[实用新型]用于硫铵溶液浓缩的双效蒸发器

说明书

一种用于硫铵溶液浓缩的双效蒸发器，包括第一闪蒸罐、第一换热器、第二闪蒸罐、第二换热器，第一换热器与第二换热器均为设置有可拆卸封头的固定管板式换热器，并且，所述第二换热器的换热面积大于第一换热器的换热面积。本实用新型采用第一闪蒸罐、第一换热器、第二闪蒸罐、第二换热器对硫铵溶液进行二次浓缩，并且，采用新鲜中压蒸汽作为第二换热器的热源，采用第一闪蒸罐分离出的蒸汽作为第二换热器的热源，提高了能源利用率、降低了蒸汽消耗；同时，鉴于硫铵溶液是来自于丙烯腈装置，存在容易聚合的丙烯腈，硫铵溶液在换热器的管程中流动，采用设置有可拆卸封头的固定管板式换热器，便于清洗及进行换热参数控制，从而提高换热及浓缩效果。

技术领域

本实用新型涉及化工生产技术领域，具体指一种用于硫铵溶液浓缩的双效蒸发器。

背景技术

丙烯腈是用途十分广泛的有机化工原料，在国际化工原料市场中占有重要地位。目前大型丙烯腈装置均采用丙烯氨氧化法工艺生产丙烯腈。原料丙烯、氨分别汽化后进入反应器进行反应生成丙烯腈及其他副产物。反应产物从反应器顶部出来后进入急冷塔，用硫酸洗涤产物中未反应的氨生产浓度约为15～25％的硫铵溶液。硫铵浓缩单元是处理来自于丙烯腈流程的硫铵溶液，将硫铵废水浓缩至所需浓度(约38～42％)后送至其他单元。现有丙烯腈工艺中由于硫铵液含有大量聚合物，存在着易聚合、结晶的特点，因此现有传统的丙烯腈装置硫铵浓缩单元均采用简单的单效蒸发来进行硫铵浓缩，但这种工艺低效、耗能。

现有的硫铵浓缩蒸发工艺是将二次蒸汽直接冷凝，而不利用其冷凝热，因为蒸发操作是一个有相变的高能耗过程，丙烯腈工艺中硫铵溶液的浓度一般又较低，如达到所需的浓缩浓度，势必需要溶液中大量的水蒸发汽化，如不回收利用，不但造成这部分能量白白浪费，增加一次蒸汽消耗，还增加了后面冷凝器和蒸汽喷射泵的负荷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能提高能量利用率、降低蒸汽消耗的用于硫铵溶液浓缩的双效蒸发器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种用于硫铵溶液浓缩的双效蒸发器，包括：

第一闪蒸罐，用于对物料进行气液分离；所述第一闪蒸罐设置有稀硫铵溶液输入口，所述第一闪蒸罐的顶部设置有供气相输出的第一气相输出口、底部设置有供液相输出的第一液相输出口、第二液相输出口；

第一换热器，底部设置有与第一液相输出口相连接的第一输入端，顶部与所述第一闪蒸罐的侧部相连接；

第二闪蒸罐，用于对物料进行气液分离；所述第二闪蒸罐设置有浓硫铵溶液输出口，所述第二闪蒸罐的顶部设置有供气相输出的第二气相输出口、底部设置有供液相输出的第三液相输出口及供液相输入的第一液相输入口，所述第一液相输入口与第二液相输出口相连接；

第二换热器，底部设置有与第三液相输出口相连接的第二液相输入口，顶部与所述第二闪蒸罐的侧部相连接，所述第二换热器的上部还设置有与第一气相输出口相连接的气相输入口；

所述第一换热器与第二换热器均为设置有可拆卸封头的固定管板式换热器，并且，所述第二换热器的换热面积大于第一换热器的换热面积。

优选地，所述第二换热器的换热面积与第一换热器的换热面积之比为(500～800)：(50～300)。在年产30万吨丙烯腈装置中，二效压力越低，二效对应的饱和温度越低，第二换热器的对数平均温差就越大，第二换热器所需的换热面积就越小，本实用新型中第一换热器的换热面积为130～170m²，第二换热器的换热面积为450～900m²。

优选地，所述第一换热器的管长与外径比为(4～5)：1。所述第二换热器的管长与外径比为(6～7)：1。换热器的长径比越大，换热管的管内速率越大，传热系数增大，但是过长会给制造带来麻烦，压降增大，流速大有利于降低换热器堵塞风险。