CN105749569B - 余热节能硫化碱浓缩蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及余热节能硫化碱浓缩蒸发器，包括煅烧炉、蒸发罐、储料罐、补沫器和冷淋塔，蒸发罐的上部设置有加料管，蒸发罐和储料罐的外侧设置有保温墙体，煅烧炉的出气口与加热腔体内连通，储料罐的外侧周向设置有多根加热管，储料罐的底部与下料管的一端连接，蒸发罐的顶部连接有蒸汽管，蒸汽管的上端与一级拉负压蒸汽管的一端连通，补沫器的侧壁与一级拉负压蒸汽管的另一端连通，补沫器的上端与二级拉负压蒸汽管的一端连通，冷淋塔的侧壁下部与二级拉负压蒸汽管的另一端连通，冷淋塔的下方设置有循环水池，冷淋泵将冷淋回水箱内的冷淋水通过冷淋上水管泵至冷淋塔的顶部。本发明的优点在于：环保、生产成本大幅度降低。

Description

余热节能硫化碱浓缩蒸发器

技术领域

本发明涉及硫化碱生产设备技术领域，特别是余热节能硫化碱浓缩蒸发器。

背景技术

硫化碱，即硫化钠，硫化钠又称臭碱、臭苏打、黄碱、硫化碱。硫化钠为无机化合物，纯硫化钠为无色结晶粉末，吸潮性强，易溶于水。水溶液呈强碱性反应，触及皮肤和毛发时会造成灼伤。

硫化碱广泛应用于化工领域，在染料工业中用于生产硫化染料，是硫化青和硫化蓝的原料，在印染工业用作溶解硫化染料的助染剂，在制革工业中用于水解使生皮脱毛，还用以配制多硫化钠以加速干皮浸水助软，在造纸工业用作纸张的蒸煮剂，在纺织工业用于人造纤维脱硝和硝化物的还原，以及棉织物染色的媒染剂，在制药工业用于生产非那西丁等解热药，此外还用于制硫代硫酸钠、硫氢化钠、多硫化钠等。可见硫化碱的应用非常广泛。

但是，我国的硫化碱的制备通常采用煤粉还原法，即将芒硝和煤粉按照比例配合，煅烧还原，再用稀碱液热熔形成液体，静置澄清后，把上部浓碱液进行浓缩，得到固体硫化钠。在生产过程中，煅烧炉产生大量的烟气，其中含有大量的对环境可产生污染的废气，对环境产生负面影响，而且煅烧后仍有大量余热无法利用造成能源损失。生产车间的环境恶劣，长期在车间工作的生产员工容易出现健康问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种环保和节约生产成本的余热节能硫化碱浓缩蒸发器。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：余热节能硫化碱浓缩蒸发器，包括煅烧炉、蒸发罐、储料罐、补沫器和冷淋塔，蒸发罐的上部设置有加料管，所述储料罐设置于蒸发罐的下方，且蒸发罐的底部与储料罐的顶部连通，蒸发罐和储料罐的外侧设置有保温墙体，保温墙体与蒸发罐和储料罐之间形成加热腔体，煅烧炉的出气口与加热腔体内连通，储料罐的外侧周向设置有多根加热管，储料罐的底部与下料管的一端连接，下料管的另一端与缓存料箱连通，缓存料箱的一侧设置有回送泵，回送泵将缓存料箱内的缓存料通过回料管回送至储料罐内，蒸发罐的顶部连接有蒸汽管，蒸汽管的上端与一级拉负压蒸汽管的一端连通，所述补沫器的侧壁与一级拉负压蒸汽管的另一端连通，补沫器的上端与二级拉负压蒸汽管的一端连通，冷淋塔的侧壁下部与二级拉负压蒸汽管的另一端连通，冷淋塔的下方设置有循环水池，循环水池的一侧设置有冷淋回水箱，冷淋回水箱通过吸水管与循环水池的内侧下部连通，冷淋回水箱的一侧设置有冷淋泵，冷淋泵将冷淋回水箱内的冷淋水通过冷淋上水管泵至冷淋塔的顶部，冷淋塔的下部还连接有冷淋下水管，冷淋下水管的下端与循环水池连通。

