CN112807721A - 一种采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，首先采用生蒸汽加热进料盐水，产生的二次蒸汽作为下一效的加热源，以此类推，达到提浓盐水的目的。本发明创造的工艺方法能耗低，投资少，通过控制各效间合理的操作压力差，使得前四效降膜蒸发器设备设计参数一致，大大缩短设计制造周期；每一效的蒸发器均设置回流控制管线，操作弹性大；效间凝液通过合理布置管口高差和手动控制阀，前一效凝液直接进入下一效蒸发器壳程回收热量，省去效间凝液罐和凝液输送泵；第五效采用大流量强制循环流程，能够有效并快速地对大量淡盐水进行提浓处理至接近饱和状态，并防止蒸发过程中的结晶现象。

Description

一种采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法

技术领域

本发明属于化工领域中的蒸发浓缩技术领域，特别是涉及一种采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法。

背景技术

氯碱工业中主要有隔膜法和离子交换膜法电解工艺，随着技术的发展，离子膜法由于其能耗低、产品质量高、无污染等优点逐渐成为主流氯碱工艺，并逐步替代现有隔膜法工艺，迫于环保和成本的压力，越来越多的烧碱厂逐渐将隔膜法生产工艺升级改造为离子交换膜法工艺。采用离子膜法电解工艺的电解槽阳极液经过脱氯处理后得到浓度低的淡盐水，该淡盐水可以送至化盐工段用作溶解原盐，也可以经过脱除硫酸盐并提浓至电解槽进料盐水浓度要求后作为原料重新送回电解工段。

淡盐水经过脱除硫酸盐后进入蒸发单元进行提浓，淡盐水蒸发的一个重要特点是溶液的沸点温升，而溶液沸点温升的程度与操作过程中的溶液浓度，蒸发压力密切相关，由于电解槽进料盐水浓度接近饱和，采用单效蒸发很难达到电解槽进料盐水浓度要求，因此工业上一般采用多效蒸发工艺对淡盐水进行处理，根据换热温差，设备投资和操作费用最终决定蒸发效数。

蒸发属于物理操作过程，利用蒸汽或者其他加热介质通过部分气化被加热溶液中所含溶剂，提高被加热溶液的溶质浓度。蒸发操作本身属于耗能较大的工艺过程之一，多效蒸发流程可以显著降低蒸汽消耗，提高装置的节能效果，进而提高整个装置的经济效益。在多效蒸发中，后一效的操作温度低于前一效，因此可以引入前一效的二次蒸汽作为加热介质，仅第一效需要引入新鲜蒸汽。多效蒸发根据物流和加热蒸汽的流向不同，分为顺流，逆流，错流等不同工艺过程，可以根据最终浓盐水产品的要求选择合适的流程。

淡盐水多效蒸发过程中，由于操作不当或者工况波动，会出现盐的析出，导致盐结晶附着、堆积在传热面上并逐渐形成盐垢，对传热过程造成恶化，严重的可以堵塞换热管，甚至进入泵内，损伤叶轮，一旦发生盐析出，将降低装置开工率，提高蒸汽消耗，因此应当避免盐结晶析出的过程，以免造成装置停车或减产。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法；解决氯碱工业中返回电解工段的淡盐水蒸发能耗高，易结晶等不足的问题，以达到降低能耗，节省投资，降低运行费用的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，包括由五个蒸发器组成的五效顺流蒸发系统，五个所述蒸发器为通过输料管顺次连接的一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、四效蒸发器和五效蒸发器，淡盐水从一效蒸发器顶部所设进料管进入；

一效蒸发器至四效蒸发器均为降膜蒸发器，由上到下均依次设有布膜室、加热室和分离室，五效蒸发器为强制循环蒸发器，包括布膜室、加热室和分体式的五效分离器，五效蒸发器的顶部与五效分离器的进口相连，五效蒸发器的底部与五效分离器的液相出口通过循环管相连，浓盐水从五效分离器的液相出口采出；一效蒸发器分离室产生的二次蒸汽作为二效蒸发器的热源，以此类推，前效蒸发器产生的二次蒸汽经二次蒸汽输送管输送至后效蒸发器的加热室内，作为后效蒸发器的热源。

