专利名称：一种用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种化工厂房的布局，具体地说，本实用新型涉及一种用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局。
背景技术：
本实用新型涉及用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局和设备定位。在化工生产中，氢氧化钠或氢氧化钾溶液为常用原料，经常需要有高浓度的氢氧化钠或氢氧化钾溶液。在生产中，通过离子膜电解交换法来获得浓度为30%至33%的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液，然后在蒸发厂房中浓缩该溶液至50% (重量)的浓度。目前，用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局都不够紧凑，主楼层具有较大的占地面积。因而，获得小面积的主楼层和低建筑高度的蒸发厂房，已经成为现有技术中亟待解决的问题。
实用新型内容为解决上述现有技术中的问题，本实用新型采用了如下技术方案:一种用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局，包括底层和设置于底层之上的主楼层，所述主楼层包括第一区域和与该第一区域一端连接的第二区域，该第一区域上设有多个间隔设置的降膜式蒸发器，该第二区域上设有表面冷凝器，从所述主楼层的俯视图上看，所述第一区域和第二区域整体呈T形。采用T形布局的主楼层，可以使降膜式蒸发器和表面冷凝器的布局更为紧凑，从而减少主楼层的面积。此外，位于底层的二次蒸汽冷凝水罐处于半真空状态，使建筑物高度得以降低。进一步地，从所述主楼层的俯视图上看，所述整体呈T形的第一区域和第二区域分别具有第一纵长中心线和第二纵长中心线，该第一纵长中心线和第二纵长中心线相互垂直且呈T形，其中，所述多个间隔设置的降膜式蒸发器大致沿所述第一区域的第一纵长中心线或大致平行所述第一纵长中心线设置，所述表面冷凝器的纵向中心线大致与所述第二区域的第二纵长中心线重合或大致平行所述第二纵长中心线。采用这种厂房布局，可以使各个部件的排列最优化，进一步减少主楼层的面积。进一步地，所述多个间隔设置的降膜式蒸发器包括三个降膜式蒸发器，距离所述表面冷凝器最远的降膜式蒸发器为第三级降膜式蒸发器、距离所述表面冷凝器最近的降膜式蒸发器为第一级降膜式蒸发器，设于第一级降膜式蒸发器和第三级降膜式蒸发器之间的降膜式蒸发器为第二级降膜式蒸发器，其中表面冷凝器和第一级降膜式蒸发器之间设有第一个二次蒸汽通道，其中第一级降膜式蒸发器和第二级降膜式蒸发器之间设有第二个二次蒸汽通道，第二级降膜式蒸发器和第三级降膜式蒸发器之间设有第三个二次蒸汽通道。进一步地，所述第一个二次蒸汽通道将第一级降膜式蒸发器的蒸发室和表面冷凝器的壳程联通；所述第二个二次蒸汽通道将第二级降膜式蒸发器的蒸发室和第一级降膜式蒸发器的加热室的壳程联通；所述第三个二次蒸汽通道将第三级降膜式蒸发器的蒸发室和第二级降膜式蒸发器的加热室的壳程联通；第三级降膜式蒸发器的加热室的壳程与生蒸汽的供气管道联通。降膜式蒸发器之间，配有级间换热器，从而使蒸汽消耗降至最低。进一步地，所述表面冷凝器与所述第一级降膜式蒸发器的第一个二次蒸汽通道的二次蒸汽出口连接，且所述表面冷凝器的高度与所第一级降膜式蒸发器的第一个二次蒸汽通道的二次蒸汽出口高度大致相同。优选地，用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的产能为175-525吨/日氢氧化钠或氢氧化钾折百计，所述主楼层与所述底层的高度差小于或等于8米。优选地，用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的产能为525-1050吨/日氢氧化钠或氢氧化钾折百计，所述主楼层与所述底层的高度差小于或等于10米。优选地，用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的产能为1050-2000吨/日氢氧化钠或氢氧化钾折百计，所述主楼层与所述底层的高度差小于或等于11.5米。从而降低建筑高度和体积。进一步地，所述底层上设置有用于为输送氢氧化钠或氢氧化钾溶液的泵、级间管式热交换器、二次蒸汽冷凝水泵以及二次蒸汽冷凝水罐。进一步地，在所述主楼层与所述底层之间设有第二楼层和第三楼层，所述第二楼层上设有级间板式热交换器和生蒸汽冷凝水罐，所述第三楼层上设有水环真空泵。进一步地，在所述主楼层之上进一步设有作为服务层的第五楼层。进一步地，位于底层的二次蒸汽冷凝水罐处于半真空状态，使处于高度为8-11.5米的主层上的表面冷凝器的壳程得以处于真空状态。
