CN103303945A - 一种亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收系统及利用该系统进行的亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收方法，所述系统包括板式冷凝器、冷凝水罐、冷却水塔及循环水泵，所述板式冷凝器内设有蒸汽通道和冷却水通道，所述蒸汽通道一端为蒸汽入口、另一端为冷凝水出口，所述冷却水通道一端为冷却水入口、另一端为冷却水出口；所述冷凝水出口连接冷凝水罐；所述冷却水入口和冷却水出口连接冷却水塔和循环水泵，且冷却水通道、冷却水塔以及循环水泵构成一闭合回路。本发明系统和方法的应用避免了冷凝水中亚硫酸钠物料对循环冷却水的污染，不再需要对循环水进行定期外排，并且大大降低了循环水系统的腐蚀速率，延长了系统使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，涉及一种亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收系统及利用该系统进行亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收的方法。
背景技术
亚硫酸钠制备过程中，亚硫酸钠蒸发浓缩一般采用的是强制循环双效蒸发工艺，其末效采用真空低沸点蒸发。传统的亚硫酸钠蒸发浓缩工艺中蒸汽回收大多采用水喷射冷凝技术。水喷射冷凝技术主要设备是水喷射冷凝器，由水室、气室、喷嘴、喉管及尾管组成。其工艺流程如下：冷却水由进水管进入水室，然后从喷嘴中喷出产生抽吸作用，将二次蒸汽吸入气室内冷凝，冷凝后的热水进入冷却水塔内冷却，然后再进入水室进行循环。
水喷射冷凝技术中蒸汽与循环水直接接触进行冷凝，由于蒸汽来自双效蒸发器，其中夹带有来自蒸发系统的亚硫酸钠物料，因此，冷凝水中亦携带有亚硫酸钠物料。传统工艺在生产过程中主要存在以下几个方面的问题：一是冷凝水混入循环水中污染循环水的水质，需要将循环水定期外排，浪费水资源；二是循环水中混入亚硫酸钠物料，会造成亚硫酸钠物料的损失；三是混入循环水的亚硫酸钠物料会对循环水系统设备造成一定的腐蚀，导致循环水系统设备及建筑设施的使用寿命缩短，并且存在因亚硫酸钠结晶析而出堵塞设备的危险。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种可避免冷凝水对循环冷却水造成污染、经济并且可靠的亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收系统。
本发明的另一目的在于提供一种利用上述系统进行亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收的方法。
为此，本发明采用如下技术方案：
一种亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收系统，包括板式冷凝器、冷凝水罐、冷却水塔及循环水泵，所述板式冷凝器内设有蒸汽通道和冷却水通道，所述蒸汽通道一端为蒸汽入口、另一端为冷凝水出口，所述冷却水通道一端为冷却水入口、另一端为冷却水出口；所述冷凝水出口连接冷凝水罐；所述冷却水入口和冷却水出口连接冷却水塔和循环水泵，且冷却水通道、冷却水塔以及循环水泵构成一闭合回路。
进一步地，所述冷凝水出口还连接有真空泵。
一种亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收方法，包括如下工艺步骤：
（1）将亚硫酸钠蒸发浓缩工序中蒸发器产生的水蒸汽导入板式冷凝器的蒸汽通道内，将循环冷却水导入板式冷凝器冷却水通道内，蒸汽通道内的水蒸气与冷却水通道内的循环冷却水进行非接触的间接换热；
（2）所述水蒸汽在蒸汽通道内快速冷凝成水并由冷凝水出口进入冷凝水罐，所述蒸汽通道内因水蒸汽体积的迅速缩小而形成一定真空度，为水蒸汽的持续进入提供动力；
（3）所述循环冷却水在吸收水蒸气冷凝释放的热量后进入冷却水塔，在冷却水塔内降温后又进入冷却水通道内进行下一个换热循环，循环水泵为冷却水的循环提供动力。
进一步地，所述冷凝水罐内的冷却水用于在亚硫酸钠制备工艺的吸收、中和工序进行配碱。
吸收、中和工序的过程为：净化后的二氧化硫烟气进入吸收塔，与从塔顶喷淋而下的碱液逆流接触，通过吸收反应生成亚硫酸钠，进一步吸收生成亚硫酸氢钠；生成的亚硫酸氢钠溶液（简称为吸收液）与稀碱液进入混合器进行中和，发生中和反应生成稳定的亚硫酸钠（简称为中和液）。冷却水罐内的冷却水即用于配制上述过程中所用的碱液。