进一步地，所述一效蒸发器至四效蒸发器的结构和尺寸相同；

进一步地，蒸发系统设备材料与盐水接触部分为钛材。进一步地，前效所述蒸发器和后效所述蒸发器之间的输料管上均连有回流管，所述回流管与前效所述蒸发器的顶部相连，部分盐水经回流管进入前效蒸发器内循环蒸发；

进一步地，一效蒸发器加热室的加热室输出的蒸汽凝液，以及一效蒸发器至三效蒸发器中，蒸发器分离室产生的二次蒸汽，均作为进料管的预热热源，进料管的预热采用间接换热方式，通过换热器进行预热。

进一步地，一效蒸发器的蒸汽凝液出口连通蒸汽凝液换热器，一效蒸发器的二次蒸汽连通三效蒸汽换热器，二效蒸发器的二次蒸汽连通二效蒸汽换热器，三效蒸发器的二次蒸汽连通一效蒸汽换热器，进料管依次从蒸汽凝液换热器、一效蒸汽换热器、二效蒸汽换热器和三效蒸汽换热器内通过；

优选的，所述蒸汽凝液预热器、一效蒸汽预热器、二效蒸汽预热器和三效蒸汽预热器均采用板式换热器型式。

进一步地，所述五效分离器的气相出口与表冷器进气口相连，所述表冷器的出气口连有蒸汽喷射器，二效蒸发器、三效蒸发器和四效蒸发器的壳程顶部与蒸汽喷射器的吸入口管线连接，整个蒸发系统除一效蒸发器外均为负压操作。进一步地，二效蒸发器和三效蒸发器的加热室所产生的二次蒸汽凝液分别进入二者后效的蒸发器加热室内，利用压力差闪蒸回收热量。

进一步地，所述一效蒸发器的蒸发压力为110-126kPaA，二效蒸发器的蒸发压力为82-90kPaA，三效蒸发器的蒸发压力为50-56kPaA，四效蒸发器的蒸发压力为26-30kPaA，五效蒸发器的蒸发压力为12-17kPaA；

优选的，所述一效蒸发器的蒸发压力为119kPaA，二效蒸发器的蒸发压力为89kPaA，三效蒸发器的蒸发压力为53kPaA，四效蒸发器的蒸发压力为29kPaA，五效蒸发器的蒸发压力为15kPaA。

进一步地，所述蒸发器的加热室均为管壳式换热器型式；

一效蒸发器至四效蒸发器加热室的换热管直径为φ50mm，长度为6m～9m，换热面积为300m²～400m²，加热室的壳体直径为1.3～1.8m；

五效蒸发器加热室的换热管直径为φ38mm，长度为7.5m～8.5m，换热面积为700m²～900m²，加热室的壳体直径为1.5～1.8m。

进一步地，进料盐水的温度为75℃～84℃，浓度为18.8％wt NaCI，出料盐水温度为57～59℃，浓度为26.1％wt NaCI。

五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法应用在以离子膜电解法电解槽产生的淡盐水提浓处理中，对50～100t/h蒸发量的单元装置具有较大优势。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

(1)该采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，通过多效顺流蒸发流程多次利用二次蒸汽，利用二次蒸汽和蒸汽凝液预热进料，回收能量，提高蒸汽的利用率，实现节能减排的目的。

(2)该采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，第一到四效的蒸发器具有同样的设计面积和尺寸，实现系统模块化，大大简化设计流程，缩短设备制造周期，简化设备安装过程，提高备品备件的通用性，降低维护需求。

(3)该采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，系统运行平稳，有效避免结晶现象，操作弹性可在30％-120％负荷下正常运行。

(4)该采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，设备材料与盐水接触部分为钛材，提高装置的免维护性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明所述的一种采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法流程图。

附图标记说明：

1-蒸汽凝液换热器；2-三效蒸汽换热器；3-二效蒸汽换热器；4-一效蒸汽换热器；5-一效蒸发器；6-二效蒸发器；7-三效蒸发器；8-四效蒸发器；9-五效蒸发器；10-五效分离器；11-输送泵；12-循环泵；13-产品输出泵；17-表冷器；18-蒸汽抽引器；19-凝液回收管；20-回流管；21-回流控制阀；22-输料管；23-二次蒸汽输送管；24-循环管；25-进料管；26-二次蒸汽预热管；27-吸入口管线。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明：

