元明粉蒸發(fā)工藝的對比分析

元明粉蒸發(fā)工藝的對比分析

元明粉合成洗滌劑中國芒硝資源豐富，儲量超過100億噸，是世界上最重要的。元明粉生產(chǎn)廠依原料不同分布在山西、四川、江蘇、新疆、內(nèi)蒙、湖南等十多個省份,有50多個生產(chǎn)廠,元明粉總裝置能力500~550萬t/a,實際產(chǎn)量約450萬t/a,商品量420萬t/a,其中出口90萬t/a,其余用于國內(nèi)消費(fèi)。元明粉作為基礎(chǔ)化工原料,廣泛應(yīng)用于合成洗滌劑、印染、玻璃、造紙、硫化堿、泡花堿等行業(yè),同時還是醫(yī)藥、食品添加劑、硫酸鋇、硫酸鉀生產(chǎn)的原料。本文就元明粉生產(chǎn)過程的蒸發(fā)方式進(jìn)行探討。1對于法、法、刑目前,元明粉常用的工藝方法多種多樣,比較常見的有以下三種:全溶蒸發(fā)脫水法,四效蒸發(fā)末效二次蒸汽余熱化硝法,井下硐室水溶法。但隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,工藝的不斷改善,各個生產(chǎn)廠家經(jīng)過不斷地摸索、研究,在上述方法的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),最終變成適合自己的生產(chǎn)工藝。五效逆流強(qiáng)制循環(huán)真空蒸法就是最具代表性的一種,此法因地制宜,融合多種方法的優(yōu)點,結(jié)合國家發(fā)布的對環(huán)境的各種方針,確定了耗能較少、對環(huán)境實現(xiàn)零排放的高生產(chǎn)工藝流程。1.2熱融、凈制、蒸發(fā)該生產(chǎn)工藝在全溶蒸發(fā)脫水法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),其流程如下圖。原料水硝后,經(jīng)熱融、凈制、蒸發(fā)后,離心分離,最后干燥得到成品。此法將末效二次蒸汽用來化硝,降低能耗。同時使各效間存在壓差,不需額外動力,減少了不必要的工序。此外化硝減少了開口蒸發(fā)的蒸汽損失,操作環(huán)境好,利于減少M(fèi)g、Ca雜質(zhì)量。1.3蒸發(fā)、離心分離原理是:先生產(chǎn)無水Na2SO4生產(chǎn)蒸發(fā)工藝中所用到的粗硝水,然后經(jīng)過蒸發(fā)、離心分離等程序進(jìn)行加工生產(chǎn)。但其中含有的Mg和Ca將影響后期產(chǎn)出的元明粉質(zhì)量。故欲得到高質(zhì)量的元明粉,需先除去Mg和Ca,此法生產(chǎn)不受季節(jié)限制,但前期投入較多。2高壓法結(jié)晶排氣此法在四效蒸發(fā)的基礎(chǔ)上再次加強(qiáng),并利用硝漿泵強(qiáng)制將物料進(jìn)行逆流流動,同時運(yùn)行的還有與硝漿對流的蒸汽,使物料不斷結(jié)晶析出。蒸汽用循環(huán)冷凝水冷卻,期間會形成真空,其中的不凝氣經(jīng)真空泵排除。此法所用的硝水直接由高壓法溶解地下層的得到,蒸汽和硝水呈逆流,經(jīng)各效蒸發(fā)器反應(yīng)得到產(chǎn)品,所析出的結(jié)晶排至產(chǎn)品罐。此法能耗低,不受季節(jié)生產(chǎn)影響,最后生產(chǎn)過程中得到的殘渣排至硐室,既保證地層的穩(wěn)定不下陷,同時保證對環(huán)境的絕對無污染。五效逆流強(qiáng)制循環(huán)真空法的優(yōu)點在于以下幾點:隨著液料組成提高,溫度相應(yīng)提高,黏度變化小,各效傳熱系數(shù)變化不大,可充分發(fā)揮設(shè)備潛力;完成液排出溫度較高,可利用顯熱在減壓下閃蒸增濃,提高完成液組成;經(jīng)濟(jì)性高,蒸發(fā)強(qiáng)度大,溶液的溫度差損失小。此法各物料流程如下:2.1蒸發(fā)、蒸發(fā)、三效來自精制崗位的硝漿水用精致硝水泵泵入五效蒸發(fā)室進(jìn)行加熱蒸發(fā),當(dāng)濃度達(dá)到一定值是有轉(zhuǎn)料泵泵入四效蒸發(fā)室進(jìn)行繼續(xù)加熱蒸發(fā),四效再轉(zhuǎn)入三效,依次類推,直至一效蒸發(fā)室進(jìn)行繼續(xù)加熱。當(dāng)各效蒸發(fā)室的固液比達(dá)到10%~20%的時候,向硝漿桶排料,料液由硝漿泵泵到離心機(jī),實現(xiàn)固液分離,分離的硝漿母液回到一或者二蒸發(fā)罐,分離的濕硝經(jīng)螺旋送至干燥崗位干燥,干燥后的干硝送到包裝崗位,包裝成成品堆放。2.2五效蒸發(fā)室由熱電分廠送來的生蒸汽,通入一效加熱室進(jìn)行加熱,一效蒸發(fā)室沸騰后產(chǎn)生二次蒸汽,將此作為二效加熱室的熱源對二效蒸發(fā)器進(jìn)行加熱,二效蒸發(fā)器沸騰后產(chǎn)生的二次蒸汽作為三效蒸發(fā)室的熱源,對三效蒸發(fā)器進(jìn)行加熱,依此類推,直至五效加熱室,五效蒸發(fā)室產(chǎn)生的二次蒸汽由自身壓力送至混合冷凝管,此其中用循環(huán)冷凝水將其冷卻成水,形成真空,其中的不凝氣經(jīng)真空泵排除系統(tǒng)。2.3閃發(fā)汽送經(jīng)營一效蒸發(fā)罐產(chǎn)生的冷凝水,因生蒸汽加熱后產(chǎn)生冷凝所形成,故冷凝水成分較純,經(jīng)一效閃發(fā)平衡桶閃發(fā)后用泵送至鍋爐,作鍋爐補(bǔ)給水。閃發(fā)汽送至一效加熱室。二效冷凝水經(jīng)二效閃發(fā)平衡桶閃發(fā)后,導(dǎo)入三效閃發(fā)平衡桶,閃發(fā)汽送至三效加熱室。依次類推直至五效冷凝水由冷凝水泵泵入冷凝桶備用。3其他方法的對比通過幾種元明粉生產(chǎn)方法的比較,采用五效逆流強(qiáng)制循環(huán)真空法生產(chǎn)元明粉是根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定較適合的方法。對比于其他幾種方法,五效逆流強(qiáng)制循環(huán)真空法采用五效外加熱逆流強(qiáng)制循環(huán)真空蒸發(fā)制硝流程,可以得到較好的節(jié)能效果。因此采用五效逆流強(qiáng)制循環(huán)真空法生產(chǎn)元明粉,是一個前景十分廣闊的生產(chǎn)工藝,且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。1.1煤耗高、產(chǎn)