烧碱蒸发课件x.ppt
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- 烧碱 蒸发 课件
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1、烧碱蒸发生产知识v化蒸工段目录v1、岗位概况v2、烧碱物化性质及用途v3、烧碱的控制指标v4、蒸发机理v5、烧碱的生产方法v6、物料流程叙述v7、烧碱技术控制点指标v8、蒸发主要操作条件选择v9、影响蒸发装置经济运行的其他因素v10、主要设备工作原理及使用方法、注意事项、规格、作用v11、蒸发岗位常见不正常现象及处理方法岗位概况v蒸发岗位:蒸发系统采用的是三效顺流部分强制循环蒸发工艺。将来自电解工序的含氢氧化钠10%的电解液,分别通过一二三级淡碱预热器预热至120以上,进入效蒸发器蒸发至12,进入效蒸发器蒸发至18,再进入效蒸发器蒸发浓缩至30%,经过冷却澄清过滤除盐,再经配碱合格后进成品库销
2、售。产品的性质和用途 v物理性质v产品名称:30%工业用氢氧化钠v化学名称:氢氧化钠,俗名:烧碱、苛性钠v分子式:NaOH;分子量:40;30%烧碱溶液比重:1.36(20)v外观:液体无色v结晶温度:30%烧碱为1.6;v腐蚀性:有强烈的腐蚀性,能腐蚀皮肤、衣、物等。产品的性质和用途v化学性质v 烧碱是三酸两碱中的强碱之一,化学性质非常活跃,能与强酸反应生成盐和水,并能与CO2、Cl2等气体反应,生成相应的盐类。v与强酸反应生成盐和水v与CO2,Cl2等气体反应,生成盐类 v与一些无机化合物起反应 烧碱的用途 v用于有机化学品生产;v 其他一些化学产品耗烧碱也是可观的,例如:化肥、农药、墨水
3、、水处理药剂、照相的配剂、医药等等。v用于纸张与造纸工业v 烧碱主要用于纸张的蒸煮,增白工序的木素萃取,以及次氯酸钠的就地制造等。烧碱的用途v用于制造肥皂及其它洗涤剂va.肥皂、合成洗涤剂、碱性洗涤剂以及各种其它清洗产品都大量消耗烧碱。vb.家用漂白剂、擦亮剂和其它清洁剂如:地板擦光剂、皮革表面处理剂等。v用于纺织品的处理va.用于粘胶纤维、赛璐珞和其它化学纤维产品,特别是纤维素醚的制造。vb.棉织品的丝光处理和擦磨处理。烧碱产品质量 指标va.氢氧化钠 (NaOH)30%vb.氯化钠 (NaCl)4.7%(优级品)vc.碳酸钠 (Na2CO3)0.4%vd.三氧化二铁(Fe2O3)0.05%
4、多效蒸发机理v在单效蒸发器中每蒸发1的水需要消耗1多的生蒸汽。在大规模的工业生产中,水分蒸发量很大,需要消耗大量的生蒸汽。如果能将二次蒸汽用作另一蒸发器的加热蒸汽,则可减少生蒸汽消耗量。由于二次蒸汽的压力和温度低于生蒸汽的压力和温度,因此,二次蒸汽作为加热蒸汽的条件是:该蒸发器的操作压力和溶液沸点应低于前一蒸发器。采用抽真空的方法可以很方便地降低蒸发器的操作压力和溶液的沸点。多效蒸发机理v每一个蒸发器称为一效,这样,在第一效蒸发器中通入生蒸汽,产生的二次蒸汽引入第二效蒸发器,第二效的二次蒸汽再引入第三效蒸发器,以此类推,末效蒸发器的二次蒸汽通入冷凝器冷凝,冷凝器后接真空装置对系统抽真空。于是,