一种采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，应用在以离子膜电解法电解槽产生的淡盐水提浓处理中，针对蒸发量为50-100t/h的淡盐水蒸发单元具有较大优势；

该工艺方法包括由五个蒸发器组成的五效顺流蒸发系统，五个蒸发器为通过输料管22顺次连接的一效蒸发器5、二效蒸发器6、三效蒸发器7、四效蒸发器8和五效蒸发器9，即，一效蒸发器5的底端与二效蒸发器6的顶端相连，二效蒸发器6的底端与三效蒸发器7的顶端相连，三效蒸发器7的底端与四效蒸发器8的顶端相连，四效蒸发器8的底端与五效蒸发器9的底端相连，输料管22上均设有输送泵11；

一效蒸发器5至四效蒸发器8均为降膜蒸发器，并通过热量分配调整为相同结构和尺寸，大大简化设计流程、缩短设备建造周期、降低施工过程难度，一定程度实现模块化、批量化的目的；蒸发系统设备材料与盐水接触部分为钛材，以提高装置的免维护性；

一效蒸发器5至四效蒸发器8由上到下均依次设有布膜室、加热室和分离室，加热室和分离室为上下部连接为一台整体设备的蒸发器和分离器，不同于分体式左右连接，减少设备占地，简化配管要求，减少泄漏点；

五效蒸发器9为强制循环蒸发器，包括布膜室、加热室和分体式的五效分离器10，五效蒸发器9的顶部与五效分离器10的进口相连，五效蒸发器9的底部与五效分离器10的液相出口间通过循环管24相连，循环管24上设有为盐水回输提供动力的循环泵12，以及输出产品浓盐水的产品输出泵13；

五效分离器10的气相出口与表冷器17进气口相连；表冷器17的出气口通过吸入口管线27连有蒸汽喷射器18，对五效分离器10内的蒸汽进行抽引，同时，二效蒸发器6、三效蒸发器7和四效蒸发器8的壳程顶部与蒸汽喷射器18的吸入口管线27连接，使整个蒸发系统除一效蒸发器5外均为负压操作，保持蒸发过程在负压下进行；

蒸汽喷射器18及其表冷器17采用直连模式，将真空喷射系统作为一个整体撬块进行设计，制造，节省安装费用和占地面积；

蒸发器的加热室均为管壳式换热器型式，盐水从加热室的管程(也称换热管)内通过，蒸汽从加热室的壳程内通过，壳程与管程互不相通；

工作过程中，来自电解工段，浓度为18.8％wt NaCI的淡盐水，经过脱氯，脱除硫酸盐后，从一效蒸发器5顶部所设进料管25进入，经过一二三四五效的蒸发器蒸发浓缩后，从五效分离器10的液相出口采出，得到浓度为26.1％wt NaCI且温度和压力均达到规定值的浓盐水，由产品输出泵13送出界区，返回电解槽；

该五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺，所有设备组成一个多效蒸发系统，盐水流动方向与蒸汽流动方向一致，为顺流蒸发；

为了保证浓缩效果，一效蒸发器5和二效蒸发器6、二效蒸发器6和三效蒸发器7、三效蒸发器7和四效蒸发器8、四效蒸发器8和五效蒸发器9之间的输料管22上均连有回流管20，回流管20与输料管22上游蒸发器的顶部相连，使部分盐水经回流管20进入前效蒸发器内进行循环蒸发；

为防止一效蒸发器5至四效蒸发器8出现换热管内，由于盐水流量过小出现结晶，进而恶化传热效果甚至损坏设备，分别在一效蒸发器5至四效蒸发器8的回流管20出口增加回流控制阀21，通过检测入口流量变化，控制回流控制阀21的打开和关闭，用以控制回流管20进入蒸发器的盐水流量，保证蒸发器最小流量要求，防止因工况变化和操作不当引发结晶现象；五效蒸发器9采取强制循环措施，从设计上避免结晶现象出现。

