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文檔簡介

1、堿濃縮工藝膜式法生產固堿一般分為2個階段: 1, 堿液由45-50(質量分數,下同) 濃縮至60,可在升膜蒸發器( 也可在降膜蒸發器) 中進行,加熱源采用蒸汽或雙效的二次蒸汽,并在真空下進行蒸發;2, 60的堿液以熔融鹽為載熱體,在常壓下升膜或降膜加熱濃縮成熔融堿,再經片堿機制成片狀固堿1MPa的飽和蒸汽進入I效蒸發器,冷凝液與I效堿換熱后進入循環水池,作為軟水的補充,效產生的二次蒸汽與終濃縮產生的二次蒸汽進入I效蒸發器作為熱源,蒸發32堿液。415430的熔鹽由熔鹽泵送人熔鹽爐經加熱后進人最終濃縮器,作為熱源蒸發堿至98一99,并最終回至熔鹽罐,反復循環使用。除次氯酸鹽次氯酸鹽250以上分解

2、出氧氣腐蝕鎳設備,加入5%糖液分解。某多效降膜工藝流程1效:32%濃縮到38.6%,加熱蒸汽由2效蒸發器產生的二次蒸汽,本身產生的二次蒸汽進行冷凝,不凝氣用水環真空泵吸出。物料側在真空下運行2效:38.6%濃縮到50%(1效堿液經換熱器由71.5加熱到135.3,然后送到2效蒸發器),由中壓蒸汽加熱,本身產生的蒸汽進行加熱1效蒸發器。物料側在大氣壓下運行3效:50%濃縮到62.2%。加熱蒸汽為最終濃縮器產生的二次蒸汽,本身產生的二次蒸汽進行冷凝,不凝氣用水環真空泵吸出。物料側在真空下運行最終濃縮器:62.2%濃縮到98.3%。加熱源為熔鹽加熱,本身產生的蒸汽進行加熱3效蒸發器,通過節流孔控制,

3、最終濃縮器下游熔融鹽堿管壓力驟減,產生閃蒸效應,以達到99堿要求。工藝衡算1,系統物料衡算假定溶質不揮發,對任一效(第i效)溶質進行衡算,可得F0x0=Fi xi= (F0-W1-Wi) xi系統總蒸發水分量W為各效水分蒸發量之和,即W=W1+W2+Wi+Wn = F0( 1- x0 / xn )2,系統熱量衡算考慮熱損失及濃縮熱,對圖1所示的有額外蒸汽引出(最后一效沒有引出額外蒸汽)的并流多效蒸發淡堿濃縮系統第i效進行熱量衡算,可得Wi = i Di+F0c0-c*(W1+Wi-1) i i Wi ri = Di Ri +F0c0-c*(W1+Wi-1) (ti-1-ti)i第i效的蒸發系數

4、i和自蒸發系統i分別定義為i = (Hi-1-c*Ti-1)/(Hi-c*ti)加熱蒸汽氣化潛熱Ri =(Hi-1-c*Ti-1),二次蒸汽汽化潛熱ri=(Hi-c*ti)。i = (ti-1-ti)/(Hi-c*ti)燒堿屬于濃縮熱較大的物料,其熱利用系數ii = 0.98-0.700(xi-xi-1)對圖1所示的并流流程,有i= 1時,Di=D1i2時,Di=Wi-1-Ei-13,各效傳熱面積的計算根據傳熱速率方程可得各效蒸發器傳熱面積的計算式為A=Qi / (Ki ti) =Di Ri / (Kiti) Ki第i效蒸發器總傳熱系數,W/(m2)i= 1時 t1 = T0 - t1i2時

5、ti = Ti-1 - - ti計算i、i、ti時均需各效溶液的沸點tiAi第i效傳熱面積,m2c0料液比熱,J/(kg)c*水的比熱,J/(kg)D1加熱生蒸汽流率,kg/hDi第i效加熱蒸汽流率,kg/hEi第i效引出的額外蒸汽流率,kg/hF0進料流率,kg/hHi第i效二次飽和蒸汽的焓,J/kgKi第i效蒸發器總傳熱系數,W/(m2)Qi第i效傳熱速率,WRi第i效加熱蒸汽汽化潛熱,J/kgT0加熱生蒸汽的飽和溫度, Ti第i效二次飽和蒸汽溫度, Tk冷凝器中二次蒸汽溫度, ti第i效溶液沸點, W總蒸發水分量,kg/hWi第i效蒸發水分量,kg/hx0料液濃度,質量分率xi第i效完成