作为优选地，所述的加热管为三层，且其间距由内至外逐渐减小。

作为优选地，所述的一级拉负压蒸汽管和二级拉负压蒸汽管均为斜管，且其进汽端高于出汽端。

作为优选地，所述的一级拉负压蒸汽管和二级拉负压蒸汽管的斜度为10～15°。

作为优选地，所述的补沫器的侧壁上还设置有补沫器检修观察门，补沫器的底部还设置有排水管。

作为优选地，所述的冷淋塔的一侧还设置有抽汽管，抽汽管的上端与冷淋塔的顶部连通，下端与冷淋下水管的上部连通。

作为优选地，所述的冷淋塔的侧壁上还设置有冷淋塔检修观察门。

作为优选地，所述的冷淋塔内从上至下依次设置有多块冷淋板，且多块冷淋板错开设置。

作为优选地，所述的冷淋板上均匀开设有多个均流孔。

作为优选地，所述的冷淋下水管的下部还设置有冷淋水缓存箱。

本发明具有以下优点：

1、本发明将煅烧炉中的余热进行回收，并通过加热管对蒸发罐进行加热，完全将煅烧炉产生的烟气中的余热进行利用，大幅度降低了蒸发罐对碱液进行浓缩所需能源。

2、本发明的整个设备运行不需要大量的人工操作，各台设备均可进行远程智能控制，便于实现自动化控制，生产车间内的工人的工作量大幅减少，而且需要工人的数量也大幅度减少，减少人工成本。

3、本发明在蒸汽排出时，设置了两级拉负压蒸汽管，使得蒸发罐内的压力减小，而不需要额外的抽负压设备，即可实现无成本降低蒸发罐内的压力，从而使得蒸发罐内的碱液的沸点降低，液体更容易蒸发，进一步降低生产成本。

4、冷淋塔的一侧设置有抽汽管，当冷淋塔内进行冷淋后的液体通过冷淋下水管回流至循环水池时，抽汽管内部形成负压，促使冷淋塔内的蒸汽加速向上移动，并快速与冷淋板上的冷淋水接触，多余的蒸汽部分被抽汽管抽出，加快冷淋速度。

5、冷淋塔采用水循环方式，冷淋水循环使用，蒸汽中含有的有害物质完全不排出，实现蒸汽中有害物质的零排放，更环保。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图2 为图1中A-A处剖视结构示意图；

图3 为图1中B-B处剖视结构示意图；

图中：1-煅烧炉，2-蒸发罐，3-储料罐，4-保温墙体，5-加热管，6-下料管，7-缓存料箱，8-回送泵，9-回料管，10-蒸汽管，11-一级拉负压蒸汽管，12-补沫器，13-排水管，14-补沫器检修观察门，15-二级拉负压蒸汽管，16-冷淋塔，17-冷淋下水管，18-冷淋缓存箱，19-循环水池，20-吸水管，21-冷淋回水箱，22-冷淋泵，23-冷淋上水管，24-抽汽管，25-冷淋塔检修观察门，26-冷淋板，27-均流孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，余热节能硫化碱浓缩蒸发器，包括煅烧炉1、蒸发罐2、储料罐3、补沫器12和冷淋塔16，蒸发罐2的上部设置有加料管，所述储料罐3设置于蒸发罐2的下方，且蒸发罐2的底部与储料罐3的顶部连通，蒸发罐2和储料罐3的外侧设置有保温墙体4，保温墙体4与蒸发罐2和储料罐3之间形成加热腔体，煅烧炉1的出气口与加热腔体内连通，储料罐3的外侧周向设置有多根加热管5，储料罐3的底部与下料管6的一端连接，下料管6的另一端与缓存料箱7连通，缓存料箱7的一侧设置有回送泵8，回送泵8将缓存料箱7内的缓存料通过回料管9回送至储料罐3内，蒸发罐2的顶部连接有蒸汽管10，蒸汽管10的上端与一级拉负压蒸汽管11的一端连通，所述补沫器12的侧壁与一级拉负压蒸汽管11的另一端连通，补沫器12的上端与二级拉负压蒸汽管15的一端连通，冷淋塔16的侧壁下部与二级拉负压蒸汽管15的另一端连通，冷淋塔16的下方设置有循环水池19，循环水池19的一侧设置有冷淋回水箱21，冷淋回水箱21通过吸水管20与循环水池19的内侧下部连通，冷淋回水箱21的一侧设置有冷淋泵22，冷淋泵22将冷淋回水箱21内的冷淋水通过冷淋上水管23泵至冷淋塔16的顶部，冷淋塔16的下部还连接有冷淋下水管17，冷淋下水管17的下端与循环水池19连通。

