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硫化碱四效+单效强制循环蒸发器 技术方案

硫化碱四效+单效强制循环蒸发器 技术方案

  • 分类:行业信息
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  • 来源:
  • 发布时间:2012-07-26
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【概要描述】5%的硫化碱稀溶液首先进入四效强制循环蒸发器进行第一段蒸发,顺流操作,将溶液从5%浓缩至20%左右;由于硫化碱在蒸发浓缩过程中随着浓度的升高其沸点升高较大,因此在浓缩到20%以后进入第二段的单效强制循环蒸发器,浓度从20%浓缩至60%。

硫化碱四效+单效强制循环蒸发器 技术方案

【概要描述】5%的硫化碱稀溶液首先进入四效强制循环蒸发器进行第一段蒸发,顺流操作,将溶液从5%浓缩至20%左右;由于硫化碱在蒸发浓缩过程中随着浓度的升高其沸点升高较大,因此在浓缩到20%以后进入第二段的单效强制循环蒸发器,浓度从20%浓缩至60%。

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一、蒸发装置选型:

5%的硫化碱稀溶液首先进入四效强制循环蒸发器进行第一段蒸发,顺流操作,将溶液从5%浓缩至20%左右;由于硫化碱在蒸发浓缩过程中随着浓度的升高其沸点升高较大,因此在浓缩到20%以后进入第二段的单效强制循环蒸发器,浓度从20%浓缩至60%。

第一段四效蒸发器加热管采用304不锈钢,其余部分采用Q235B;第二段单效蒸发器加热管采用310S(0Gr25Ni20)不锈钢,筒体采用310S复合板。热源采用0.4Mpa的饱和蒸汽。真空操作,采用大气腿直接冷凝兼真空泵组合。连续进料、间歇出料。

   本套装置的特点是抗结疤能力强、传热系数高、设备运行稳定、操作方便。

二、工艺流程简述:

    工艺流程:稀的硫化碱溶液由泵输送到四效强制蒸发器的第一效,并在蒸发器系统内在轴流泵作用下强制循环蒸发,并依次进入二效、三效、四效蒸发器,达到20%左右浓度后间歇放料,浓缩液进入第二段单效强制外循环蒸发器;在单效强制循环蒸发器内溶液进一步强制循环蒸发,通过在加热器循环加热、分离室蒸发至出料浓度后,打开排料口浓缩液从单效蒸发器由泵排出至下一工序。

    四效蒸发器采用从锅炉来的0.4Mpa的生蒸汽进入一段蒸发器第一效加热室的壳程,生蒸汽依次进入一效蒸发器加热室,二次蒸汽进入二效蒸发器加热室,二效二次蒸汽进入三效加热室,三效二次蒸汽进入四效加热室,二次蒸汽经乏汽预热器预热、间接冷凝器冷凝,不凝气由真空泵排入大气。冷却水回凉水塔系统,不凝气由真空泵排出。

单效蒸发器采用从锅炉来的0.4Mpa的生蒸汽,生蒸汽进入单效蒸发器加热室壳程,冷凝后的冷凝水回锅炉.从单效蒸发器蒸出的二次蒸汽进入间接冷凝器冷凝,冷却水回凉水塔系统,不凝气由真空泵排出。

三、设备设计条件:

第一段四效蒸发器设备换热面积为每效F=90m²,加热室筒体规格Φ850×4000,筒体为Q235-B材质加热管为304不锈钢材质,规格Φ45×3×4000,其余部件均为Q235-B材质;分离室采用Q235B材质,设备规格Φ1400×5000。第二段蒸发器换热面积为F=30m²,加热室筒体规格Φ600×4000,换热管及管板采用310S(0Gr25Ni20)不锈钢,规格Φ45×3×4000,加热室筒体采用Q235-B材质,加热室管箱为310S复合板δ=8+2(Q235B+310S);分离室材质310S复合板δ=8+2(Q235B+310S),设备规格为Φ1200×4500;蒸发器下循环管材质采用310S不锈钢。

四、设备清单:

序号

货物名称

规格、型号

数量

价格

万元

备注

1

四效蒸发器

每效F=90m²

1套

61.2

见设计条件

2

单效蒸发器

F=30m²

1套

21. 2

见设计条件

3

直接冷凝器

Φ600×3000

2台

2

Q235B

4

水封槽

 

2台

0.6

Q235B

5

一段轴流泵

FJX-350

(流量1180m³/h)

4台

24 304

6

二段轴流泵

FJX-300

(流量500m³/h)

1台

6 310S

7

离心泵

 

4台

2  

8

真空泵

 

2台

1  

9

仪表、控制柜

 

2套

1.5

 

10

管道、安装、保温

 

 

15

 

11

合计

 

 

134.  5

 

 

若四效蒸发器加热室、分离室均为304材质,则

序号

货物名称

规格、型号

数量

价格

万元

备注

1

四效蒸发器

每效F=90m²

1套

102

见设计条件

2

单效蒸发器

F=30m²

1套

21. 2

见设计条件

3

直接冷凝器

Φ600×3000

2台

2

Q235B

4

水封槽

 

2台

0.6

Q235B

5

一段轴流泵

FJX-350

(流量1180m³/h)

4台

24 304

6

二段轴流泵

FJX-300

(流量500m³/h)

1台

6 310S

7

离心泵

 

4台

2  

8

真空泵

 

2台

1  

9

仪表、控制柜

 

2套

1.5

 

10

管道、安装、保温

 

 

15

 

11

合计

 

 

175

 

五、占地条件

设备占地面积长×宽×高:25×5×15m。设备生产周期2个月。

六、本套蒸发结晶工艺的特点及与其它型式蒸发器的比较

   针对硫化碱溶液在蒸发过程中极容易结壁的特点,采用强制循环蒸发器,配备有大流量、低扬程的轴流泵,因此物料在管内流速快(2~3m/s)、循环量大,强烈的冲刷使得蒸发器的管内壁不容易结壁,设备运行稳定。加热器与分离室为两体式,设备检修方便,当设备需要清管检修时,只需将加热室封头打开即可在设备外用清管器进行清洗,而不用进入设备内部。

   湖南株洲某公司曾采用自然循环蒸发器生产硫化碱,为提高流速加热管长度为6米,物料在管内流速约0.7m/s,在设备运行一周内由于换热管结垢换热效率即大幅下降,一周后换热管堵塞,由于加热室是长管,所以用清管器清理非常困难,而硫酸钡垢用化学方法又很难处理,设备只有进行改造。

   河北某公司最初采用标准式蒸发器(即加热室、分离室一体,属短管蒸发器)虽然换热管较短,有利于设备堵塞后用清管器清垢,但由于物料流速慢,所以检修很频繁,而且检修人员要到设备内部进行检修,很不方便,罐顶残留的碱液也很容易滴落到检修人员皮肤上造成伤害。因此该公司再建项目改为了强制循环蒸发器。

   同时,由于强制外循环蒸发器的传热系数高(是自然循环及标准式蒸发器的1.5倍左右),因此设备的换热面积比较自然循环蒸发器及标准式蒸发器的换热面积都要小,设备投入减小;同时传热系数的提高有助于采用多效蒸发,在各效蒸发器有效温差较小的前提下依然可以保证设备的蒸发强度。

   和强制外循环蒸发器相比,除了减少了强制循环泵之外,其它设备投资并不小,虽然减少了封头的数量,但短管蒸发器的加热室管板直径、换热管面积却大了很多。所以无论是从设备运行稳定性、设备检修周期以及其他公司的使用效果来看,在硫化碱生产中,强制外循环蒸发器都应该是最适合的设备。

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