工艺流程具体说明如下：来自电解槽的淡盐水温度为75-84℃，经过预热后温度达到101-103℃进入一效蒸发器5管程，在一效蒸发器5内110-126kPaA压力下被新鲜蒸汽加热并蒸发，在一效蒸发器5底部分离室内完成气液分离后，淡盐水温度达到110-112℃，经一效输送泵11进入二效蒸发器6，在82-90kPaA二效蒸发器6压力下被一效输出的二次蒸汽加热，蒸发后在二效蒸发器6底部分离室内进行气液分离，盐水温度达到99-101℃进入三效蒸发器7继续蒸发，依次类推，三效蒸发压力为50-56kPaA，底部出料温度达到86-90℃，四效蒸发器8压力为26-30kPaA，底部分离室的出料温度达到72-74℃；

作为优选方案，一效蒸发器5的蒸发压力为119kPaA，二效蒸发器6的蒸发压力为89kPaA，三效蒸发器7的蒸发压力为53kPaA，四效蒸发器8的蒸发压力为29kPaA，五效蒸发器9的蒸发压力为15kPaA；

四效蒸发后的盐水，同五效分离器10的循环盐水混合后，进入五效蒸发器9，五效蒸发器9的蒸发压力为12-17kPaA，出口温度为57℃-59℃，由于五效蒸发器9为强制循环蒸发器，经加热后的盐水在静压头的作用下在五效蒸发器9加热室的换热管内保持液相，随着液体流动至高处，静压见效，液体达到过热状态，出现气相，气相和液相混合的盐水进入单独设置的五效分离器10内，经气液分离后，提浓后浓度合格的液相由产品输出泵13送出界区，气相进入表冷器17，冷凝的二次蒸汽凝液集中收集后送出界区。

为节省蒸汽用量，只有一效蒸发器5需要采用新鲜蒸汽加热，新鲜蒸汽进入一效蒸发器5的壳程对管程内的盐水进行加热，同时蒸汽放热冷凝生成蒸汽凝液，高温蒸汽凝液与蒸汽凝液换热器1的盐水侧换热冷却后送出界区回收；

第一效蒸发器5管程盐水经加热沸腾蒸发后进入底部气液分离室，提浓后的盐水进入下一效管程重复进行蒸发提浓，产生的二次蒸汽则进入下一效的蒸发器壳程作为下一效的蒸发器热源，除第一效采用新鲜蒸汽加热外，一效蒸发器5分离室产生的二次蒸汽作为二效蒸发器6的热源，以此类推，前效蒸发器产生的二次蒸汽经二次蒸汽输送管23输送至后效蒸发器的加热室内，作为后效蒸发器的热源，对淡盐水进项蒸发提浓至所需浓度；

同时，第二效到第三效，第三效到第四效的二次蒸汽凝液，通过合理设计管路尺寸和位高差，选用合理的控制手阀Cv值，经过核算效间压力差和管口的高差，设计二效蒸发器6和三效蒸发器7的凝液通过二次蒸汽凝液回收管19分别直接进入下一效的蒸发器，进行闪蒸回收热量，省去常规设计中的效间的二次凝液回收罐和二次凝液输送泵等设备；

为了充分利用余热，以达到节能的目的，一效蒸发器5加热室的加热室输出的蒸汽凝液，以及一效蒸发器5、二效蒸发器6和三效蒸发器7的分离室产生的二次蒸汽，除去输入蒸发器加热室壳程作为热源的部分，均作为进料管25的预热热源，通过间接换热方式对进料管25进行预热；

其中，一效蒸发器5的蒸汽凝液出口连通蒸汽凝液换热器1，一效蒸发器5的二次蒸汽连通三效蒸汽换热器2，二效蒸发器6的二次蒸汽连通二效蒸汽换热器3，三效蒸发器7的二次蒸汽连通一效蒸汽换热器4，依照温度从低到高，进料管25依次从蒸汽凝液换热器1、一效蒸汽换热器4、二效蒸汽换热器3和三效蒸汽换热器2内通过，蒸汽凝液预热器、一效蒸汽预热器、二效蒸汽预热器和三效蒸汽预热器均采用板式换热器型式；

