片碱制备蒸发系统的制作方法

本技术涉及烧碱蒸发，具体涉及片碱制备蒸发系统。

背景技术：

1、烧碱为一种具有强腐蚀性的强碱，固态的烧碱一般为片状或颗粒形态，也称为片碱或粒碱。在片碱的加工过程中，其首先是通过对低浓度的烧碱进行蒸发操作制得高浓度的烧碱，而后将高浓度的烧碱冷却成型并制成片体状。

2、在99％烧碱的蒸发系统中，在烧碱蒸发的最后阶段，为了保证烧碱的蒸发程度，多采用最终浓缩加闪蒸罐闪蒸的方式进行蒸发处理，采用这种蒸发方式，最终浓缩器出口碱液浓度能够达到98％，温度约为390℃，压力为40kpa，后碱液进入闪蒸罐中进行常压环境下的闪蒸，闪蒸后的碱液浓度能够达到99％左右，这种加工方式生产的碱液虽然在浓度上能够较好的达到99％浓度的要求，但是，最后从闪蒸罐出来的成品碱液温度非常的高，通常高达380℃左右，系统要将碱液加热到这么高的温度，过程中就需要消耗较多的热量，那么对应的所需要消耗的天然气也就更多，同时，由于烧碱具有较强的腐蚀性，当烧碱具有较高的温度时，其对设备的腐蚀也会加快。

技术实现思路

1、本实用新型意在提供片碱制备蒸发系统，以解决现有烧碱蒸发系统所生产的成品碱温度高，系统能量消耗大，设备腐蚀快的问题。

2、为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：片碱制备蒸发系统，包括最终浓缩器和闪蒸罐，还包括表面冷凝器和真空泵，表面冷凝器与闪蒸罐之间、表面冷凝器与真空泵之间均通过管道连通，最终浓缩器与闪蒸罐之间连接有用于同时控制最终浓缩器和闪蒸罐中压力的压力控制器。

3、本方案的原理是：在本方案中，通过在闪蒸罐上连接表面冷凝器，并进一步在表面冷凝器上连接真空泵，当真空泵工作时，其抽排出闪蒸罐和表面冷凝器内的不凝气体。同时，随着真空泵的工作，闪蒸罐内蒸发产生的水蒸汽进入到表面冷凝器中，表面冷凝器将进入的水蒸气冷凝成液态，此时水蒸气的体积减小；随着表面冷凝器一段时间的持续工作，水蒸气体积变化的压差影响，使得在闪蒸罐内产生负压，闪蒸罐进入较高的负压操作状态。在闪蒸罐的负压操作状态下，碱液的沸点降低，碱液中的水份在此大量蒸发。由于闪蒸罐对碱液的蒸发采用的是低沸点的负压闪蒸，蒸发完成后的成品碱温度较低，由此，能够有效减少蒸发系统的能量消耗，同时能够避免因碱液温度高而引起的设备腐蚀快的问题。此外，碱液在闪蒸罐的负压环境下，蒸发更为彻底，使得蒸发后获得的成品碱的含水量更低，能够有效防止后续生产的固碱出现板结的问题。

4、由于闪蒸罐为负压操作，其与最终浓缩器之间存在一定的压差，通过在二者间连接设置压力控制器，能够对二者间的压力分别进行控制和平衡，以使闪蒸罐和最终浓缩器能够独立工作，避免闪蒸罐在进行碱液的负压闪蒸时，将最终浓缩器内的碱液大量吸入，从而影响碱液闪蒸效果。

5、采用本方案的优点在于：

6、1、成品碱的温度更低，系统加热烧碱所消耗的能量更少，同时减小对设备的腐蚀；

7、2、真空泵仅在初始阶段工作，待闪蒸罐内形成负压环境后，真空泵即停止工作，相比真空泵持续工作的蒸发系统，能够减少系统整体的能量消耗，有效实现节能；

8、3、烧碱蒸发更加彻底，有效防止烧碱固化后的板结现象。

9、优选的，作为一种改进，压力控制器包括连通器，连通器的一端与最终浓缩器连接，另一端与闪蒸罐连接，连通器上设有压力控制阀。

10、采用上述方案，通过压力控制阀对碱液的流量控制和调节，同时配合连通器的压力平衡作用，能够较好达到分别对最终浓缩器和闪蒸罐内的操作压力进行调节和控制的目的，保证各设备的独立工作。采用压力控制阀进行压力调控，使得压力控制更为方便，而连通器则辅助压力控制阀对两侧设备的压力进行控制，使得各设备更好的独立工作。