图1为本实用新型一个实施例的氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局中底层的俯视图；图2为本实用新型一个实施例的氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局中第二楼层和第三楼层的俯视图；图3为本实用新型一个实施例的氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局中主楼层的俯视图；图4为本实用新型一个实施例的氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局中第五楼层的俯视图；图5为本实用新型一个实施例的氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的一个侧面的示意图；图6为图5中的氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的立体图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式
作进一步的详细说明。对于所属技术领域的技术人员而言，从对本实用新型的详细说明中，本实用新型的上述目的、特征和优点将显而易见。如图1-6所示的实施方式中，用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房布局包括设于最底层的底层I和设于底层I之上的主楼层4。优选地，如图6所示，该蒸发厂房还布设有位于底层I和主楼层4之间的第二楼层2和第三楼层3，以及位于主楼层4上方的第五楼层5。接下来将详细介绍本实用新型的用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房各楼层的具体布局:如图1所示，底层I的一个位于中部的主要区域设有多个间隔设置的级间管式热交换器(册-1541、册-1551)，在另一中部的主要区域设有多个用于输送腐蚀性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化钾溶液)的泵(P-1101A、P-1101B、P-1201A、P-1201B、P-1301A、P-1301B)。底层I还设有二次蒸汽冷凝水泵(P-7101A、P-7101B)和二次蒸汽冷凝水罐T-7101。优选地，在底层I的辅助区域还设有界区和公用工程管道。如图3所示，主楼层4包括第一区域401和与该第一区域401—端连接的第二区域402，该第一区域401上设有多个间隔设置的降膜式蒸发器(EV-1101、EV-1201、EV-1301),该第二区域402上设有表面冷凝器C-7101，从主楼层4的俯视图上看，第一区域401和第二区域402整体呈T形。采用T形布局的主楼层，可以使降膜式蒸发器和表面冷凝器的布局更为紧凑，从而减少主楼层的面积。位于底层I的二次蒸汽冷凝水罐T-7101处于半真空状态，使建筑物高度得以降低。从主楼层4的俯视图上看，整体呈T形的第一区域401和第二区域402分别具有第一纵长中心线和第二纵长中心线，该第一纵长中心线和第二纵长中心线相互垂直且呈T形，其中，多个间隔设置的降膜式蒸发器(EV-1101、EV-1201、EV-1301)大致沿第一区域的第一纵长中心线或大致平行第一纵长中心线设置，表面冷凝器C-7101的纵向中心线大致与第二区域402的第二纵长中心线重合或大致平行第二纵长中心线。优选地，多个间隔设置的降膜式蒸发器(EV-1101、EV-1201、EV-1301)沿第一区域401的第一纵长中心线设置，而表面冷凝器C-7101的纵向中心线与第二区域402的第二纵长中心线重合。这种布局方式，可以使降膜式蒸发器和表面冷凝器的布局进一步紧凑，从而减少主楼层的面积。