[发明专利]一种液碱浓缩装置及浓缩方法

说明书

本发明公开了一种液碱浓缩装置及浓缩方法，包括喷淋塔、液碱循环系统和氮气循环系统，喷淋塔上设置有补液口、补气口，排液口和排污口，液碱循环系统和氮气循环系统分别与喷淋塔相连通；液碱循环系统包括循环泵和换热器一，循环泵、换热器一和喷淋塔之间依次通过管路连通形成回路；氮气循环系统包括风机、蒸发器、换热器二和冷凝器，风机、蒸发器、换热器二、冷凝器和喷淋塔之间依次通过管路连通形成回路；换热器与水源热泵之间设置有热水泵，换热器与水源热泵之间通过管路连通形成回路，水源热泵和换热器二之间设置有冷水泵，水源热泵、冷水泵和换热器二之间通过管路连通形成回路。该装置可有效解决现有的液碱浓缩过程中存在的汽耗过大的问题。

技术领域

本发明属于液碱浓缩技术领域，具体涉及一种液碱浓缩装置及浓缩方法。

背景技术

在氯碱工业中，电解碱液蒸发采用蒸汽多效浓缩蒸发将30％浓度的液碱浓缩到浓度为50％及固碱，主要目的是提高碱液浓度，而气耗是氯碱企业两大能耗之一，仅次于电耗。电解法烧碱生产工艺能耗区域包括整流、盐水、电解、氯氢处理、液碱蒸发、固碱等工序，其能耗分布如下：整流2.0％，电解53.2％，盐水3.9％，氯氢处理1.2％，固碱14.6％和液碱蒸发25.1％，其中，液碱蒸发是仅次于电解的主要能耗工序，能耗尤以汽耗为主，约占74％以上。因此，研究液碱蒸发浓缩过程节能具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种液碱浓缩装置及浓缩方法，该装置可有效解决现有的液碱浓缩过程中存在的汽耗过大的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种液碱浓缩装置，包括喷淋塔、液碱循环系统和氮气循环系统，喷淋塔上设置有补液口、补气口，排液口和排污口，液碱循环系统和氮气循环系统分别与喷淋塔相连通；

液碱循环系统包括循环泵和换热器一，循环泵、换热器一和喷淋塔之间依次通过管路连通形成回路；氮气循环系统包括风机、蒸发器、换热器二和冷凝器，风机、蒸发器、换热器二、冷凝器和喷淋塔之间依次通过管路连通形成回路；

换热器与水源热泵之间设置有热水泵，换热器与水源热泵之间通过管路连通形成回路，水源热泵和换热器二之间设置有冷水泵，水源热泵、冷水泵和换热器二之间通过管路连通形成回路。

上述方案中，喷淋塔上部设置为圆筒状，下部设置为倒圆锥状，喷淋塔内部为密封的，补液口和补气口均设置于喷淋塔塔身中部，分别用于向喷淋塔内补充待浓缩液碱和氮气；液碱循环系统、氮气循环系统和喷淋塔之间均通过管道连通，用于输送液碱和氮气，进行热量交换，降低液碱浓缩过程中能耗的损失，提高能耗的利用率。

进一步地，喷淋塔上还设置有液碱循环出口、液碱循环进口、氮气循环出口和氮气循环进口，氮气循环出口设置于喷淋塔顶部，氮气循环进口设置于喷淋塔中下部。

上述方案中，液碱循环出口设置于喷淋塔塔身的中下部，液碱循环进口设置于喷淋塔塔身上部，氮气循环进口设置于补液口上部，通过液碱循环出口将喷淋塔内的液碱传输至其他装置进行热量交换后在通过也液碱循环进口返回喷淋塔内；通过氮气循环出口将携带有水分的氮气传输至其他装置中进行热量交换和冷凝后，再通过氮气循环进口将干燥氮气输送回喷淋塔内。

进一步地，喷淋塔底部设置为倒锥形，排污口设置于倒锥形底部。

上述方案中，将喷淋塔底部设置为倒锥形，方便进行清洗以及污水排出，提高使用效果。

进一步地，换热器二包括依次连通的一效换热器、二效换热器和三效换热器。

上述方案中，设置有三级换热器，可提高热量的回收效果，减少热量损失。

进一步地，喷淋塔内设置有填料层。