淡盐水提浓的过程属于多效蒸发过程，前一效的蒸发器蒸汽作为后一效的蒸发器热源，大大提高了热能利用率，并充分利用蒸汽凝液和二次蒸汽对进料进行预热，二效蒸发器6和三效蒸发器7的凝液直接送至下一效的蒸发器闪蒸回收热量，减少了设备和配管，新鲜蒸汽凝液和工艺凝液分开回收，送出界区后可重复利用。

工艺原理：

1)设备的选取

本工艺方法用于将淡盐水提浓至对应温度下接近饱和的浓度，前四效选择一次通过式流程，减少各效输送泵11的电耗。盐水从第一效降膜蒸发器顶部进入，仅通过蒸发器一次，从上至下受到蒸汽的加热，进而蒸发提高淡盐水浓度，当盐水进入五效蒸发器9时，此时盐水浓度已经接近饱和，为了避免盐水在五效蒸发器9换热管内被加热过度而直接达到饱和浓度，甚至在换热管内析出固体盐，进而造成换热管内结垢，大大恶化传热过程，因此五效蒸发器9选择强制循环流程，经五效蒸发器9的循环泵12输送，盐水自下至上经过五效蒸发器9的加热室，由于循环管24内盐溶液静压力的作用，盐溶液在五效蒸发器9内不会发生蒸发过程。

随着盐溶液在循环管24内上升进入五效分离器10，溶液的压力降低，盐溶液中的水得到蒸发，二次蒸汽和提浓后的成品溶液得到分离，通过五效分离器10底部的循环管24和四效蒸发器8来的新鲜盐溶液经循环泵12重新进入五效蒸发器9的加热室，完成一次循环。产品溶液则经单独的产品输出泵13从五效分离器10下部的循环管24抽出，保证系统的盐浓度平衡。

2)效数的选择

多效蒸发系统中，效数的增加意味着设备投资的增加，如选用六效蒸发流程，会增加一台蒸发器，同时，末效蒸发器由于操作压力的进一步降低，其气液分离器体积会增大，以末效操作压力降低5kPa为例，末效的气液分离器的体积会增大至原体积的1.5倍，大大增加设备制造材料的消耗，而蒸发器和气液分离器均采用钛材，造成装置投资的大幅提高。在同一基准材料价格的基础上，六效蒸发流程的投资将比五效流程增加30％，而消耗的蒸汽几乎一样，这在经济上是不划算的。

效数的减少则会带来每一效热负荷的增加，这意味着每一效的蒸发器蒸发量会提高，每一效末端出口气相流量的增加，进而导致末端出口气相速度的提升。基于淡盐水溶液的物理性质，以蒸发量为72t/h为例，如采用四效蒸发流程，第二、第三效的蒸发器尾部气相流速将会大于30m/s，在该气相流速下，降膜蒸发器换热管内液膜流动形态将由重力控制转为剪力控制，较高的气相流速会对液膜施加一个向下的剪切力，大大增加液膜断裂的风险，而液膜断裂在蒸发过程中对换热管的损坏将是不可接受的。

3)蒸发器压力的选择

各效蒸发器蒸发压力的选择会影响每一效的蒸发器蒸发过程的传热温差，由于管内为蒸发过程，管外为冷凝过程，因此降膜蒸发器的总传热系数基本相同，公式为：

Q＝hA△T

其中：Q——传热量

h——总传热系数

A——传热面积

△T——传热温差

要想使得前四效的蒸发器换热面积相同，则传热温差与传热量必须匹配，以淡盐水蒸发装置蒸发量为93t/h为例，第一效的蒸发器传热温差为10℃，第二效的蒸发器传热温差为9.5℃，第三效的蒸发器传热温差为8.5℃，第四效的蒸发器传热温差为13℃，第五效的蒸发器传热温差为10℃，由于第五效的蒸发器为强制循环蒸发器，扣除第五效的蒸发量28t/h，则第一效的蒸发器到第四效的蒸发器，蒸发量分别应为15.8t/h，15.1t/h，13.5t/h，20.6t/h，如此设计，方可保证前四效的降膜蒸发器换热面积相同。

