[发明专利]一种适用于离子膜法固碱生产的方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种适用于离子膜法固碱生产的方法，是一种用于将较低浓度 的烧碱(氢氧化钠)水溶液，先通过前序降膜逆流蒸发，而后再浓缩处理固碱 生产的方法。

背景技术

目前，国内氯碱厂固碱生产工艺，即烧碱溶液的浓缩工艺主要有两种，一 种是炉灶法。该生产方法生产工艺简单，初期投入小，操作简单。但是，劳动 强度大，安全隐患多，产品质量不稳定，并且能源消耗高。另一种是熔盐法， 系引进技术。采用熔融的无机盐和水蒸气为加热源，以特殊材料为主要设备进 行生产。该生产线自动化程度高，可连续生产，产品质量稳定，但是，初期投 入大，生产成本高，对加热源的品质要求高，需要8kg/cm²压力的水蒸气和天然 气加热。

发明内容

本发明的目的就是提供一种适用于离子膜法固碱生产的方法及专用设备， 以解决现有的炉灶法存在的能源消耗高，炉灶热效率低，操作难度和随意性都 很大，质量很不稳定，并且是间歇操作，生产不稳定；以及进口设备投资大， 对加热能源的品质要求高，运行费用很高的问题。

本发明的技术方案是：

一种适用于离子膜法固碱生产的方法，将含有水分的烧碱原料经过前序逆 流蒸发后，输入最终浓缩器内；该最终浓缩器由燃烧炉产生的烟道气加热，浓 缩后的含水的产品输入汽液分离器进行分离；经汽液分离器分离出水蒸汽和不 含水的产品烧碱，蒸发的水蒸汽用来对II效换热器加热；输出的不含水的产品 烧碱再经包装系统或后序加工工序。

一种适用于离子膜法固碱生产的设备，它是先经过降膜逆流蒸发、而后再浓缩 处理的设备，整个装置由双效逆流蒸发系统、最终浓缩器、烟道气与蒸汽发生 系统和后序加工系统构成；最终浓缩器采用烟道气加热；烟道气发生系统由燃 烧炉、循环风机、煤气发生器、鼓风机组成，鼓风机的空气出口一方面与燃烧 炉的进气口相连，另一方面与循环风机的进气口相连，燃烧炉的出气口与最终 浓缩器的进气口相连通；本设备流程中的蒸汽均采用自产蒸汽。I效换热器和 最终浓缩器中间设有蒸汽发生系统，经过最终浓缩器放热后的一部分烟道气与 蒸汽发生器相连通，蒸汽发生器一方面与烟囱连通，另一方面同气包连通，气 包的热水出口再重新与蒸汽发生器的进水口相连通，使热水循环利用；热水储 罐通过泵与气包连接，气包的气体出口与I效换热器的进气口相连通；II效换 热器和表面冷凝器的中间设有热水储罐，II效换热器、表面冷凝器、夹套式换 热器的冷水出口分别与热水储罐的进水口相连；夹套式换热器和I效换热器中 间设有冷凝水储罐。

作为本发明的改进，装置中的双效逆流蒸发可以由三效逆流蒸发系统代替， 即在汽液分离器和气包中间设有喷射泵，该喷射泵的气体出口与I效换热器的 气体进口相连。

作为本发明的另一个改进，最终浓缩器的内部结构可以有两种，其一在耐 烧碱腐蚀的膜式蒸发管与导热性良好的加热套管的中间添加导热性良好的介 质，在加热套管上安装有翅片，翅片螺旋分布，焊接在加热套管的外壁，实现 烟道气对蒸发管的对流传热；其二在耐烧碱腐蚀的膜式蒸发管与导热性良好的 加热套管中间添加导热性良好的介质，在加热套管上安装有翅片，翅片螺旋焊 接在加热套管的外壁，加热套管的外部是能产生辐射热的辐射管，通过辐射传 热。

当对本发明再进一步改进时，最终浓缩器的加热炉的结构也可以有两种， 一种是在炉子内部设有扰流部件，同时在炉内壁中添加可以产生辐射的材料(如 碳化硅)；另一种是不加扰流部件，炉子内壁同样采用可以产生辐射的材料。

本发明的优点是：是针对我国现有国情而发明的一种新型的固体烧碱的生 产方法。其明显的特点是可连续生产，质量也可达到世界最好水平，同时具有 炉灶法投资小，占地少，操作和工艺简单的优点，热效可达87％以上。设备采 用耐烧碱腐蚀的国产材料，通过科学合理的设计，使其具备满足工艺需要。该 工艺可以使用目前我国具有的所有燃料(煤气、天然气、燃油等)进行生产， 同时又可以满足环保要求。所有生产过程均采用自动控制。该工艺自产蒸汽， 可以将32％溶液逆流蒸发到99％以上，能源消耗比普通炉灶至少节约50％以上， 其中三效系统的能源消耗可以节约60％以上，而且更节省煤。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明设备一个实施例的总体结构示意图；

图2是本发明设备第二个实施例的总体结构示意图；