6、液濃度,質量分率i第i效蒸發系數,無因次i第i效自蒸發系數,kg/Ji第i效溫差損失,某雙效逆流蒸發工藝1,蒸汽壓力的穩定性在生產過程中,要求蒸汽的壓力穩定,如蒸汽壓力波動太大,則效體的液面難以控制,進入效的堿流量不穩定,效中的堿濃度無法控制,濃縮過程中的天然氣耗量則有所提高;同時效中產生的二次蒸汽量不穩定,對于I效的堿濃度也有很大的影響,故生產過程中蒸汽壓力最大為01MPa2,真空度的控制由于效產生的二次蒸汽溫度較低,為了充分利用二次蒸汽,通過降低液體的沸點,達到蒸發堿液的目的,I效選用負壓操作。在實際生產過程中,要求真空度越高越好,當然不可能高于0.1MPa,真空度越高,二次蒸汽的利用率越

7、高,在I效中堿液的濃度被提升得越高,生蒸汽在效中的消耗相應地大大降低。和蒸汽與過熱蒸汽的選擇。3,設備危害性堿液流量應不低于生產滿負荷的40,堿液流量過低,蒸發器中的列管不能形成完整的液膜,局部會出現“干壁”現象,則該部位由于過熱會產生熱應力的變化,造成列管彎曲變形,堿液成膜效果不好,導致了設備使用壽命的降低。堿液流量超出滿負荷的流量要求,則達不到成膜的效果,無法保證堿液的濃度。停車斷堿的次數過多,尤其對最終濃縮器的單管損害較大,因為此單管為套管式結構,夾套走熔鹽,一般控制熔鹽溫度在415425oC,如出現斷堿現象,則單管因溫差太大而產生的熱應力危害更大,從而減少了設備的使用壽命,要求滿負荷的

8、連續生產是對設備最有效的保護。4,堿量與加糖量的配比關系如糖量過少,片堿會發綠,對鎳材腐蝕較大;但加糖量過多,片堿會發黑,影響產品質量。真空度的影響1,冷卻水的溫度、壓力和流量三效逆流降膜生產工藝中, 效蒸發器的真空度是用循環水通過管式換熱器冷卻二次蒸汽, 然后用真空泵抽不凝性氣體排放而得到的。理論上蒸發系統所能達到的最大真空度是大氣壓與冷凝水在此溫度下的飽和蒸汽壓之差, 由于水的飽和蒸汽壓是隨著水的溫度升高而增大的, 所以排出的冷凝水的溫度越低, 所獲得的真空度就越大。冷凝水溫度一般要比循環水的回水溫度高出810 ,且冷凝效果與循環水的流量、壓力有關,所以在真空泵能力一定的情況下, 要想提高

9、真空度, 應通過控制循環水的溫度、壓力和流量使冷凝效果最好。2,不凝氣由于不凝性氣體的沸點較低、不易液化, 增加了真空泵的負荷。也影響蒸汽在列管壁的表面成膜, 降低了蒸發器的傳熱系數。不凝性氣體來源于: 二次蒸汽夾帶的不凝氣; 冷卻水進入真空系統所釋放出其溶解的不凝氣; 負壓的設備、管道各個連接部位漏入的不凝氣, 此部分不凝氣所占比重大。1真空度過低 (1)濃縮設備各部件泄露滲入空氣。 (2)冷卻水量不足。 (3)冷卻水溫過高。 (4)使用蒸汽壓力過高。 (5)真空設備有故障。2真空度過高 (1)濃縮設備冷卻水的進水溫度過低,使設備的真空度過高。 (2)由于加熱蒸汽使用壓力過低或者蒸汽流量不足,使蒸發速率大大降低。 3冷卻水倒灌入濃縮設備 (1)突然停電使鍋內真空度高于真空系統。此時未及時關閉蒸汽,破壞鍋內真空度,真空系統內的冷卻水將會倒灌入濃縮設備。 (2)未按正常順序進行操作(在設備停運時先關閉真空設備后破壞鍋內真空),使鍋內真空瞬時高于真空系統,冷卻水將會倒灌。 (3)真空設備的突然故障使真空系統抽氣速率突然急劇下降,在此情況下,未及時采取破壞鍋內真空的措施,

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