蒸發(fā)裝置工藝課件

蒸發(fā)裝置工藝知識氯堿分廠王文利2012年6月1/22/20241蒸發(fā)工藝知識—王文利蒸發(fā)裝置生產(chǎn)任務(wù)蒸發(fā)裝置工藝流程蒸發(fā)裝置生產(chǎn)原理蒸發(fā)裝置產(chǎn)品介紹蒸發(fā)裝置原輔材料工藝指標(biāo)控制及設(shè)備結(jié)構(gòu)異?，F(xiàn)象原因及處理方法1/22/20242蒸發(fā)工藝知識—王文利1.蒸發(fā)裝置生產(chǎn)任務(wù)：通過三效逆流降膜工藝把來自電解的32%堿蒸發(fā)生成48%的燒堿，送往罐區(qū)銷售及送往固堿裝置進行進一步蒸發(fā)濃縮。1/22/20243蒸發(fā)工藝知識—王文利2、蒸發(fā)工藝流程簡圖E-8301一效蒸發(fā)罐Ⅰ效蒸發(fā)器E-8305E-8308E-8307E-8309E-830648%堿泵真空泵32%堿泵36%堿泵42%堿泵32%堿罐電解32%堿界外工藝冷凝液罐蒸汽冷凝液罐放空表冷中壓蒸汽冷凝液泵循環(huán)回水循環(huán)上水固堿罐區(qū)一鹽Ⅲ效蒸發(fā)器Ⅱ效蒸發(fā)器三效蒸發(fā)罐二效蒸發(fā)罐1/22/20244蒸發(fā)工藝知識—王文利2.1.工藝流程模塊1、堿系統(tǒng)

32%堿緩沖槽Ⅲ效降膜蒸發(fā)器48%堿儲槽成品堿冷卻器E-8305、E-8308堿預(yù)熱器Ⅰ效降膜蒸發(fā)器E-8305、E-8306堿換熱器Ⅱ效降膜蒸發(fā)器E-8307、E-8308堿換熱器32%堿液中壓蒸汽Ⅰ效蒸汽冷凝水48%熱堿42%堿泵48%熱堿液中壓蒸汽冷凝水32%堿泵不合格45℃循環(huán)水48%堿泵36%堿泵1/22/20245蒸發(fā)工藝知識—王文利2、蒸汽系統(tǒng)工藝冷凝水表面冷凝器Ⅲ效降膜蒸發(fā)器Ⅱ效降膜蒸發(fā)器Ⅰ效降膜蒸發(fā)器冷凝水真空泵循環(huán)水蒸汽蒸汽蒸汽堿泵密封、洗篩網(wǎng)、二次汽增濕冷凝水冷凝水電解工序排空中壓蒸汽一鹽化鹽E-83051/22/20246蒸發(fā)工藝知識—王文利3.生產(chǎn)基本原理

3.1概述3.1.1膜式法生產(chǎn)48%液堿是使堿液與加熱源的傳熱蒸發(fā)過程在薄膜傳熱狀態(tài)下進行。3.1.2堿液從32％濃縮至48％液堿。本工序采用SET三效逆流降膜蒸發(fā)工藝，Ⅰ效降膜換熱器用中壓蒸汽加熱；Ⅱ效降膜換熱器用Ⅰ效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽為加熱源;Ⅲ效降膜換熱器用Ⅱ效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽為加熱源，并在真空下進行蒸發(fā)。1/22/20247蒸發(fā)工藝知識—王文利3.2降膜沸騰傳熱過程當(dāng)液體進入降膜蒸發(fā)器中垂直的加熱管內(nèi)，液體被加熱源（蒸汽）加熱而達到沸騰。在降膜蒸發(fā)的過程中，當(dāng)液體的加熱面上有足夠的熱流強度或壁面溫度超過液體溫度一定值時，在液體和加熱面之間會產(chǎn)生一層極薄的液層,從而形成溫差。此極薄的液層（膜）受熱發(fā)生相變，吸收潛熱而蒸發(fā)，這樣，管內(nèi)液體不必全部達到飽和溫度，就在加熱面上產(chǎn)生氣泡而沸騰。這時氣泡的過熱度超過從膜內(nèi)傳熱的溫差，所以蒸發(fā)完全是在膜表面進行的，這種沸騰叫表面沸騰。對于表面沸騰的蒸發(fā)，必須具備以下兩個條件：1/22/20248蒸發(fā)工藝知識—王文利3.2.1液體必須過熱在表面沸騰蒸發(fā)時，液體在壁面獲得熱量升高溫度。而達到氣泡形成的過熱度時，緊貼在加熱面上的薄膜層液體層內(nèi)存在著很大的溫度梯度，此時液體就汽化，蒸發(fā)形成氣泡，所生成氣泡內(nèi)的液體，隨壁面的過熱度的增加而增大，而使氣泡不斷的從壁面上產(chǎn)生、長大和脫離，形成表面沸騰。1/22/20249蒸發(fā)工藝知識—王文利3.2.2有汽化核心汽化核心的產(chǎn)生是由于加熱面上有細小凹坑所形成的空穴，及在空穴中所密封的氣體或蒸汽，汽化核心在加熱面上產(chǎn)生時總是很小的，開始成長時，受慣性效應(yīng)和表面張力效應(yīng)的支配，加劇了氣液交界面上的蒸發(fā)和傳熱程度。這是因為生成的氣泡的壓力和溫度始終是大于周圍液體的壓力和溫度的緣故。如果周圍液體達到了飽和溫度，這時的沸騰就轉(zhuǎn)為飽和泡核沸騰。1/22/202410蒸發(fā)工藝知識—王文利3.3影響成膜的因素：3.3.1堿液流量過小，在降膜蒸發(fā)過程中，出現(xiàn)壁面液膜的斷裂變干現(xiàn)象。如果出現(xiàn)這種現(xiàn)象，將使給熱系數(shù)大大下降；3.3.2堿液流量太大，而加熱源的溫度低，造成液體過熱度不足，達不到沸騰，不能形成降膜蒸發(fā)的現(xiàn)象。因此，進入蒸發(fā)器堿液流量的大小和加熱源的溫度，直接影響成膜及膜的厚度，所以控制好進入蒸發(fā)器中液體的流量及加熱源的溫度，在膜式蒸發(fā)中是至關(guān)重要的。1/22/202411蒸發(fā)工藝知識—王文利3.4真空蒸發(fā)原理液體表面的壓力越低，它的沸點也越低。所以，在無法增大供汽能力和設(shè)備生產(chǎn)能力的情況下，采用真空裝置（在效體后設(shè)置真空泵）降低效體內(nèi)堿液表面的壓力，達到增加傳熱溫差，加快蒸發(fā)速度的目的。因此。在生產(chǎn)過程中，為了降低液體的沸點、提高溫差、加速二次蒸汽的逸出，降膜蒸發(fā)器常常在負壓下工作。1/22/202412蒸發(fā)工藝知識—王文利4.原輔材料原料32%燒堿的規(guī)格及質(zhì)量標(biāo)準1、蒸發(fā)裝置的原料為電解燒堿，其指標(biāo)為：2、中壓蒸汽：壓力0.8MPa，溫度180℃。NaOH≥32%（wt）NaCl＜40ppmNa2CO3＜350ppmFe2O3＜3ppmNaClO3＜20ppmNi＜1ppm1/22/202413蒸發(fā)工藝知識—王文利4.1.2性質(zhì)：燒堿有強腐蝕性，有滑膩感。對皮膚、紙張、織物具有強腐蝕性。燒堿又名火堿、苛性鈉，純品是無色透明的晶體，密度2.130、熔點318.4℃，在空氣中易吸收水分而潮解。1/22/202414蒸發(fā)工藝知識—王文利5.產(chǎn)品介紹：蒸發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品是48%堿，其規(guī)格及質(zhì)量標(biāo)準NaOH≥48%（wt）