较佳地，多个间隔设置的降膜式蒸发器(EV-1101、EV-120K EV-1301)包括三个降膜式蒸发器，距离表面冷凝器最远的降膜式蒸发器为第三级降膜式蒸发器EV-1301、距离表面冷凝器最近的降膜式蒸发器为第一级降膜式蒸发器EV-1101，设于第一级降膜式蒸发器EV-1101和第三级降膜式蒸发器EV-1301之间的降膜式蒸发器为第二级降膜式蒸发器EV-1201，其中表面冷凝器C-7101和第一级降膜式蒸发器EV-1101之间设有第一个二次蒸汽通道D-1101，其中第一级降膜式蒸发器EV-1101和第二级降膜式蒸发器EV-1201之间设有第二个二次蒸汽通道D-1201，第二级降膜式蒸发器EV-1201和第三级降膜式蒸发器EV-1301之间设有第三个二次蒸汽通道D-1301。第一个二次蒸汽通道D-1101将第一级降膜式蒸发器EV-1101的蒸发室和表面冷凝器C-7101的壳程联通；所述第二个二次蒸汽通道D-1201将第二级降膜式蒸发器EV-1201的蒸发室和第一级降膜式蒸发器EV-1101的加热室的壳程联通；所述第三个二次蒸汽通道D-1301将第三级降膜式蒸发器EV-1301的蒸发室和第二级降膜式蒸发器EV-1201的加热室的壳程联通；第三级降膜式蒸发器EV-1301的加热室的壳程与生蒸汽的供气管道联通。表面冷凝器C-7101与所述第一级降膜式蒸发器EV-1101的第一个二次蒸汽通道D-1lOl的二次蒸汽出口连接，且所述表面冷凝器C-7101的高度与所述第一级降膜式蒸发器EV-1101的第一个二次蒸汽通道D-1101的二次蒸汽出口高度大致相同。如图2所示，在本发明的另一个实施方式中，用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房还布设有第二楼层2，第二楼层2的主要区域设有多个间隔设置的级间板式热交换器(冊-1511、冊-1515、冊-1521、冊-1531)，并且设于与级间管式热交换器(冊-1541、冊-1551)上方对应的区域，第二楼层2设有生蒸汽冷凝水罐T-1301。优选地，用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房中还布设有第三楼层3，第三楼层3的主要区域设有水环真空泵(P-7101A、P-7101B)。该水环真空泵用于产生真空。较佳地，在第二楼层2和第三楼层3的辅助区域还设有可活动平台316，以及用于接近和维修第一级降膜式蒸发器EV-1101的下部管口或仪表的钢制平台317。如图4所示，在本发明的另一个实施方式中，用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房还布设有第五楼层5，第五楼层5作为主楼层4的降膜蒸发器的上部部件的服务层。如图5所示，为用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局的一个实施方式的侧面示意图。这种蒸发厂房可以具有4种不同的建筑大小，从而具有每天175公吨-2000公吨(氢氧化钠或氢氧化钾折百记)的处理能力。如图6所示，为图5中的用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房(包括底层1、主楼层
4、第二楼层2、第三楼层3及第五楼层5)的立体图。在图5-6所不的实施方式中，用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房设有从底层向上延伸至第五楼层5的紧急逃生梯114，并且各楼层之间通过楼梯连接。本实用新型的蒸发厂房，可以通过如下部件来描述主要的方法步骤:-三效降膜蒸发，多次利用二次蒸汽，降低蒸发能耗。降膜式蒸发器的加热室和蒸发室为一体式，装置符合在标称负荷的50%以上运行时,氢氧化钠或氢氧化钾溶液为一次流过式(非再循环式)；同时，每台蒸发器又安装有再循环管线，并提供自动再循环控制，以使装置在标称负荷的25%-50%的情况下仍然能自动运行。-热回收系统，以高温高浓度氢氧化钠或氢氧化钾溶液和高温生蒸汽冷凝液预热低温低浓度氢氧化钠或氢氧化钾溶液。-真空系统和收集单元，用于二次蒸汽冷凝从而使环境影响最小化。具体地，三个降膜式蒸发器的二次蒸汽通道布局描述如下:第三级降膜式蒸发器EV-130K优选地设计成管束降膜式)，物料侧在1.8巴(abs)的压力下(正压)进行加工操作，加热室壳程用10巴(abs)的中压蒸汽加热。