CN102336419B - 硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备 - Google Patents

硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备，包括分级预热器、热压罐和蒸汽压缩系统，热压罐的盐浆出口连通盐离心脱水设备，还具有管路连通的节能装置、制盐蒸发罐和制硝蒸发罐，热压罐的卤水出口与节能装置的卤水进口连通，节能装置的卤水出口与制盐蒸发罐的卤水进口连通，制盐蒸发罐的卤水出口与制硝蒸发罐的卤水进口连通，制盐蒸发罐的盐浆出口连通盐离心脱水设备，制硝蒸发罐的硝浆出口连通硝离心干燥设备，制硝蒸发罐的卤水出口与节能装置的卤水进口连通。本发明的硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备增设制盐蒸发罐和制硝蒸发罐进行盐硝分离，提高制盐和制硝效率，采用节能装置进行热量回收利用。

Description

硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备
技术领域
本发明涉及制备盐硝技术领域，尤其是一种硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备。
背景技术
现有制备工艺
对于硫酸钠型卤水，现在普遍采用的生产工艺是：多效真空蒸发+母液回收工艺。国内先后引进了几套年生产能力10万吨、20万吨及30万吨的盐硝联产生产装置，运行基本稳定，但能耗较高。
1.1多效真空蒸发+母液回收工艺步骤
如图1所示是工艺流程简图，该系统采用真空制盐+母液回收工艺，蒸发系统包括一效蒸发罐、二效蒸发罐和三效蒸发罐；母液回收系统主要包括四效蒸发罐和制硝罐，以及相应的预热器和真空装置，冷凝水回收装置等。操作流程为：净化后的精卤经五级预热器加热后依次进入一效蒸发罐(EV-201)、二效蒸发罐(EV-202)、三效蒸发罐(EV-203)和四效蒸发罐(EV-304)。制盐含硝母液再经预热器加热后进入制硝罐(EV-301)，充分结晶后母液经闪发罐(EV-302)闪发后回(EV-304)再结晶。
一效蒸发罐、二效蒸发罐、三效蒸发罐和四效蒸发罐分别排盐入盐浆桶后，经过增稠、脱水后湿盐经过湿盐皮带输送装置输送至码头装船；
同样，制硝罐排硝入硝浆桶后，经过增稠、脱水、干燥后通过皮带输送装置输送至硝包装机包装入库保存。
1.2热量传递的工作原理：
真空蒸发盐硝联产原理：向多效蒸发罐的首效加热室壳程内输入一定压力的生蒸汽。生蒸汽与管程内自下而上的卤水通过传热壁面(即间壁传热的方式)进行热交换。生蒸汽释放潜热冷凝成水，卤水吸收热量温度升高。在循环泵的作用下，卤水强制循环至蒸发室内蒸发、结晶，产生的二次蒸汽进入下一效的加热室作为热源，依次类推。末效产生的二次蒸汽进入大汽式冷凝器下部并上升，与顶部进入的冷却水逆流换热。冷却水依次经过各层淋水板小孔和溢流堰形成淋状而均匀分布，增大了与蒸汽的换热面积，使二次蒸汽迅速冷凝成水。二次蒸汽所占密闭罐体的体积大大缩小，从而在罐体内形成真空。这样一来，各效的蒸汽压力和温度自动分配并逐效降低，卤水的沸点亦逐效降低，从而使卤水在不同的压力和对应温度条件下蒸发、结晶。蒸发罐效与效之间形成的温差，即是多效蒸发的传热推动力；蒸发罐效与效之间形成的压差，即是多效蒸发的传质推动力。
1.3工艺参数如下表
1.4工艺缺点
1.4.1该套装置虽设计合理，但盐硝分离过程对外界条件(水、电、汽等)要求较高。以生蒸汽为例，若它要求必须是5bar。因在盐硝分离过程中，蒸汽不仅是热源，其压力大小还会控制温度操作参数的作用。供汽压力如果波动，则一效蒸发罐、制硝罐及蒸汽喷射泵的工况都会随之波动，各效蒸发罐的操作参数发生变化，整个系统运行参数都会随之改变。严重时甚至须停产。
1.4.2闪发罐极易结垢：因为闪发罐液位波动频繁，引起结垢；因EV302向EV304转料过程中含有少量的盐的晶核，晶核附着于罐壁而结垢。
1.4.3多效蒸发较热压制盐能耗高：
因为多效真空蒸发是以锅炉出来的生蒸汽为能源，蒸发水分的，即向多效蒸发罐的首效加热室壳程内输入一定压力的生蒸汽。生蒸汽与管程内自下而上的卤水通过传热壁面(即间壁传热的方式)进行热交换。生蒸汽释放潜热冷凝成水，卤水吸收热量温度升高。在循环泵的作用下，卤水强制循环至蒸发室内蒸发、结晶，产生的二次蒸汽进入下一效的加热室作为热源，依次类推。吨盐耗汽：0.8t汽/t盐。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备，采用一个热压罐并增设制盐蒸发罐和制硝蒸发罐进行盐硝分离，提高制盐和制硝效率，采用节能装置进行热量回收利用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备，包括管路连通的分级预热器、热压罐和对热压罐产生的二次蒸汽进行压缩的蒸汽压缩系统，所述的热压罐的盐浆出口连通盐离心脱水设备，所述的蒸汽压缩系统主要包括压缩机、洗气塔及减温洗气装置，还具有管路连通的节能装置、制盐蒸发罐和制硝蒸发罐，所述的热压罐的卤水出口与节能装置的卤水进口连通，节能装置的卤水出口与制盐蒸发罐的卤水进口连通，制盐蒸发罐的卤水出口与制硝蒸发罐的卤水进口连通，制盐蒸发罐的盐浆出口连通盐离心脱水设备，制硝蒸发罐的硝浆出口连通硝离心干燥设备，制硝蒸发罐的卤水出口与节能装置的卤水进口连通。