本发明的有益效果在于：通过设置板式冷凝器，使水蒸汽与循环冷却水间接换热，从而使冷凝水与循环水不相接触，避免了冷凝水中亚硫酸钠物料对循环冷却水的污染，不再需要对循环水进行定期外排，并且大大降低了循环水系统的腐蚀速率，延长了系统使用寿命；本发明方法将冷凝水收集到冷凝水罐用于吸收、中和工序配碱，既充分回收利用了从蒸发系统带出的物料，又减少了新水使用量以及大量碱性水的排放，实现了水的综合利用。
附图说明
图1为本发明亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收系统的结构示意图。
图中，1-板式冷凝器，101-蒸汽入口，102-冷凝水出口，103-冷却水入口，104-冷却水出口，2-真空泵，3-冷凝水罐，4-循环水泵，5-冷却水塔。
具体实施方式
如图1所示，一种亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收系统，包括板式冷凝器1、冷凝水罐3、冷却水塔5及循环水泵4，板式冷凝器1内设有蒸汽通道和冷却水通道（图中未示出），所述蒸汽通道一端为蒸汽入口101、另一端为冷凝水出口102，所述冷却水通道一端为冷却水入口103、另一端为冷却水出口104；冷凝水出口102连接冷凝水罐3；冷却水入口103和冷却水出口104连接冷却水塔5和循环水泵4，且冷却水通道、冷却水塔5以及循环水泵4构成一闭合回路；冷凝水出口102还连接有真空泵2。
真空泵2的作用在于将蒸汽通道内的不凝性气体（主要是来自上步蒸发系统蒸发器泄漏进入的空气和少部分不凝水蒸汽）抽出，保持蒸汽通道内的真空度。板式冷凝器1为现有设备，其结构可参见实用新型专利ZL201020046853.6。
一种利用上述系统进行的亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收方法，包括如下工艺步骤：
（1）将亚硫酸钠蒸发浓缩工序中蒸发器产生的水蒸汽导入板式冷凝器1的蒸汽通道内，将循环冷却水导入板式冷凝器1的冷却水通道内，蒸汽通道内的水蒸气与冷却水通道内的循环冷却水进行非接触的间接换热；
（2）所述水蒸汽在蒸汽通道内快速冷凝成水并由冷凝水出口进入冷凝水罐3，所述蒸汽通道内因水蒸汽体积的迅速缩小而形成一定真空度，为水蒸汽的持续进入提供动力；
（3）所述循环冷却水在吸收水蒸气冷凝释放的热量后进入冷却水塔5，在冷却水塔5内降温后又进入冷却水通道内进行下一个换热循环，循环水泵4为冷却水的循环提供动力。
进一步地，所述冷却水罐3内的冷却水用于在亚硫酸钠制备工艺的吸收、中和工序进行配碱。
Claims (4)
1. 一种亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收系统，其特征在于，包括板式冷凝器、冷凝水罐、冷却水塔及循环水泵，所述板式冷凝器内设有蒸汽通道和冷却水通道，所述蒸汽通道一端为蒸汽入口、另一端为冷凝水出口，所述冷却水通道一端为冷却水入口、另一端为冷却水出口；所述冷凝水出口连接冷凝水罐；所述冷却水入口和冷却水出口连接冷却水塔和循环水泵，且冷却水通道、冷却水塔以及循环水泵构成一闭合回路。
2.根据权利要求1所述的一种亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收系统，其特征在于，所述冷凝水出口还连接有真空泵。
3. 一种亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：
（1）将亚硫酸钠蒸发浓缩工序中蒸发器产生的水蒸汽导入板式冷凝器的蒸汽通道内，将循环冷却水导入板式冷凝器冷却水通道内，蒸汽通道内的水蒸气与冷却水通道内的循环冷却水进行非接触的间接换热；
（2）所述水蒸汽在蒸汽通道内快速冷凝成水并由蒸汽通道出口端进入冷凝水罐，所述蒸汽通道内因水蒸汽体积的迅速缩小而形成一定真空度，为水蒸汽的持续进入提供动力；
（3）所述循环冷却水在吸收水蒸气冷凝释放的热量后进入冷却水塔，在冷却水塔内降温后又进入冷却水通道内进行下一个换热循环，循环水泵为冷却水的循环提供动力。
4.根据权利要求3所述的一种亚硫酸钠蒸发浓缩工艺蒸汽回收的方法，其特征在于，所述冷凝水罐内的冷却水用于在亚硫酸钠制备工艺的吸收、中和工序进行配碱。
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