5、从第一效到最末效,蒸发器的操作压力和溶液的沸点依次降低,因此可以引入前效的二次蒸汽作为后效的加热介质,即后效的加热室成为前效二次蒸汽的冷凝器,仅第一效需要消耗生蒸汽,这就是多效蒸发的操作原理。生产方法 v将含NaOH为10%左右的电解液在三效蒸发器内通过饱和蒸汽间接加热至沸点,将溶液中的一部分水蒸发汽化,从而达到浓缩的目的。在浓缩的过程中,由于NaOH浓度不断提高,NaCl在NaOH溶液中溶解度急剧下降,并以NaCl颗粒的形式从溶液中结晶析出,晶体NaCl通过旋液分离器分离,含有部分NaOH的溶液盐浆经离心机进一步分离NaCl和NaOH,分离的NaCl经皮带输送机输送至盐库,NaOH作为母液回
6、系统再蒸发。浓缩至30%的液体烧碱半成品,再经冷却、澄清、过滤、配碱等过程,得到符合质量要求的液体烧碱,作为成品出厂。流程示意图 v 三效蒸发流程示意图物料流程(碱流程)v10%电解液由淡碱库至淡碱进料槽经进料泵输经一、二、三级淡碱预热器后进入效蒸发器,其液面达到规定液位时,回流至淡碱进料槽。当效内碱液浓缩至13%左右时,经压差过料至效蒸发器。继续蒸发浓缩至20%左右时,用效采盐泵经效旋液分离器送至效蒸发器,继续蒸发浓缩至30%时,用效采盐泵经效旋液分离器送至冷却计量槽,冷却除盐后至澄清槽澄清一定时间后,用送碱泵经过浓碱过滤器过滤再至配碱槽,经配碱合格后进成品库。蒸汽流程(包括冷凝水)v0.5
7、0.8MPa的生蒸汽经蒸汽分配台后,进入效蒸发器的加热室加热效料液,蒸汽凝结水经恒水位疏水控制装置后送至三级、一级淡碱预热器预热淡碱后,再送至电站锅炉。产生的碱液蒸汽(效二次汽)作为效蒸发器的加热蒸汽其中一小部分至二级淡碱预热器预热淡碱抽汽工艺),凝结水预热回收母液后再至热水贮槽。效被蒸发出的碱蒸汽(效二次汽)作为效蒸发器的加热蒸汽,凝结水至热水贮槽。蒸汽流程(包括冷凝水)v效被蒸发的碱蒸汽(效二次汽)经大气冷凝器水冷凝后进凉水塔,经凉水塔冷却后循环冷却效二次汽。由于效二次汽冷凝后体积急剧收缩,从而使效形成真空。不凝气体从大气冷凝器顶部被真空泵抽出,从而保持效真空的持续、稳定。热水贮槽内热水用
8、热水泵送至脱硝热水马槽加酸调节PH值,合格后送电站回收利用。盐泥流程 v、效旋液分离器分离下来的盐泥、计量槽冷却下来的盐泥;澄清槽、配碱槽沉淀下来的盐泥汇集至盐泥中间槽混合,经盐泥输送泵送至盐泥高位槽,供离心机分离,分离所得的母液回碱母液槽,再进入效蒸发器蒸发。技术控制点 v外界条件va.生蒸汽压力:0.50.8MPavb.淡碱浓度:NaOH:118-132g/l工艺技术控制点 序号技控点名称指 标控制人检测频次类别1生蒸汽压力0.5-0.8MPa操作工1次/h2效加热蒸汽压力0.45-0.75MPa操作工1次/h3效二次汽压力0.10-0.26MPa操作工1次/h4效二次汽压力0-0.05M
9、Pa操作工1次/h5效真空度0.08MPa操作工1次/h6出料液比重1.355-1.365操作工1次/h工艺技术控制点序号技控点名称指标控制人检测频次类别7母液含氢氧化钠150g/l操作工、分析室2次/班8母液含氯化钠220g/l操作工、分析室2次/班9效进料温度120操作工1次/时10循环水上水温度45操作工1次/时11循环水下水温度60操作工1次/时12效冷凝水pH值8分析室2次/班工艺技术控制点序号技控点名称指标控制人检测频次类别13、冷凝水pH值9分析室2次/班14强制循环泵电流260A操作工1次/时15浓碱冷却温度45操作工随 时16循环水pH值9操作工、分析室随 时17强制循环泵冷