具体的，所述的节能装置包括三个降温降压罐，分别为依次管路串联的第一降温降压罐、第二降温降压罐和第三降温降压罐，第二降温降压罐和第三降温降压罐的卤水出口处还连接有卤水加热室。第一降温降压罐主要包括结晶、闪发、固液分离区及盐腿、循环泵；第二降温降压罐和第三降温降压罐主要包括结晶、闪发、固液分离区及盐腿、循环泵、加热室。经过这三个降温降压罐温度和压力得到很好的分配，产生的盐浆顺流转料，最后排至制盐蒸发罐，使料液由热压罐的130℃降为制盐蒸发罐的49℃，温差为81℃的料液的热量转至下一罐后，多余的热量用于卤水及母液的预热，热量得到很好的回收利用。由于采用三个降温降压罐，也起到了缓冲的效果，每个降温降压罐之间的温差为20℃左右，使料液不会在罐内瞬间剧烈闪发而结大块盐，延长了刷罐清洗周期。
所述的分级预热器为两级板式换热器，分别为依次管路串联的一级板式换热器和二级板式换热器。采用板式换热器，传热效果好，传热温差大，最大温差可达50℃。板式换热器占地面积小，相对于列管式换热器，占地面积少2/3。
因卤水特性是具有一定的腐蚀性，一般材质的板材容易被盐水腐蚀，所述的一级板式换热器的板片为钛板，二级板式换热器的板片为钛钯合金板。一级板式换热器采用钛板，在大于100℃的高温段采用钛钯合金板。
进一步地，所述的热压罐的卤水进口设置在罐体的侧壁，采用切向进料。
本发明的有益效果是，本发明的硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备采用一个热压罐并增设制盐蒸发罐和制硝蒸发罐进行盐硝分离，提高制盐和制硝效率，采用节能装置进行热量回收利用。
MVR是蒸汽机械热压缩技术，热压制盐的主要能源是电能，其工作原理为：采用机械压缩机，将蒸发过程中产生的二次蒸汽经回收、压缩后继续供蒸发使用，所以只需要一台蒸发罐即可，正常生产时不需补充生蒸汽，只是在启动时，此时因无二次汽，所以用少量生蒸汽加热卤水，直至沸腾产生二次汽时，生蒸汽即可停止供给，所以它只消耗电能，而不消耗蒸汽，这是它的最大特点。吨盐耗电：120度电/t盐。
因此，根据我国汽、电折标煤的换算值，使用单级机械热压缩制盐技术要比多效真空蒸发约节省三分之一，这是相当可观的数字，所以采用单级机械热压缩制盐技术也符合我国节能降耗的政策，但节约能耗不等于降低生产成本，原因是与汽、电的价格有关。因为现在煤价高，变化快，而电价较稳定，变化小；所以更能体现出使用单级机械热压缩制盐的优势。
综合能耗情况比较：
从上表中可以看出，单级机械热压缩(MVR)较多效真空蒸发(ME)要节能，而且节能的效果也比较明显，MVR比ME节能大于25％。如果按100万吨/年的产品计算，每年可以节约标煤为：
MVR：100×0.095＝9.5万吨标煤
ME：100×0.12＝12.0万吨标煤
每年节约标煤：12.0-9.5＝2.5万吨标煤。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有技术多效真空蒸发工艺的流程简图；
图2是现有技术中MVR工艺的流程简图；
图3是本发明的硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备的最佳实施例的流程简图。
图中：1.分级预热器，11.一级板式换热器，12.二级板式换热器，2.热压罐，3.蒸汽压缩系统，4.盐离心脱水设备，5.节能装置，51.第一降温降压罐，52.第二降温降压罐，53.第三降温降压罐，6.制盐蒸发罐，7.制硝蒸发罐，8.硝离心干燥设备。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1是现有技术多效真空蒸发工艺的流程简图。
图2是现有技术中MVR工艺的流程简图，主要包括分级预热器、热压罐和对热压罐产生的二次蒸汽进行压缩的蒸汽压缩系统，热压罐的盐浆出口连通盐离心脱水设备。本发明在现有的MVR工艺上进行工艺改进。
图3是本发明的硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备的最佳实施例，包括管路连通的分级预热器1、热压罐2和对热压罐2产生的二次蒸汽进行压缩的蒸汽压缩系统3，热压罐2的盐浆出口连通盐离心脱水设备4，蒸汽压缩系统3主要包括压缩机、洗气塔及减温洗气装置，还具有管路连通的节能装置5、制盐蒸发罐6和制硝蒸发罐7，热压罐2的卤水出口与节能装置5的卤水进口连通，节能装置5的卤水出口与制盐蒸发罐6的卤水进口连通，制盐蒸发罐6的卤水出口与制硝蒸发罐7的卤水进口连通，制盐蒸发罐6的盐浆出口连通盐离心脱水设备4，制硝蒸发罐7的硝浆出口连通硝离心干燥设备8，制硝蒸发罐7的卤水出口与节能装置5的卤水进口连通。热压罐2的卤水进口设置在罐体的侧壁。
节能装置5包括三个降温降压罐，分别为依次管路串联的第一降温降压罐51、第二降温降压罐52和第三降温降压罐53，第二降温降压罐52和第三降温降压罐53的卤水出口处还连接有卤水加热室。
节能装置5中各设备的参数如下表所示：
分级预热器1为两级板式换热器，分别为依次管路串联的一级板式换热器11和二级板式换热器12，一级板式换热器11的板片为钛板，二级板式换热器12的板片为钛钯合金板。
分级预热器1主要参数如下表所示：
本发明工艺流程简述：
净化后的精制卤水经分级预热器1加热后依次进入热压罐2、节能装置5和制盐蒸发罐6；制盐含硝母液再经预热器加热后进入制硝蒸发罐7，充分结晶后母液经节能装置5，转至制盐蒸发罐6再结晶；热压罐2和制盐蒸发罐6排盐浆进入盐离心脱水设备4后得到散湿盐，即可通过皮带输送装置输送至包装车间；同样，制硝蒸发罐7排硝浆入硝离心干燥设备8后得到成品硝，即可通过皮带输送装置输送至硝包装车间包装入库。