NaCl＜67ppmNa2CO3＜560ppm

Fe2O3＜5ppmNaClO3＜32ppm

Ni＜1ppm1/22/202415蒸發(fā)工藝知識—王文利6.工藝控制指標(biāo)及設(shè)備構(gòu)造表6.1生產(chǎn)48%液堿工藝控制條件序號控制項目控制指標(biāo)1原料堿液NaOH≥32%（wt）NaCl

＜40PPmFe2O3＜3PPmNa2CO3＜350PPmmNaClO3＜20PPm

1/22/202416蒸發(fā)工藝知識—王文利2表面冷凝器表壓≤-0.08MPa3Ⅰ效蒸發(fā)器堿溫度164℃4Ⅱ效蒸發(fā)器堿溫度106℃5Ⅲ效蒸發(fā)器堿溫度64℃648%堿進貯槽溫度≤45℃1/22/202417蒸發(fā)工藝知識—王文利6、設(shè)備結(jié)構(gòu)蒸發(fā)器采用列管式換熱器，堿液走管程，蒸汽走殼程，在管程中實現(xiàn)液體的傳熱蒸發(fā)6.1蒸發(fā)器1/22/202418蒸發(fā)工藝知識—王文利6.2絲網(wǎng)捕沫器絲網(wǎng)捕沫器主要是由絲網(wǎng)、絲網(wǎng)格柵組成絲網(wǎng)塊和固定絲網(wǎng)塊的支承裝置構(gòu)成，絲網(wǎng)為各種材質(zhì)的氣液過濾網(wǎng)，氣液過濾網(wǎng)是由金屬絲或非金屬絲組成。該絲網(wǎng)除沫器不但能濾除懸浮于氣流中的較大液沫，而且能濾除較小和微小液沫，我裝置捕沫器采用的材質(zhì)為鎳材和316L。

1/22/202419蒸發(fā)工藝知識—王文利7.異常現(xiàn)象原因及處理方法序號異?，F(xiàn)象原因處理方法1Ⅲ效降膜蒸發(fā)器真空低1.管路法蘭或設(shè)備漏氣2.水環(huán)真空泵有故障3.Ⅲ效降膜換熱器加熱管有泄漏4.表面冷凝器冷卻水溫度高或結(jié)垢1.緊法蘭、檢查墊片及設(shè)備2.檢修真空泵3.停車檢修蒸發(fā)器4.檢查循環(huán)水系統(tǒng)是否正常2工藝冷凝液罐水中帶堿1.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ效液位控制失靈，料過滿2.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ效加熱管有泄漏1.檢修Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ效液位控制器2.停車檢修Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ效蒸發(fā)器1/22/202420蒸發(fā)工藝知識—王文利3效體液位不正常1.過料泵出現(xiàn)故障2.自控儀表有故障1.倒泵，檢修過料泵2.通知儀表工檢修4產(chǎn)量達不到要求1.真空度低2.冷凝水排出不暢，蒸發(fā)器內(nèi)積冷凝水3.蒸發(fā)器加熱管有泄漏4.蒸汽壓力低5.效體液位不正常6.原料液濃度