水浓缩炉自下而上主要分为第一氯化氢合成段、第 二氯化氢合成段、第三氯化氢合成段和氯化氢冷却段四个部分，其均由石墨筒体及套在筒 体外的钢制壳体构成；四个部分的各钢制壳体均通过法兰连接构成一个整体外壳，各石墨 筒体连接导通构成一个石墨内胆；所述第一氯化氢合成段的钢制壳体与石墨筒体之间形成 一个第一氯化氢合成段冷却水循环夹套层；第一氯化氢合成段冷却水循环夹套层底部具有 一个下层冷却水循环进口；所述第二氯化氢合成段的钢制壳体与石墨筒体之间形成一个淡 盐水循环加热夹套层；该淡盐水循环加热夹套层上部具有一淡盐水湿蒸汽出口，下部具有 一淡盐水回流进口以及至少一淡盐水补充进口；该淡盐水补充进口由淡盐水高压栗通过管 道H进行供液；所述第三氯化氢合成段的钢制壳体与石墨筒体之间形成一个第三氯化氢合 成段冷却水循环夹套层，第三氯化氢合成段冷却水循环夹套层上部具有一个下层冷却水循 环出口；该第三氯化氢合成段冷却水循环夹套层与第一氯化氢合成段冷却水循环夹套层通 过管道C连通构成一个下层冷却水循环夹套层；所述氯化氢冷却段的钢制壳体与石墨筒体 之间形成一个氯化氢冷却段冷却水循环夹套层，氯化氢冷却段冷却水循环夹套层的底部和 顶部分别设有上层冷却水循环进口和上层冷却水循环出口；氯化氢冷却段的钢制壳体下部 上设置有与其内部石墨筒体连通的氯化氢出口，氯化氢冷却段的钢制壳体底部上设置有与 其内部石墨筒体连通的冷凝酸出口。
[0008] 优选的，所述第二氯化氢合成段的淡盐水循环加热夹套层底端设置有第二排净 口，该第二排净口通过管道G接入一个淡盐水储罐。
[0009] 优选的，所述第二氯化氢合成段的管道H上还配备有供液气动阀。
[0010] 优选的，所述氯化氢冷却段的氯化氢出口通过向上的管道D接入氯化氢用气管 道，冷凝酸出口通过向下的管道E接入一个冷凝酸槽；且管道D通过降液管与其下方的管道 E连通。
[0011] 优选的，所述淡盐水浓缩用闪发罐的第一排净口通过管道F接入一淡盐水储罐， 且在管道F上设置有取样口。
[0012] 优选的，所述淡盐水浓缩用闪发罐的第一排净口高出第二氯化氢合成段的淡盐水 湿蒸汽出口 l~2m。
[0013] 本实用新型的优点在于：
[0014] 【1】利用氯化氢合成淡盐水浓缩炉和淡盐水浓缩用闪发罐组成的浓缩系统，其在 制备氯化氢气体的过程中，利用反应的热量来浓缩淡盐水，并生成饱和蒸汽，无须采用冷 却循环水来吸收反应生成的大部分热量，大大降低了冷却循环水的消耗，减少水资源的消 耗，降低成本。
[0015] 【2】氯化氢合成淡盐水浓缩炉采用第一氯化氢合成段、第二氯化氢合成段、第三氯 化氢合成段和氯化氢冷却段四个部分，在第一、三氯化氢合成段采用冷却循环水进行反应 的吸热冷却，而在热量最大的第二部分则采用淡盐水冷却，同时，利用该热量对淡盐水进行 集中浓缩；而最上部为氯化氢冷却段，在对氯化氢气体冷却的同时，并通过稀盐酸与降温后 的氯化氢气体混合制备浓盐酸。
[0016] 【3】本实用新型的基于氯化氢合成的淡盐水热浓缩系统既能够直接制得成品盐 酸，又能够通过夹套结构与闪发罐配合副产饱和蒸汽，同时，对淡盐水进行浓缩，实现氯化 氢合成、制酸、副产蒸汽以及浓缩淡盐水四合一的功能，大大简化设备投入，合理整合资源， 降低成本。
[0017] 【4】氯化氢冷却段氯化氢出口的管道D与冷凝酸出口的管道E之间接入降液管，部 分湿氯化氢气体在通过管道D时被分离出冷凝酸，该冷凝酸通过降液管和管道E直接流入 冷凝酸槽。
