離子膜法制燒堿的生產(chǎn)工藝總結(jié)

離子膜法制燒堿的生產(chǎn)工藝總結(jié)摘要：本文著重介紹了離子膜法制燒堿的生產(chǎn)工藝過程中的離子膜法堿液蒸發(fā)的特點以及2影響堿液蒸發(fā)的因素。關(guān)鍵詞：離子膜法隔膜法蒸汽分離器離子膜法制燒堿是燒堿生產(chǎn)工藝的常用制法之一，但是在目前燒堿生產(chǎn)工藝中所見的比例并不是很大，所以我們必須仔細(xì)的認(rèn)識一下子膜法制燒堿的工

藝特點1.離子膜法堿液蒸發(fā)的特點1.1流程簡單，簡化設(shè)備，易于操作由于離子膜堿液僅含有極微量的鹽，所以，在其整個蒸發(fā)濃縮過程中，即使是生產(chǎn)99的固堿，也無須除鹽。這就是極大的簡化了流程設(shè)備，即隔膜堿蒸發(fā)必須有的除鹽的設(shè)備及工藝工程都被取消（如旋液分離器、鹽沉降槽、分離機(jī)、回收母液貯罐等），而且，由于在蒸發(fā)過程中沒有鹽的析出，也就很難發(fā)生管道阻塞，系統(tǒng)打水問題，使操作容易進(jìn)行。1.2濃度高，蒸發(fā)水量少，蒸汽消耗低離子膜法堿液的濃度高，一般在30～33，比隔膜法堿液的10～11要高很大，因而大量的減少了濃縮所用的蒸汽。若以32的堿液為例，如果產(chǎn)品的濃度為50，則每噸50的成品堿需蒸出水量為：而隔膜法電解堿液若同樣濃縮到50，則一般要蒸出6.5t的水量（隔膜堿液濃度按10.5計）。也就是說，濃縮到同樣的50，離子膜堿液蒸發(fā)比隔膜堿液蒸發(fā)少蒸出約5.4t水。由于蒸發(fā)水量的減少，蒸汽消耗就大幅度下降。以雙效流程為例，一般僅耗汽0.73～0.78t/t（100堿），另外蒸汽的空間也相應(yīng)的減少，使設(shè)備的投資也相應(yīng)的降低。2影響堿液蒸發(fā)的因素2.1生蒸汽壓力蒸汽是堿液蒸發(fā)中的主要熱源，生蒸汽（或稱一次蒸汽）的壓力高低對蒸發(fā)能力有很大的影響。通常較高的一次蒸汽壓力，使系統(tǒng)獲得較大的溫差，單位時間所傳遞的熱量也相應(yīng)的增加，因而也使裝備具有較大的生產(chǎn)能力。當(dāng)然，蒸汽壓力也不能過高，因為過高的蒸汽壓力容易使加熱管內(nèi)堿液溫度上升過高，造成液體的沸騰，形成汽膜，降低了傳熱系數(shù)，反而使裝備能力受到影響。同樣，蒸汽壓力偏低，經(jīng)過加熱器的堿液不能達(dá)到需要的溫度，減少了單位時間內(nèi)的蒸發(fā)量，使蒸發(fā)強(qiáng)度降低。因此，選擇適宜的蒸汽壓力是保證蒸發(fā)強(qiáng)度的重要因素。另外，保持蒸汽的飽和度也是至關(guān)重要的。因為，飽和蒸汽冷凝潛熱是其可提供的最大熱量；再則，保持蒸汽壓力的穩(wěn)定也是保持操作的主要因素之一，因為，加熱蒸汽壓力的波動，就會使蒸發(fā)過程很不穩(wěn)定，從而直接影響了進(jìn)出口物料的濃度、溫度，甚至影響液面、真空度、產(chǎn)品質(zhì)量等。2.2蒸發(fā)器的液位控制在循環(huán)蒸發(fā)器的蒸發(fā)過程中，維持恒定的蒸發(fā)器液位是穩(wěn)定操作的必要條件。因為液位高度的變化，會造成靜壓頭的變化，使蒸發(fā)過程變的極不穩(wěn)定，液位高度低，蒸發(fā)及閃蒸劇烈，夾帶嚴(yán)重，使大氣冷凝器下水帶堿，甚至跑堿；液位過高，會使蒸發(fā)量減小，進(jìn)加熱室的料液溫度增高，降低了傳熱有效溫差，另外也降低了循環(huán)速度，最終導(dǎo)致蒸發(fā)能力下降。因此，穩(wěn)定液位是提高循環(huán)蒸發(fā)器蒸發(fā)能力，降低堿損失，降低汽耗的重要環(huán)節(jié)。2.3真空度真空度是蒸發(fā)過程中生產(chǎn)控制的一個重要的控制指標(biāo)，它是在現(xiàn)有裝置中挖掘，提高蒸發(fā)能力的重要途徑，也是降低汽耗的重要途徑。因為真空度的提高，將使二次蒸汽的飽和溫度降低，從而提高了有效溫度差，除外，也降低了蒸汽冷凝水的溫度，因而也就更充分的利用了熱源，使蒸汽消耗降低。真空度的高低與大氣冷凝器的下水溫度有關(guān)（該溫度下的飽和蒸汽壓），也與二次蒸汽中的不凝氣含量有關(guān)。所以，提高真空度的途徑之一是降低大氣冷凝器下水溫度，即降低其飽和蒸汽壓，但水溫過低，耗水量過大，會造成成本升高。一般控制水溫在28～40℃（見表1）。提高真空度的另一途徑就是最大限度的排除不凝氣體。通常的辦法是：①采用機(jī)械真空泵；②采用蒸汽噴射泵；③采用水噴射泵。這三種辦法中以①、②較佳，方法③因為受水壓力的影響，很難獲得較高的真空度。表1與下水溫度平衡時的真空度下水溫度，℃3035404550真空度，kPa9695939188采用蒸汽噴射泵排除不凝氣體，這種方法在國外的蒸發(fā)流程中被廣泛的運用，真空度一般可達(dá)到90.7～96.0kPa。水噴射大氣冷凝器在國內(nèi)蒸發(fā)流程中被廣泛的使用，其真空度僅在80.0～88.0kPa。真空度與蒸汽飽和溫度之間的關(guān)系見表2。表2真空度提高時的蒸汽飽和溫度差真空度，kPa85879093蒸汽飽和溫度，℃55524741.5相對溫度差，℃355.52.4電[NextPage]解堿液濃度與溫度由于離子膜電解堿液的濃度較高，所以對其濃縮蒸發(fā)非常有利，其汽耗遠(yuǎn)比隔膜法低。我國從國外各公司引進(jìn)的離子膜裝置的電解堿液濃度略有差異，在30～35之間。但實際上除日本旭化成等少數(shù)公司外，大部分公司離子膜電解堿液都控制在32～33之間。另外，盡管電解槽流出堿液溫度都在85～90℃，但許多工廠，由于電解工