从第三级降膜式蒸发器EV-1301产生的二次蒸汽通过第三蒸汽通道D-1301进入至第二级降膜式蒸发器EV-1201加热室的壳程。第二降膜式蒸发器EV-120U优选地设计成管束降膜式)，物料侧在0.4巴(abs)的真空度下进行加工操作，并且被从第三级降膜式蒸发器EV-1301产生的二次蒸汽加热。从第二级降膜式蒸发器EV-1201产生的二次蒸汽通过第二蒸汽通道D-1201进入至第一级降膜式蒸发器EV-1101加热室的壳程。第一级降膜式蒸发器EV-1101 (优选地设计成管束降膜式)，物料侧在在0.1巴(abs)的负压下进行加工操作，并且被从第二级降膜式蒸发器EV-1201产生的二次蒸汽加热。[0048]上述蒸发装置的布局适合于3至4个不同建筑尺寸的蒸发厂房。二次蒸汽有两种不同的冷凝方式:“常压”冷凝系统配置:底层二次蒸汽冷凝水罐T-7101处于一个大气压下(常压)，需要底层二次蒸汽冷凝水罐T-7101内的液面和表面冷凝器C-7101的冷凝出口之间具有最小为10米的静态高度，以防止冷凝器水罐T-7101中的水被真空泵P-7102A/B产生的负压吸往表面冷凝器C-7101。“负压”冷凝系统配置:底层二次蒸汽冷凝水罐T-7101处于半个大气压下(负压)，则允许底层二次蒸汽冷凝水罐T-7101内的液面和表面冷凝器C-7101的冷凝出口之间具有小于10米的静态高度，从而足以防止冷凝器水罐T-7101中的水被真空泵P-7102A/B产生的负压吸往表面冷凝器C-7101。例如，当二次蒸汽冷凝水罐T-7101在0.5巴(abs)下运行，那么最小高度从IOm降低至5m。优选地，本实用新型的厂房的二次蒸汽冷凝方式可以使用“负压”冷凝系统配置，从而降低建筑高度和体积。对于最小布局尺寸来说，主楼层4与底层I的高度差小于或等于8米。对于最大布局尺寸来说，主楼层4与底层I的高度差小于或等于11.5米。上述实施例中的用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局的主楼层面积紧凑，整体高度低，因此整个厂房的建筑体积，性能更具有优越。以上通过示例性实施例的方式对本实用新型进行示例性的说明，但本实用新型并不局限于此。应该理解为，在不偏离本实用新型的构思、工作原理的情况下，以上实施例中的元件的材料、形状可通过本技术领域人员知悉的其它替换或等同元件、材料、适用的形状来替换。
权利要求1.一种用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局，包括底层和设置于底层之上的主楼层(4)，所述主楼层(4)包括第一区域(401)和与该第一区域(401) —端连接的第二区域(402)，该第一区域(401)上设有多个间隔设置的降膜式蒸发器(EV-1101、EV-1201、EV-1301)，该第二区域(402)上设有表面冷凝器(C-7101)，其特征在于:从所述主楼层(4)的平面整体呈T形。
2.如权利要求1所述的用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局，其特征在于:所述整体呈T形的第一区域(401)和第二区域(402)分别具有第一纵长中心线和第二纵长中心线，该第一纵长中心线和第二纵长中心线相互垂直且呈T形，其中，所述多个间隔设置的降膜式蒸发器(EV-1101、EV-1201、EV-1301)大致沿所述第一区域(401)的第一纵长中心线或大致平行所述第一纵长中心线设置，所述表面冷凝器(C-7101)的纵向中心线大致与所述第二区域(402)的第二纵长中心线重合或大致平行所述第二纵长中心线。
3.如权利要求1或2所述的用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局，其特征在于:所述多个间隔设置的降膜式蒸发器(EV-1101、EV-1201、EV-1301)包括三个降膜式蒸发器，距离所述表面冷凝器(C-7101)最远的降膜式蒸发器为第三级降膜式蒸发器(EV-1301)、距离所述表面冷凝器(C-7101)最近的降膜式蒸发器为第一级降膜式蒸发器(EV-1101)，设于第一级降膜式蒸发器(EV-1101)和第三级降膜式蒸发器(EV-1301)之间的降膜式蒸发器为第二级降膜式蒸发器(EV-1201)，其中表面冷凝器(C-7101)和第一级降膜式蒸发器(EV-1101)之间设有第一个二次蒸汽通道(D-1101)，其中第一级降膜式蒸发器(EV-1101)和第二级降膜式蒸发器(EV-1201)之间设有第二个二次蒸汽通道(D-1201)，第二级降膜式蒸发器(EV-1201)和第三级降膜式蒸发器(EV-1301)之间设有第三个二次蒸汽通道(D-1301)。