进一步地，如图2所示，所述的加热管5为三层，且其间距由内至外逐渐减小。

进一步地，所述的一级拉负压蒸汽管11和二级拉负压蒸汽管15均为斜管，且其进汽端高于出汽端。作为优选地，所述的一级拉负压蒸汽管11和二级拉负压蒸汽管15的斜度为10～15°。一级拉负压蒸汽管11内的蒸汽更倾向于流向补沫器12内，而二级拉负压蒸汽管15内的蒸汽更倾向于流向冷淋塔16，形成两级拉负压效果，使得蒸发罐2内形成负压，降低浓缩硫化碱原料的沸点，使得稀硫化碱液内的水更容易蒸发，从而减少能源成本。

进一步地，所述的补沫器12的侧壁上还设置有补沫器检修观察门14，便于对补沫器12进行检修，补沫器12的底部还设置有排水管13，通过排水管13可将补沫器12内沉积的水排出。

进一步地，所述的冷淋塔16的一侧还设置有抽汽管24，抽汽管24的上端与冷淋塔16的顶部连通，下端与冷淋下水管17的上部连通，当冷淋塔16内进行冷淋后的液体通过冷淋下水管17回流至循环水池19时，抽汽管24内部形成负压，促使冷淋塔16内的蒸汽加速向上移动，并快速与冷淋板26上的冷淋水接触，多余的蒸汽部分被抽汽管24抽出。

进一步地，所述的冷淋塔16的侧壁上还设置有冷淋塔检修观察门25，便于对冷淋塔16内部进行检修。

进一步地，如图3所示，所述的冷淋塔16内从上至下依次设置有多块冷淋板26，且多块冷淋板26错开设置，使得冷淋水在冷淋板26上的移动距离加长，增大蒸汽与冷淋水的接触面积，提高冷淋效果。

进一步地，所述的冷淋板26上均匀开设有多个均流孔27，使得冷淋水在冷淋板26上既可形成竖直的水面，也可形成竖直的水柱，水面即冷淋水流过冷淋板26边缘至下一层时形成的面，水柱即冷淋水从均流孔27中流出形成的水柱，与蒸汽的接触形式多样化，使得蒸汽在冷淋过程中能够迅速冷却。

进一步地，所述的冷淋下水管17的下部还设置有冷淋水缓存箱18，进行冷淋后的冷淋水进入冷淋水缓存箱18进行缓存，并进行除气。

本发明的工作过程如下：碱液通过加料管加入蒸发罐2内，煅烧炉1中产生的烟气进入保温墙体4内，加热加热管5，使得蒸发罐2内的碱液进行蒸发浓缩，蒸汽从蒸汽管10排出，依次经过一级拉负压蒸汽管11、补沫器12和二级拉负压蒸汽管15，进入冷淋塔16内，冷淋泵22将循环水箱19内的冷淋水通过冷淋上水管23泵入冷淋塔16的顶部，冷淋水顺沿冷淋板26向下移动，在此过程中，冷淋水与蒸汽接触，实现快速冷淋，并通过冷淋下水管17回流至循环水箱19，并由冷淋缓存箱18进行缓存排气，蒸发罐2在蒸发浓缩后进入储料罐3，通过下料管6排入缓存料箱7，若浓度达到预定值，则从此排至制片机内进行制片，而若浓度未达到预定值，则由回送泵8将碱液回送至储料罐3内，再次进行加热蒸发，直至浓度达到预定值。