序與蒸發(fā)工序不在一起，中間常常設(shè)有中間貯罐，這樣，使實際進(jìn)入蒸發(fā)器的堿液溫度下降，從而增加了能源消耗。2.5蒸發(fā)完成液濃度按照市場要求的商品規(guī)格，嚴(yán)格控制蒸發(fā)的完成液濃度，是在保證產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的前提下，減少蒸汽消耗的手段之一，同時也可以適當(dāng)?shù)慕档透邼鈮A對設(shè)備的腐蝕。通常，國內(nèi)的產(chǎn)品為42、45、50三種。2.6蒸發(fā)器的效數(shù)如前所述，蒸發(fā)器的效數(shù)是決定蒸汽消耗量的最要因素之一。采用多效蒸發(fā)是降低蒸發(fā)蒸汽消耗的最要途徑，但是它受到設(shè)備投資的約束。在離子膜電解堿液蒸發(fā)中，目前經(jīng)常采用的是雙效流程。但是，隨著能源價格的不斷上漲，將會有愈來愈多的企業(yè)選擇三效蒸發(fā)的工藝流程。2.7蒸汽分離器汽液分離器也稱疏水器，是蒸發(fā)過程的一種輔助設(shè)備，往往被人忽視，但其性能的好壞，即對蒸發(fā)汽耗產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。在蒸發(fā)過程中，大量蒸汽在加熱器內(nèi)冷凝，需要及時排除，否則，不但阻礙傳熱，而且還會造成水錘，影響安全生產(chǎn)。而使凝水能順利排除，又不帶走蒸汽的設(shè)備就是汽液分離器。汽液分離器性能的好壞，不僅僅影響蒸發(fā)器能力的發(fā)揮和正常使用，也直接與蒸汽消耗的高低有關(guān)，因為汽液分離器分離不好，跑汽、漏汽現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，造成大量蒸汽的流失，使汽耗升高，相反，汽液分離很好，但凝水排放不暢，將直接影響蒸發(fā)能力和安全。所以設(shè)計選用合適的汽液分離器是不容忽視的問題，目前，常用的汽液分離器型式有：偏心熱動式、浮子桿式、液面自控式三種，用于蒸