对于末效蒸发器蒸发压力的选择，太高则会提高第一效蒸发器的蒸发压力，进而提高系统的设计温度，对设备的机械设计是不利的，太低则会增加系统的真空度，使得末效蒸发器的二次蒸汽压力过低，增加冷却水的消耗，增大末效表冷器17的面积，增加设备投资，同时增加了空气漏入系统的风险。综合考虑系统的蒸发能力和表冷器17的设计，末效蒸发器的蒸发压力选定在15kPaA左右。

对于第一效蒸发压力的选择，太高会提升设备的机械设计难度，同时对于给定的加热新鲜蒸汽，降低了降膜蒸发器的传热温差，进而导致换热面积的增加；第一效蒸发压力太低固然会增加第一效的换热温差，但同时对系统总的传热温差会降低，如此则限制了整个系统的蒸发能力。以93t/h蒸发量为例，综合考虑蒸发量和降膜蒸发器的换热面积，选定第一效蒸发器5的蒸发压力为119kPaA左右。

4)加热室参数的选取

对于换热器参数的选取，以72t/h蒸发量为例，如选择φ38mm的换热管，在保证换热器壳体直径在合理范围内，降膜管内气相流速甚至可以达到60m/s，在此状况下换热管内液膜已然断裂，会造成换热管局部过热，损坏设备。如选择φ80mm换热管，一是增加了加热室的生产制造难度，换热管与管板之间的连接处容易泄露，二是会造成加热室壳体直径达到3m以上，大大增加设备的制造和安装难度。对于换热管长度的选取，当换热管长度大于9m时，由于受热蒸发的原因，液膜随着换热管长度的增加越来越薄，换热管长度过长会带来尾部换热管液膜断裂的问题；当换热管长度小于6m时，为保证充足的换热面积，换热管数则会增加，造成加热室壳体直径增大，引起设备的制造和安装问题。

综合考虑，本发明中，一效蒸发器5至四效蒸发器8加热室的换热管直径为φ50mm，长度为6m～9m，换热面积为300m²～400m²，加热室的壳体直径为1.3～1.8m；五效蒸发器9加热室的换热管直径为φ38mm，长度为7.5m～8.5m，换热面积为700m²～900m²，加热室的壳体直径为1.5～1.8m。

5)回流管20的设置

为了保证装置的操作弹性，对于前四效一次通过式流程，设置了循环用的回流管20，经每一效的蒸发器提浓后的盐溶液，可以通过输送泵11返回到蒸发器的入口，和上游的新鲜盐溶液混合后进入降膜蒸发器，保证降膜蒸发器要求的最小降膜流量。在回流管20上设置手动的回流控制阀21和流量计，保证在操作负荷变化的情况下，通过控制手动调节阀调节回流管20线的流量，以保证降膜蒸发器运行在稳定操作区间内，该回流管20在正常操作条件下可以关闭以降低电力消耗。

6)真空系统的选用

对于本装置的真空系统选择上，有真空泵和蒸汽喷射器两种方案。但考虑到本装置蒸发量较大，如选择真空泵，设备的体积会很大，同时考虑到装置的稳定性，需设置一台备机，这对于设备的布置和投资都是不利的。由于蒸汽喷射器体积较小，且由于没有动部件不需要设置备机，消耗蒸汽量也在500kg/h以内，因此本装置选择蒸汽喷射器18作为真空系统，满足开车需求和操作过程中不凝气的排除，减少动设备的设置，提高装置免维护性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，其特征在于：包括由五个蒸发器组成的五效顺流蒸发系统，五个所述蒸发器为通过输料管(22)顺次连接的一效蒸发器(5)、二效蒸发器(6)、三效蒸发器(7)、四效蒸发器(8)和五效蒸发器(9)，淡盐水从一效蒸发器(5)顶部所设进料管(25)进入；

一效蒸发器(5)至四效蒸发器(8)均为降膜蒸发器，由上到下均依次设有布膜室、加热室和分离室，五效蒸发器(9)为强制循环蒸发器，包括布膜室、加热室和分体式的五效分离器(10)，五效蒸发器(9)的顶部与五效分离器(10)的进口相连，五效蒸发器(9)的底部与五效分离器(10)的液相出口通过循环管(24)相连，浓盐水从五效分离器(10)的液相出口采出；一效蒸发器(5)分离室产生的二次蒸汽作为二效蒸发器(6)的热源，以此类推，前效蒸发器产生的二次蒸汽经二次蒸汽输送管(23)输送至后效蒸发器的加热室内，作为后效蒸发器的热源。