10、却水水压0.2 MPa操作工随 时18出效烧碱含 NaOH408-426g/l分析室1次/库工艺技术控制点序号技控点名称指标控制人检测频次类别19出效烧碱含 NaCl71.0g/l分析室1次/库20配碱含 NaOH30%分析室1次/库21配碱含 NaCl4.7%分析室1次/库蒸发主要操作条件选择(一)v1、生蒸汽压力 0.45-0.75MPa的范围内。过高的生蒸汽压力是不必要的,也不适宜。过高的生蒸汽压力势必要提高效蒸发器及其加热室的耐压要求,也将会造成热能质量上的损失。过低的生蒸汽压力同样也是不可取的,因为生蒸汽压力太低,蒸发器将不能维持良好的沸腾状态,整个装置的生产能力会受到严重影响传热温
11、差不够。蒸发主要操作条件选择(一)v2、真空度 0.090 MPa 真空度是一个十分重要的工艺条件,真空度过低,不但蒸发装置的生产能力得不到充分发挥,而且还会增加蒸汽消耗量。较高的真空度可以增大末效及整个蒸发系统的传热温差,提高装置的生产能力;真空度越高,末效沸点越低,不但减少了碱液离开蒸发系统带走的热量,而且由于提高了真空度,所增加的温差会自行分配到各效去,可降低效沸点,减少预热所需蒸汽量。如果真空度由600mm汞柱提高到650mm汞柱,每吨100NaOH可节约蒸汽5565公斤.蒸发主要操作条件选择(二)v综上所述,采用较高的真空度有利于提高蒸发装置的生产能力和降低蒸汽耗.但真空度不可能无限
12、制提高,受以下几方面因素影响.1冷却水量和温度 理论上蒸发系统所能达到的最大真空度,应是大气压与冷凝器排出的冷却水在此温度下的饱和蒸汽压之差,所以排出的冷却水温度越高,可达到的真空度越低,反之则可达到的真空度越高.因此,要保证足够的冷却水量和较低的冷却水温度.蒸发主要操作条件选择(二)2不凝气 蒸发系统要获得较高的真空度,不但要使蒸汽冷凝完全,而且还要把系统内 的不凝气体尽量抽吸干净.一般情况下不凝气来自三个部分:二次蒸汽夹带的不凝气,冷却水进入真空系统后释放出其溶解的不凝气;管道和设备的各个连接部位漏入的不凝气,此量最为可观.3真空系统的阻力 在真空状态下,由于蒸汽和不凝气的比容都很大,因此
13、它们在真空系统中的流速都很高,通常为5060米/秒如果真空系统过于复杂,管道过长,弯头过多,将产生相当大的摩擦阻力,引起较大的真空损失.据测定,一只90的弯头约损失真空度510mm汞柱.蒸发主要操作条件选择(三)v3、电解碱液浓度 蒸发过程中,加热蒸汽所供给的热量主要消耗在水份的蒸发上.一般情况下,电解液中的氢氧化钠浓度越低,其含盐,含水量越高,需要蒸发的水量越多,析出的盐量越多,这不仅增加蒸汽用量,而且还影响装置的生产能力.但电解碱液浓度过高将会降低电槽的电流效率,增加电耗.故需对电解和蒸发进行综合分析,确定最佳的电解液浓度.一般情况下,电解碱液浓度每提高1克/升,每吨碱可节约蒸汽30公斤;
14、电解碱液浓度每降低1克/升,蒸发装置的生产能力将下降11.2%左右.蒸发主要操作条件选择(三)v4、电解碱液预热温度 电解碱液的预热温度如果能接近进料效的沸点,对蒸发装置的稳定运行和降低蒸汽用量大有益处。预热温度每提高1C,可降低蒸汽用量10公斤.目前预热温度在125C左右,蒸发主要操作条件选择(四)v5、蒸发器液面高度 保持蒸发器液面的正常和稳定,对任何一种蒸发器,都是十分重要的。液面过低,对于自然循环的效蒸发器,会破坏料液的正常循环,蒸发中所析出的氯化钠结晶会附结在列管内壁,引起加热管局部或全部堵塞,以致无法进行生产,对于强制循环的、效蒸发器,会使循环泵发生汽蚀和振动,影响到循环泵的安全运
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