[0018] 【5】淡盐水浓缩用闪发罐第一排净口的管道F上设置有取样口，以便在进行浓缩 过程中准确取样，进而便于控制系统精准的控制浓缩过程和结果，确保浓缩质量。
【附图说明】
[0019] 图1为本实用新型中基于氯化氢合成的淡盐水热浓缩系统结构示意图。
[0020] 图2为本实用新型中氯化氢合成淡盐水浓缩炉结构示意图。
[0021] 图3为本实用新型中淡盐水浓缩用闪发罐结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 如图1所示，包括氯化氢合成淡盐水浓缩炉1和淡盐水浓缩用闪发罐2,氯化氢合 成淡盐水浓缩炉1自下而上依次分为氯化氢合成段和氯化氢冷却段，该氯化氢合成段具有 一个用于吸收氯化氢合成段热量且位于氯化氢合成段高温部分的淡盐水循环加热夹套层， 淡盐水循环加热夹套层上部具有一淡盐水湿蒸汽出口 j，下部具有一淡盐水回流进口 y以 及至少一淡盐水补充进口 i ;
[0023] 淡盐水浓缩用闪发罐2的罐体顶端中心具有一个蒸汽出口 22a，罐体侧壁具有一 位于侧壁上部的淡盐水湿蒸汽进口 21a以及一位于侧壁底部的淡盐水回流出口 21b，罐体 底端具有一个浓盐水出口 23a以及一低于浓盐水出口的第一排净口 23b ;
[0024] 上述淡盐水湿蒸汽出口 j通过管道A与淡盐水湿蒸汽进口 21a连通，淡盐水回流 进口 y通过管道B与淡盐水回流出口 21b连通，进而构成一个淡盐水热浓缩循环通道。
[0025] 本实用新型中，氯化氢合成淡盐水浓缩炉1的具体结构如图2所示：自下而上主 要分为第一氯化氢合成段11、第二氯化氢合成段12、第三氯化氢合成段13和氯化氢冷却段 14四个部分，其均由石墨筒体及套在筒体外的钢制壳体构成；四个部分的各钢制壳体均通 过法兰连接构成一个整体外壳，各石墨筒体连接导通构成一个石墨内胆。
[0026] 第一氯化氢合成段11的钢制壳体111与石墨筒体112之间形成一个第一氯化氢 合成段冷却水循环夹套层；并在第一氯化氢合成段冷却水循环夹套层底部具有一个下层冷 却水循环进口 e ;
[0027] 第二氯化氢合成段12的钢制壳体121与石墨筒体122之间形成一个淡盐水循环 加热夹套层；该淡盐水循环加热夹套层上部具有一淡盐水湿蒸汽出口 j，下部具有一淡盐 水回流进口 y以及至少一淡盐水补充进口 i ;该淡盐水补充进口 i由淡盐水高压栗通过管 道H进行供液，并在管道H上还配备有供液气动阀121，该供液气动阀121根据淡盐水浓缩 用闪发罐2的液位进行启闭补充淡盐水。此外，在第二氯化氢合成段12的淡盐水循环加热 夹套层底端设置有第二排净口 h通过管道G接入一个淡盐水储罐。
[0028] 第三氯化氢合成段13的钢制壳体131与石墨筒体132之间形成一个第三氯化氢 合成段冷却水循环夹套层，第三氯化氢合成段冷却水循环夹套层上部具有一个下层冷却水 循环出口 1 ;该第三氯化氢合成段冷却水循环夹套层与第一氯化氢合成段冷却水循环夹套 层通过管道C连通构成一个下层冷却水循环夹套层；
[0029] 上述氯化氢冷却段14的钢制壳体141与石墨筒体142之间形成一个氯化氢冷却 段冷却水循环夹套层，氯化氢冷却段冷却水循环夹套层的底部和顶部分别设有上层冷却水 循环进口 n和上层冷却水循环出口 q ;氯化氢冷却段14的钢制壳体下部上设置有与其内部 石墨筒体连通的氯化氢出口 P，氯化氢冷却段14的钢制壳体底部上设置有与其内部石墨筒 体连通的冷