2.根据权利要求1所述的采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，其特征在于：所述一效蒸发器(5)至四效蒸发器(8)的结构和尺寸相同；

进一步地，蒸发系统设备材料与盐水接触部分为钛材。

3.根据权利要求1所述的采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，其特征在于：前效所述蒸发器和后效所述蒸发器之间的输料管(22)上均连有回流管(20)，所述回流管(20)与前效所述蒸发器的顶部相连，部分盐水经回流管(20)进入前效蒸发器内循环蒸发。

4.根据权利要求1所述的采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，其特征在于：一效蒸发器(5)加热室的加热室输出的蒸汽凝液，以及一效蒸发器(5)至三效蒸发器(7)中，蒸发器分离室产生的二次蒸汽，均作为进料管(25)的预热热源，进料管(25)的预热采用间接换热方式，通过换热器进行预热；

进一步地，一效蒸发器(5)的蒸汽凝液出口连通蒸汽凝液换热器(1)，一效蒸发器(5)的二次蒸汽连通三效蒸汽换热器(2)，二效蒸发器(6)的二次蒸汽连通二效蒸汽换热器(3)，三效蒸发器(7)的二次蒸汽连通一效蒸汽换热器(4)，进料管(25)依次从蒸汽凝液换热器(1)、一效蒸汽换热器(4)、二效蒸汽换热器(3)和三效蒸汽换热器(2)内通过；

优选的，所述蒸汽凝液预热器、一效蒸汽预热器、二效蒸汽预热器和三效蒸汽预热器均采用板式换热器型式。

5.根据权利要求1所述的采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，其特征在于：所述五效分离器(10)的气相出口与表冷器(17)进气口相连，所述表冷器(17)的出气口连有蒸汽喷射器(18)，二效蒸发器(6)、三效蒸发器(7)和四效蒸发器(8)的壳程顶部与蒸汽喷射器(18)的吸入口管线(27)连接，整个蒸发系统除一效蒸发器(5)外均为负压操作。

6.根据权利要求1所述的采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，其特征在于：二效蒸发器(6)和三效蒸发器(7)的加热室所产生的二次蒸汽凝液分别进入二者后效的蒸发器加热室内，利用压力差闪蒸回收热量。

7.根据权利要求1所述的采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，其特征在于：所述一效蒸发器(5)的蒸发压力为110-126kPaA，二效蒸发器(6)的蒸发压力为82-90kPaA，三效蒸发器(7)的蒸发压力为50-56kPaA，四效蒸发器(8)的蒸发压力为26-30kPaA，五效蒸发器(9)的蒸发压力为12-17kPaA；

优选的，所述一效蒸发器(5)的蒸发压力为119kPaA，二效蒸发器(6)的蒸发压力为89kPaA，三效蒸发器(7)的蒸发压力为53kPaA，四效蒸发器(8)的蒸发压力为29kPaA，五效蒸发器(9)的蒸发压力为15kPaA。

8.根据权利要求1所述的采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，其特征在于：所述蒸发器的加热室均为管壳式换热器型式；

优选的，一效蒸发器(5)至四效蒸发器(8)加热室的换热管直径为φ50mm，长度为6m～9m，换热面积为300m²～400m²，加热室的壳体直径为1.3～1.8m；

五效蒸发器(9)加热室的换热管直径为φ38mm，长度为7.5m～8.5m，换热面积为700m²～900m²，加热室的壳体直径为1.5～1.8m。

9.根据权利要求1所述的采用五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法，其特征在于：进料盐水的温度为75℃～84℃，浓度为18.8％wt NaCI，出料盐水温度为57～59℃，浓度为26.1％wt NaCI。

10.权利要求1-9项所述的五效顺流蒸发流程提浓淡盐水的工艺方法应用在以离子膜电解法电解槽产生的淡盐水提浓处理中，对50～100t/h蒸发量的单元装置具有较大优势。

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