[发明专利]酸浴闪蒸结晶装置及工艺

说明书

本发明公开了一种酸浴闪蒸结晶装置及工艺，装置包括第一级～第N‑1级闪蒸结晶器和第N级混合闪蒸罐和前N‑2级闪蒸结晶器对应的酸浴预热器，不同于现工艺的末三级二次蒸汽进入汽水直接接触的混合冷凝器，本发明的末两级二次蒸汽进入两级常温水冷的间壁冷凝器，增加了第末三级闪蒸结晶器的二次蒸汽的预热利用，把通常的第N级闪发酸温38‑40℃，提高到43‑45℃，从而把末两级二次蒸汽饱和温度都提高近4℃，为夏季在循环水温度很高情况下使用常温水冷的间壁冷凝器提高了传热温差，大幅度缩小间壁冷凝器的面积；同时把酸浴加热器排出的酸浴温度由现工艺105‑107℃，提高到124‑125℃，总升温约81℃，比现工艺提高14℃左右，扩大了闪蒸的总温升，达到提高闪蒸蒸发量，降低汽水比的目的。

技术领域

本发明涉及化纤纤维行业用酸浴蒸发装置及工艺，具体地说是一种酸浴闪蒸结晶装置及工艺。

背景技术

化纤厂现有酸浴蒸发全部都用闪蒸装置：有11级闪蒸浓缩装置、14级闪蒸浓缩装置、16级闪蒸浓缩装置。自2011年以来，闪蒸浓缩装置已经发展为闪蒸结晶装置。不论是闪蒸浓缩还是闪蒸结晶，所有的11级闪蒸、14级闪蒸、16级闪蒸装置，末3级闪蒸的二次蒸汽都是作为废汽，进混合冷凝器冷凝而未被利用，所以二次蒸汽的废热利用有较大的改进空间。

现行闪蒸装置都是使用混合冷凝器，混合冷凝器中的循环冷却水在冷凝二次蒸汽过程中，与二次蒸汽直接接触，二次蒸汽中的硫化氢会融入冷却水，冷却水在循环空气冷却过程中，硫化氢被吹入大气，造成大气污染。在环境保护要求日益严格的情况下，必须解决闪蒸装置的循环冷却水污染大气问题。

现行闪蒸装置的主体设备是石墨预热器，从引进的那天起，几十年来其结构一成不变。由于其设计缺陷，传热效果很低。根据技术测定，大多数预热器的传热系数都在400～600之间，最高的为700，最低在300以下。导致预热器庞大、占地面积大、装置费用高。

基于上述原因，急需要开发热利用率高、没有大气污染、传热系数较高的新一代闪蒸装置。

发明内容

为了提高酸浴闪蒸装置热利用率，降低汽水比，避免大气污染，提高设备效能，降低制作造价，本发明适应黏胶纤维工业的发展，发明了新的闪蒸结晶装置。本发明采用的技术手段如下：

一种酸浴闪蒸结晶装置，包括：

第一级～第N-1级闪蒸结晶器和第N级混合闪蒸罐，第一级～第N-2级闪蒸结晶器的二次蒸汽分别进入第一级～第N-2级酸浴预热器，所述N为13～17中任意整数；

按各酸浴预热器间的酸浴的流动方向，从第N-2级酸浴预热器到第一级酸浴预热器都用于对进入其内的酸浴进行逐级预热；

沉降器，用于闪蒸结晶后含硫酸钠结晶的悬浮液的沉淀增稠，第N-1级闪蒸结晶器的蒸发结晶悬浮液出口通过大气腿与沉降器连通，第N级混合闪蒸罐上设有用于从沉降器返吸沉清结晶母液的返吸管、待结晶酸浴的进酸口以及通过酸浴循环泵与第N-2级酸浴预热器进酸口相连的混合闪蒸罐蒸发液出口；

酸浴加热器，用于对第一级酸浴预热器预热后的酸浴进行加热，加热后的酸浴，进入第一级闪蒸结晶器的切向进酸口，所述酸浴加热器上设有用于酸浴加热的蒸汽进口和冷凝水出口、不凝气排出口；

还包括两级间壁冷凝器，其采用常温水冷，其中，第一级间壁冷凝器用于第N级混合闪蒸罐的二次蒸汽冷凝，第二级间壁冷凝器用于第N-1级闪蒸结晶器的二次蒸汽冷凝，第一级间壁冷凝器上设有第一级间壁冷凝器的冷却水进口和与第二级间壁冷凝器的冷却水进口连通的第一级间壁冷凝器的冷却水出口，所述第一级间壁冷凝器的不凝气出口和所述第二级间壁冷凝器的不凝气出口分别与真空泵连通，所述第二级间壁冷凝器上还设有第二级间壁冷凝器冷却水出口。

所述酸浴预热器为小口径石墨锯齿管预热器，其石墨管为小口径石墨锯齿管且尺寸为20*3～25*4，其管板与石墨管之间通过O形圈密封或粘结密封连接；