一种联碱法纯碱生产过程大型浓气制碱碳化塔的制作方法

1.本实用新型涉及一种联碱法纯碱生产设备，特别是一种联碱法纯碱生产过程大型浓气制碱碳化塔。


背景技术：

2.目前，纯碱行业普遍在用的浓气制碱碳化塔规格为φ3000/φ3400(mm)，该浓气制碱碳化塔设备存在以下缺陷：
3.1、该碳化塔内件为笠帽与筛板组合使用，受筛板影响，设备操作弹性小，对生产波动影响大；
4.2、设备有效容积小，产能低，单台设备产能为200吨/天，以年产60万吨纯碱生产规模计，三台一组配置，正常生产一组开两台运行，需要15台碳化塔才能满足生产要求，设备土建占地大，设备投资多；
5.3、同样生产规模，设备台数多，碳化塔换车频繁，增加操作人员劳动强度。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种联碱法纯碱生产过程大型浓气制碱碳化塔，能够实现大型化，减少设备占地及投资，并通过改变设备内部结构，改善碳化结晶，延长碳化塔作业。
7.本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本实用新型是一种联碱法纯碱生产过程大型浓气制碱碳化塔，包括塔体，在塔体的上段、中段和下段内均安装有若干从上至下依次设置的笠帽，塔体上段、中段和下段内的笠帽的开孔率均不相同，在塔体的下段还设置有与塔体下段内的笠帽配合的冷却水箱，冷却水箱与塔体下段内的笠帽上下间隔交错设置；在塔体下段的底部还安装有气体进气分布器。
8.本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的联碱法纯碱生产过程大型浓气制碱碳化塔，在碳化塔上段设置有进塔氨ii母液入口n3、碳氨ii母液入口n12、碳化尾气出口n4、放空口v、洗水入口w、仪表温度、液位接口及取样口；
9.在碳化塔中段设置有仪表温度、液位接口及取样口；
10.在碳化塔下段设置有出碱口n1、二氧化碳进气口n2、冷却水入口n5/n7、冷却水出口n6/n8/n13、仪表温度、液位接口及取样口。
11.本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的联碱法纯碱生产过程大型浓气制碱碳化塔，所述塔体上段的直径为3000mm、高度为7650mm，塔体中段的直径为5000mm、高度为7050mm，塔体下段的直径为3400mm、高度为16060mm。
12.本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的联碱法纯碱生产过程大型浓气制碱碳化塔，所述塔体上段内的笠帽设置有10
个，塔体上段内的笠帽的开孔率为7.21%～8.0%。
13.本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的联碱法纯碱生产过程大型浓气制碱碳化塔，所述塔体中段内的笠帽设置有6个，塔体中段内的笠帽的开孔率为4.0%。
14.本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的联碱法纯碱生产过程大型浓气制碱碳化塔，所述塔体下段内的笠帽设置有8个，塔体下段内的笠帽的开孔率为9.14%～9.85%。
15.本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的联碱法纯碱生产过程大型浓气制碱碳化塔，所述冷却水箱设置有8节，在上面4节冷却水箱中，每节冷却水箱内设置有760根换热管，每根换热管的直径为42mm、壁厚为2mm，在下面4节冷却水箱中，每节冷却水箱内设置有616根换热管，每根换热管的直径为45mm、壁厚为2mm，所述冷却水箱的总换热面积为2836m2。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
17.1、该碳化塔内件为全笠帽结构，且根据碳化塔各段反应状况，设置不同的笠帽开孔率，从而改善碳化结晶质量，提高碳化转化率，此外，全笠帽结构碳化塔设备操作弹性大，对生产波动影响小；
18.2、将碳化塔下段冷却水箱换热管型号、数量、布管方式进行调整，增加换热面积，减少碳化塔下段结疤堵塞，改善碳化塔作业状况，延长碳化塔作业周期；
19.3、增加碳化塔下段气体进气分布器，使得进塔气体有效均匀分布，并提高进塔气体气速，以防塔体积碱；
20.4、设备有效容积大，产能高，单台设备产能为400吨/天，为国内纯碱行业最大的碳化塔，设备运行稳定高效，以年产60万吨纯碱生产规模计，三台一组配置，正常生产一组开两台运行，只需要9台碳化塔即可满足生产要求，设备土建占地相对较小，节省设备投资；
21.5、同样生产规模，设备台数少，减少碳化塔换车频次，降低操作人员劳动强度。
附图说明
22.图1为本实用新型的一种结构示意图；
23.图2为本实用新型的塔体上段结构示意图；
24.图3为本实用新型的塔体中段结构示意图；
25.图4为本实用新型的塔体下段结构示意图。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.参照图1-4，一种联碱法纯碱生产过程大型浓气制碱碳化塔，包括塔体，其规格为φ3400/φ5000/φ3000
×
36683(mm)，由塔体上段2、塔体中段3及塔体下段4组成，其中，塔
体上段2直径为φ3000，高度为7650mm，塔体上段2共有10个笠帽5，其开孔率范围为7.21%～8.0%，塔体上段2设有进塔氨ii母液入口n3、碳氨ii母液入口n12、碳化尾气出口n4、放空口v、洗水入口w、仪表温度、液位接口及取样口等；
28.塔体中段3直径为φ5000，高度为7050mm，塔体中段3共有6个笠帽5，其开孔率均为4.0%，塔体中段3设有仪表温度、液位接口及取样口等；
29.塔体下段4直径为φ3400，高度为16060mm，塔体下段4共有8个笠帽5，其开孔率范围为9.14%～9.85%，
30.其次，塔体下段4共有8节冷却水箱6，下面4节冷却水箱6换热管7为φ45
×
2，单节冷却水箱6有616根换热管7，上面4节冷却水箱6换热管7为φ42
×
2，单节冷却水箱6有760根换热管7，所述冷却水箱的总换热面积为2836m2，塔体下段4设有出碱口n1、二氧化碳进气口n2、冷却水入口n5/n7、冷却水出口n6/n8/n13、仪表温度、液位接口及取样口等；
31.在塔体下段4还设置有气体进气分布器8，用于使得进塔气体有效均匀分布；
32.笠帽5均由底板、顶盖和若干筋板组成，顶盖固定安装在筋板的顶部，筋板的底部与底板固定连接，笠帽5的开孔率指的是底板的开孔率。
33.本技术为一种联碱法纯碱生产过程大型浓气制碱碳化塔，改变了传统碳化塔设备构造，将碳化塔的上段、中段及下段等内部结构进行优化改造，并且设备大型化，实现碳化塔容积增大到363m3，碳化塔产能提高至400吨/台/天；
34.本技术通过对碳化塔各段结构进行改造，具有以下优点：
35.1、将碳化塔上段、中段及下段内件改为全笠帽结构，并对每段笠帽的开孔率进行调整优化，更加有利于碳化结晶颗粒析出和成长，从而提高碳化塔转化率；
36.2、将碳化塔下段冷却水箱换热管型号、数量、布管方式进行调整，增加换热面积，减少碳化塔下段结疤堵塞，改善碳化塔作业状况，延长碳化塔作业周期；
37.3、增加碳化塔下段气体进气分布器，使得进塔气体有效均匀分布，并提高进塔气体气速，以防塔体积碱；
38.4、实现设备大型化，单台碳化塔容积增大到363m3，碳化塔产能提高至400吨/台/天，此塔目前为国内纯碱行业最大的碳化塔，设备运行稳定高效，同样生产规模可减少设备占地及设备投资。