4.如权利要求3所述的用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局，其特征在于:所述第一个二次蒸汽通道(D-1101)将第一级降膜式蒸发器(EV-1101)的蒸发室和表面冷凝器(C-7101)的壳程联通；所述第二个二次蒸汽通道(D-1201)将第二级降膜式蒸发器(EV-1201)的蒸发室和第一级降膜式蒸发器(EV-1101)的加热室的壳程联通；所述第三个二次蒸汽通道(D-1301)将第三级降膜式蒸发器(EV-1301)的蒸发室和第二级降膜式蒸发器(EV-1201)的加热室的壳程联通；第三级降膜式蒸发器(EV-1301)的加热室的壳程与生蒸汽的供气管道联通。
5.如权利要求4所述的用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局，其特征在于:所述表面冷凝器(C-7101)与所述第一级降膜式蒸发器(EV-1101)的第一个二次蒸汽通道(D-1101)的二次蒸汽出口连接，且所述表面冷凝器(C-7101)的高度与所第一级降膜式蒸发器(EV-1101)的第一个二次蒸汽通道(D-1101)的二次蒸汽出口高度大致相同。
6.如权利要求1或2所述的用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局，其特征在于:所述主楼层(4)与所述底层(I)的高度差小于或等于11.5米。
7.如权利要求1或2所述的用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局，其特征在于:所述底层(I)上设置有用于为输送氢氧化钠或氢氧化钾溶液的泵(P-1101A、P-1101B、P-1201A、P-1201B、P-1301A、P-1301B)、级间管式热交换器(HE-1541、HE-1551)、二次蒸汽冷凝水泵(P-710ΙΑ、P-710IB)以及二次蒸汽冷凝水罐(T_7101)。
8.如权利要求1或2所述的用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局，其特征在于:在所述主楼层(4)与所述底层(1)之间设有第二楼层(2)和第三楼层(3)，所述第二楼层上设有级间板式热交换器(HE-1511、HE-1515、HE-1521、HE-1531)和生蒸汽冷凝水罐(T-1301)，所述第三楼层(3)上设有水环真空泵(P-7102A、P-7102B)。
9.如权利要求1或2所述的用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局，其特征在于:在所述主楼层(4)之上进一步设有作为服务层的第五楼层(5)。
10.如权利要求1或2所述的用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局，其特征在于:位于底层(1)的二次蒸汽冷凝水罐(T-7101)处于半真空状态，使处于高度为8-11.5米的主层(4)上的表面冷凝器(C-7101)的壳程得以处于真空状态。
专利摘要本实用新型公开了一种用于氢氧化钠或氢氧化钾的蒸发厂房的布局，包括底层(1)和设置于底层(1)之上的主楼层(4)，主楼层(4)包括第一区域(401)和与该第一区域(401)一端连接的第二区域(402)，该第一区域(401)上设有多个间隔设置的降膜式蒸发器(EV-1101、EV-1201、EV-1301)，该第二区域(402)上设有表面冷凝器(C-7101)，从主楼层(4)的俯视图上看，第一区域(401)和第二区域(402)整体呈T形。采用T形布局的主楼层，可以使降膜式蒸发器和表面冷凝器的布局更为紧凑，从而减少主楼层的面积。
文档编号E04H5/02GK203008435SQ20122054033
公开日2013年6月19日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者维尔纳·法斯勒 申请人:博特瑞姆斯化工技术(北京)有限公司