Claims (10)

1.余热节能硫化碱浓缩蒸发器，其特征在于：包括煅烧炉（1）、蒸发罐（2）、储料罐（3）、补沫器（12）和冷淋塔（16），蒸发罐（2）的上部设置有加料管，所述储料罐（3）设置于蒸发罐（2）的下方，且蒸发罐（2）的底部与储料罐（3）的顶部连通，蒸发罐（2）和储料罐（3）的外侧设置有保温墙体（4），保温墙体（4）与蒸发罐（2）和储料罐（3）之间形成加热腔体，煅烧炉（1）的出气口与加热腔体内连通，储料罐（3）的外侧周向设置有多根加热管（5），储料罐（3）的底部与下料管（6）的一端连接，下料管（6）的另一端与缓存料箱（7）连通，缓存料箱（7）的一侧设置有回送泵（8），回送泵（8）将缓存料箱（7）内的缓存料通过回料管（9）回送至储料罐（3）内，蒸发罐（2）的顶部连接有蒸汽管（10），蒸汽管（10）的上端与一级拉负压蒸汽管（11）的一端连通，所述补沫器（12）的侧壁与一级拉负压蒸汽管（11）的另一端连通，补沫器（12）的上端与二级拉负压蒸汽管（15）的一端连通，冷淋塔（16）的侧壁下部与二级拉负压蒸汽管（15）的另一端连通，冷淋塔（16）的下方设置有循环水池（19），循环水池（19）的一侧设置有冷淋回水箱（21），冷淋回水箱（21）通过吸水管（20）与循环水池（19）的内侧下部连通，冷淋回水箱（21）的一侧设置有冷淋泵（22），冷淋泵（22）将冷淋回水箱（21）内的冷淋水通过冷淋上水管（23）泵至冷淋塔（16）的顶部，冷淋塔（16）的下部还连接有冷淋下水管（17），冷淋下水管（17）的下端与循环水池（19）连通。

2.根据权利要求1所述的余热节能硫化碱浓缩蒸发器，其特征在于：所述的加热管（5）为三层，且其间距由内至外逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的余热节能硫化碱浓缩蒸发器，其特征在于：所述的一级拉负压蒸汽管（11）和二级拉负压蒸汽管（15）均为斜管，且其进汽端高于出汽端。

4.根据权利要求3所述的余热节能硫化碱浓缩蒸发器，其特征在于：所述的一级拉负压蒸汽管（11）和二级拉负压蒸汽管（15）的斜度为10～15°。

5.根据权利要求1所述的余热节能硫化碱浓缩蒸发器，其特征在于：所述的补沫器（12）的侧壁上还设置有补沫器检修观察门（14），补沫器（12）的底部还设置有排水管（13）。

6.根据权利要求1所述的余热节能硫化碱浓缩蒸发器，其特征在于：所述的冷淋塔（16）的一侧还设置有抽汽管（24），抽汽管（24）的上端与冷淋塔（16）的顶部连通，下端与冷淋下水管（17）的上部连通。

7.根据权利要求1或6所述的余热节能硫化碱浓缩蒸发器，其特征在于：所述的冷淋塔（16）的侧壁上还设置有冷淋塔检修观察门（25）。

8.根据权利要求1所述的余热节能硫化碱浓缩蒸发器，其特征在于：所述的冷淋塔（16）内从上至下依次设置有多块冷淋板（26），且多块冷淋板（26）错开设置。

9.根据权利要求8所述的余热节能硫化碱浓缩蒸发器，其特征在于：所述的冷淋板（26）上均匀开设有多个均流孔（27）。

10.根据权利要求1所述的余热节能硫化碱浓缩蒸发器，其特征在于：所述的冷淋下水管（17）的下部还设置有冷淋水缓存箱（18）。