本发明涉及化工设备技术领域,具体为一种蒸发浓缩硫酸钠水溶液结晶的加工工艺。
背景技术:
现有的硫酸钠结晶的加工工艺采用自然循环,物料在换热管内的流速较低,在这种流速下容易发生堵管现象,同时在蒸发过程中,由于溶液容易气液夹带,影响蒸汽压缩机的平稳运行。为此,我们提出了一种蒸发浓缩硫酸钠水溶液结晶的加工工艺投入使用,以解决上述问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种蒸发浓缩硫酸钠水溶液结晶的加工工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种蒸发浓缩硫酸钠水溶液结晶的加工工艺,该加工工艺的具体步骤如下:
s1:待处理的硫酸钠溶液在中和罐中调节ph至5-6之间,硫酸钠溶液从中和罐罐出来,经过凝水预热机组预热,使进料温度接近蒸发温度,由进料泵打入蒸发机组,进行蒸发浓缩;
s2:物料进入强制循环蒸发器,在不断的循环浓缩过程中达到过饱和状态,之后进入离心机中进行分离,得到硫酸钠晶体和母液,合格母液再返回强制循环蒸发器二次蒸发;
s3:二次蒸汽在强制循环蒸发器的上部经过气液分离器后,分离后的二次蒸汽进入压缩机机组;
s4:从气液分离器出来的二次蒸汽,进入mvr压缩器,二次蒸汽进气温度为85℃被压缩后,温度可升高到101℃左右,压缩后的蒸汽再进入强制循环蒸发器加热物料;
s5:加热物料的过程中,这部分温度约为101℃的蒸汽冷凝成水流至冷却机组与循环冷却水换热,温度降至40℃左右排出系统;
s6:物料进入蒸发器后,和压缩后升高到101℃的蒸汽进行换热蒸发,整个系统达到热平衡。
优选的,所述步骤s1中,凝水温度为85℃,每小时的流量为5400kg/h,有效传热温差25.4℃,设计为2个50㎡的换热器组合为一个预热机组。
优选的,所述步骤s2中,强制循环蒸发器每小时的蒸发量为5400kg,强制循环蒸汽密度为0.2531kg/m³,控制气体流速为2--5m/s,强制循环蒸发器直径设计为2200mm,强制循环蒸发器筒体部分高度设计为4000mm,并采用上封头下锥体结构的设计。
优选的,所述步骤s2中,当强制循环蒸发器内的液位低于一定液位时,进料自控阀开启开始进料,当物料的液位高于设定值时,进料阀门关闭,停止进料。
优选的,所述步骤s2中,对强制循环蒸发器的溶液温度进行控制时,设定相应的真空度,物料温度达到真空度对应的沸点就会蒸发,将物料的蒸发温度作为反馈信号,当生蒸汽将物料温度升至蒸发温度,蒸汽调节阀就会关闭,但物料温度低于蒸发温度,蒸汽调节阀就会开启,作为补偿热损失。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明利用蒸发器中产生的二次蒸汽,经压缩机压缩,让压力、温度升高,热焓增加,然后再送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使被加工的料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水,使原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率降低了生产成本;
本发明采用强制循环的蒸发工艺,物料在换热管内的流速达到1.5--2m/s,在这种流速下不易发生堵管现象;
本发明设计气液分离器对二次蒸汽进行彻底的分离,保证进入压缩机的二次蒸气的纯净,从而有效地保护了蒸汽压缩机高速运行的平稳和二次蒸汽凝水清洁,能够做到二次蒸汽凝水的充分回用。
附图说明
图1为本发明加工工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种蒸发浓缩硫酸钠水溶液结晶的加工工艺,该加工工艺的具体步骤如下:
s1:待处理的硫酸钠溶液在中和罐中调节ph至5-6之间,硫酸钠溶液从中和罐罐出来,经过凝水预热机组预热,使进料温度接近蒸发温度,由进料泵打入蒸发机组,进行蒸发浓缩,凝水温度为85℃,每小时的流量为5400kg/h,有效传热温差25.4℃,设计为2个50㎡的换热器组合为一个预热机组;
s2:物料进入强制循环蒸发器,在不断的循环浓缩过程中达到过饱和状态,之后进入离心机中进行分离,得到硫酸钠晶体和母液,合格母液再返回强制循环蒸发器二次蒸发,强制循环蒸发器每小时的蒸发量为5400kg,强制循环蒸汽密度为0.2531kg/m³,控制气体流速为2--5m/s,强制循环蒸发器直径设计为2200mm,强制循环蒸发器筒体部分高度设计为4000mm,并采用上封头下锥体结构的设计,当强制循环蒸发器内的液位低于一定液位时,进料自控阀开启开始进料,当物料的液位高于设定值时,进料阀门关闭,停止进料,对强制循环蒸发器的溶液温度进行控制时,设定相应的真空度,物料温度达到真空度对应的沸点就会蒸发,将物料的蒸发温度作为反馈信号,当生蒸汽将物料温度升至蒸发温度,蒸汽调节阀就会关闭,但物料温度低于蒸发温度,蒸汽调节阀就会开启,作为补偿热损失;
s3:二次蒸汽在强制循环蒸发器的上部经过气液分离器后,分离后的二次蒸汽进入压缩机机组;
s4:从气液分离器出来的二次蒸汽,进入mvr压缩器,二次蒸汽进气温度为85℃被压缩后,温度可升高到101℃左右,压缩后的蒸汽再进入强制循环蒸发器加热物料;
s5:加热物料的过程中,这部分温度约为101℃的蒸汽冷凝成水流至冷却机组与循环冷却水换热,温度降至40℃左右排出系统;
s6:物料进入蒸发器后,和压缩后升高到101℃的蒸汽进行换热蒸发,整个系统达到热平衡。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。