Claims (4)

1.一种硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备，包括管路连通的分级预热器（1）、热压罐（2）和对热压罐（2）产生的二次蒸汽进行压缩的蒸汽压缩系统（3），所述的热压罐（2）的盐浆出口连通盐离心脱水设备（4），所述的蒸汽压缩系统（3）主要包括压缩机、洗气塔及减温洗气装置，其特征在于：还具有管路连通的节能装置（5）、制盐蒸发罐（6）和制硝蒸发罐（7），所述的热压罐（2）的卤水出口与节能装置（5）的卤水进口连通，节能装置（5）的卤水出口与制盐蒸发罐（6）的卤水进口连通，制盐蒸发罐（6）的卤水出口与制硝蒸发罐（7）的卤水进口连通，制盐蒸发罐（6）的盐浆出口连通盐离心脱水设备（4），制硝蒸发罐（7）的硝浆出口连通硝离心干燥设备（8），制硝蒸发罐（7）的卤水出口与节能装置（5）的卤水进口连通，所述的节能装置（5）包括三个降温降压罐，分别为依次管路串联的第一降温降压罐（51）、第二降温降压罐（52）和第三降温降压罐（53），第二降温降压罐（52）和第三降温降压罐（53）的卤水出口处还连接有卤水加热室。
2.如权利要求1所述的硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备，其特征是：所述的分级预热器（1）为两级板式换热器，分别为依次管路串联的一级板式换热器（11）和二级板式换热器（12）。
3.如权利要求2所述的硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备，其特征是：所述的一级板式换热器（11）的板片为钛板，二级板式换热器（12）的板片为钛钯合金板。
4.如权利要求1所述的硫酸钠型卤水生产散湿盐的专用设备，其特征是：所述的热压罐（2）的卤水进口设置在罐体的侧壁。
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