11、优选的，作为一种改进，连通器的高度小于5m。

12、采用上述方案，当连通器的高度保持在上述范围时，其能够辅助压力控制阀实现最终浓缩器和闪蒸罐操作压力的分别控制，同时此时连通器的高度较小，更便于设备的建造和维护。

13、优选的，作为一种改进，最终浓缩器包括成品分离器，成品分离器入口连接有降膜管，成品分离器设有蒸汽出口。

14、采用上述方案，碱液蒸发时，先经降膜管进行降膜蒸发，而后再进入成品分离器，在成品分离器中，蒸发出的蒸汽与碱液分流，蒸汽经由蒸汽出口排出成品分离器，而碱液则流入闪蒸罐中进入闪蒸，以保证烧碱的蒸发效果和成品碱质量。

15、优选的，作为一种改进，蒸汽出口连接有用于预浓缩碱液的预浓缩系统。

16、采用上述方案，在成品分离器中，蒸发出的蒸汽与碱液分流，其中蒸汽再次流回预浓缩系统并用于烧碱的蒸发，以对其中的余热进行利用，从而减少系统整体的能量消耗。

17、优选的，作为一种改进，降膜管设有多组，多组降膜管的出口均与成品分离器连接。

18、采用上述方案，多组降膜管同时对烧碱进行降膜蒸发，加快了烧碱蒸发的效率，提高了产能。

19、优选的，作为一种改进，闪蒸罐的碱液出口处连接有碱液分配器。

20、采用上述方案，碱液分配器对成品碱进行分配，并用于后续的加工。

技术特征：

1.片碱制备蒸发系统，包括最终浓缩器和闪蒸罐，其特征在于：还包括表面冷凝器和真空泵，所述表面冷凝器与闪蒸罐之间、表面冷凝器与真空泵之间均通过管道连通，所述最终浓缩器与闪蒸罐之间连接有用于同时控制最终浓缩器和闪蒸罐中操作压力的压力控制器。

2.根据权利要求1所述的片碱制备蒸发系统，其特征在于：所述压力控制器包括连通器，连通器的一端与最终浓缩器连接，另一端与闪蒸罐连接，连通器上设有压力控制阀。

3.根据权利要求2所述的片碱制备蒸发系统，其特征在于：所述连通器的高度小于5m。

4.根据权利要求3所述的片碱制备蒸发系统，其特征在于：所述最终浓缩器包括成品分离器，成品分离器入口连接有降膜管，成品分离器设有蒸汽出口。

5.根据权利要求4所述的片碱制备蒸发系统，其特征在于：蒸汽出口连接有用于预浓缩碱液的预浓缩系统。

6.根据权利要求5所述的片碱制备蒸发系统，其特征在于：降膜管设有多组，多组降膜管的出口均与成品分离器连接。

7.根据权利要求6所述的片碱制备蒸发系统，其特征在于：所述闪蒸罐的碱液出口处连接有碱液分配器。

技术总结
本技术涉及烧碱蒸发技术领域，公开了片碱制备蒸发系统，包括最终浓缩器和闪蒸罐，还包括表面冷凝器和真空泵，表面冷凝器与闪蒸罐之间、表面冷凝器与真空泵之间均通过管道连通，最终浓缩器与闪蒸罐之间连接有用于同时控制最终浓缩器和闪蒸罐中压力的连通器。通过本技术能够解决现有烧碱蒸发系统所生产的成品碱温度高，系统能量消耗大，设备腐蚀快的问题。

技术研发人员：罗川江,周轶,党睿召,王忠磊,倪星星,龚振中,邢德政,陈历平
受保护的技术使用者：重庆博张机电设备有限公司
技术研发日：20230801
技术公布日：2024/3/4