碱液的蒸发操作岗位

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1、第八章碱液的蒸发操作岗位第一节蒸发的基本原理一、碱液蒸发工序的原理碱液蒸发与所有的蒸发过程一样，是借加热作用(一般用蒸汽)来提高碱液的温度，使溶液中所含的溶剂(水)部分汽化，以提高溶液中溶质碱的浓度的物理过程。工业上的蒸发过程是典型的传热过程。这个过程可由传热方程式来表示：式中Q——传热速率，kJ／h；F——传热面积，m2；△t—传热温差，℃；K——传热系数，kJ／(m2·h·℃)。(二)离子膜电解碱液蒸发过程的几个特性溶液的沸点升高在一定压力下，溶液处于沸腾状态下的温度即为该溶液在此压力下的沸点。(请看下页图例分析8-28-3图)电

2、解碱液的粘度电解碱液的浓度提高时，它的粘度也随着增加。一定浓度的碱液，它的粘度又随着温度的升高而降低，碱液的相对粘度见第四、五页图8-7、图8-8和图8-9。NaOH,%(质量)图8—8NaOH溶液的粘度H2O/NaOH比值图８-７　碱夜的相对粘度温度，℃　图8—9NaOH的动力粘度蒸发过程的温差损失(1)溶液沸点升高而引起的温差损失，其值可查图8-2、图8-3或表8-l，即△t=t实-t水(△t为溶液沸点升高而引起的温差损失)。(2)由液体静压引起的沸点升高在蒸发器内进行的蒸发过程中，由于需要维持一定液位，碱液在蒸发器底部进入加热室

3、内所受到的压力要比液面上的压力大，则就形成了由于静压引起的沸点升高值。(3)流体阻力所引起的温差损失离子膜电解碱液蒸发的传热系数离子膜电解槽所生产的碱液，由于其纯度高，杂质含量少，可近似视为烧碱水溶液的蒸发,蒸发传热系数要比隔膜碱液蒸发的传热系数高。离子膜碱液的腐蚀性图8-1NaOH溶液的热导率二、离子膜碱液及其蒸发的特点(一)离子膜碱液的特点离子膜电解碱液具有隔膜电解碱液所无法比拟的优点，这可以从其电解碱液的质量指标得知，见表8-2。表8-2各主要公司离子膜电解碱液质量一览表指标旭硝子公司ICl公司旭化成公司迪诺拉公司伍德公司西方公

4、司NaOH，％NaCI，mg／I．，NaCl03，lng／lLFe203．mg／L33～35≤40≤1532≤50≤15——30～33≤3033～35﹤50≤20≤33330————3340～so5～15由表可以看出，总结(1)碱液浓度高，NaOH含量在29％～35％。(2)碱液中Nacl含量少，NaCl含量一般在30～50wng／L。(3)碱液中氯酸盐含量低，NaCl03含量一般在15～30mg／L。(二)离子膜法碱液蒸发的特点流程简单，简化设备，易于操作浓度高，蒸发水量少，蒸汽消耗低第二节离子膜法碱液蒸发流程一、离子膜法碱液的蒸发

5、流程(一)单效蒸发流程1．单效升膜蒸发流程其流程　见图8-1１2．单效旋转薄膜蒸发流程　见图8-12流程叙述：离子膜法碱液由电解室内碱泵直接送至升膜蒸发器1入口，在升膜蒸发器中，碱液在管内受到管外蒸汽的加热，温度升高达到沸点，并沸腾，然后进入蒸发室蒸发，浓碱液依靠重力流入出料贮罐2。蒸发出来的水蒸汽，由喷射冷凝器6真空抽出。并经水冷凝进入冷却水贮罐7。出料贮罐交替使用，碱液装满后切换至另一贮罐，然后解除真空，启动泵将热碱经热交换器4冷却后送至贮罐5。蒸汽冷凝水依靠压力排入汽液分离器8，经汽液分离后蒸汽冷凝水送至凝水贮罐9。8-12单效

6、旋转薄膜蒸发流程示意图)1-碱液送料泵；2一换热器；3一旋转薄膜蒸发器；4一成品泵；5一喷射冷凝器；6一冷却水贮槽流程叙述：加热蒸汽由旋转薄膜蒸发器3上部夹套进入并加热碱液，冷凝液由蒸发器底部出口依靠自身压力进入换热器2，与碱液进行热交换后的凝水去凝水贮罐。由电解来的32％碱液经热交换器2预热后，由旋转薄膜蒸发器3上部加入；经分配成降膜下流，与蒸汽进行热交换，碱液经加热沸腾蒸发，蒸发出来的二次蒸汽进入喷射冷凝器5，被上部进入的冷却水冷凝，冷却下水送至循环水系统。浓缩后的碱液在蒸发器下部由泵4抽出去成品碱系统。为了更好地利用‘蒸汽，节约

7、能源，在离子膜碱液蒸发中比较广泛地采用了双效蒸发流程，目前所被采用的双效流程又可分为：　　　　　１、双效顺流流程其流程见图8一13。２、双效逆流程，见图8—14。３、降膜双效逆流流程。见图8一15。(二)双效蒸发流程图8-13双效顺流蒸发流程示意图1一I效冷凝水贮罐；2，5一气液分离器；3一I效冷凝水贮罐；4—I效蒸发器；6一I效蒸发器；7一热碱贮罐；8一碱泵；9一热交换器；10一成品碱贮罐；11一水喷射器}12一冷却水贮罐讲解流程从离子膜电解槽来的碱液被送入I效蒸发器4，在外加热器中由大于O．5MPa(表压)的饱和蒸汽进行加热，碱

8、液达到沸腾后在蒸发室中蒸发，二次蒸汽进入I效蒸发器6的加热室，I效蒸发器中的碱液浓度控制在37％～39％，碱液依靠压力差进入Ⅱ效蒸发器6中，在加热室被二次蒸汽加热沸腾，蒸发浓缩至产品浓度(42％、45％、50％)。Ⅱ效的