CN114459270A - 一种制碱工艺中的热量回收方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种制碱工艺中的热量回收方法、装置，所述方法包括：利用生蒸汽高温冷凝水作为换热介质依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行预热；利用浓度50％的碱液作为换热介质依次对预热后的浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行加热。在经过预热和加热过后，可以提升低浓度碱液温度，生蒸汽高温冷凝水以及高浓度碱液携带的热量得到有效利用，降低了制碱工艺的蒸汽消耗，整体降低了制碱的能量消耗，减少碱液、片碱的制备成本，环保节能。
Description
技术领域
本发明涉及烧碱工业设备技术领域，特别是涉及一种制碱工艺中的热量回收方法、装置。
背景技术
火碱又名烧碱、苛性钠，化学名称氢氧化钠，常温下为白色固体，具有强腐蚀性，易溶于水，其水溶液呈强碱性，是一种极常用的碱。市售火碱有固态和液态两种：固体呈白色，有块状、片状、棒状、粒状，质脆；纯液体烧碱为无色透明液体。火碱广泛应用于化工、印染、造纸、环保等很多行业，有工业级、食品级(食品添加剂氢氧化钠)之分，两者的主要区别不在于其纯度高低，而是铅、砷、汞等有毒物质的含量有差异，工业级的因有毒物质含量较高而不得用于食品行业。
在烧碱的制备工艺生产线当中，有很多浪费的能源没有得到及时的使用。例如，在高浓度碱液的浓缩过程中产生的生蒸汽高温冷凝水，以及高浓度的碱液所携带的热量直接通过与冷却水换热导致热量的损失。因此，当前亟需一种制碱工艺中的热量回收方法及工艺方法、装置，以有效利用上述白白损失的热量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种制碱工艺中的热量回收方法、装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
根据本发明的第一技术方案，提供一种制碱工艺中的热量回收方法，所述方法包括：利用生蒸汽高温冷凝水作为换热介质依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行预热；利用浓度50％的碱液作为换热介质依次对预热后的浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行加热。
进一步的，通过如下方法利用生蒸汽高温冷凝水作为换热介质依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行预热：利用第一碱水换热器和第二碱水换热器依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行换热，所述生蒸汽高温冷凝水作为第一碱水换热器的换热介质，从所述第一碱水换热器出来的二次生蒸汽高温冷凝水作为第二碱水换热器的换热介质。
进一步的，通过如下方法利用浓度50％的碱液作为换热介质依次对预热后的浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行加热：利用第一碱碱换热器和第二碱碱换热器依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行换热，所述浓度50％的碱液作为第一碱碱换热器的换热介质，从所述第一碱碱换热器出来的浓度50％的碱液作为第二碱碱换热器的换热介质。
进一步的，在利用生蒸汽高温冷凝水依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行预热后，还包括：将换热后的生蒸汽高温冷凝水送出界区外或者冷却后送出界区外。
进一步的，所述方法还包括：将换热后的浓度50％的碱液去浓缩系统或再次冷却后送出界区外。
根据本发明的第二技术方案，提供一种制碱工艺中的热量回收系统，所述热量回收系统包括：预热单元，利用生蒸汽高温冷凝水作为换热介质依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行预热；加热单元，利用浓度50％的碱液作为换热介质依次对所述预热单元预热后的浓度42％的碱液和浓度36％进行加热。
进一步的，所述预热单元包括第一碱水换热器和第二碱水换热器，其中，所述第一碱水换热器的换热介质进口端用于通入生蒸汽高温冷凝水，所述第一碱水换热器的换热介质出口端通过管道连接所述第二碱水换热器的换热介质进口端，所述第一碱水换热器的进料端用于通入浓度42％的碱液，所述第一碱水换热器的出料端通过管道连接所述加热单元，所述第二碱水换热器的进料端用于通入浓度36％的碱液，所述第二碱水换热器的出料端通过管道连接所述加热单元.
进一步的，所述加热单元包括第一碱碱换热器和第二碱碱换热器，所述第一碱碱换热器的换热介质进口端用于通入浓度50％的碱液，所述第一碱碱换热器的换热介质出口端通过管道连接所述第二碱碱换热器的换热介质进口端，所述第一碱水换热器的出料端通过管道连接所述第一碱碱换热器的进料端，所述第二碱水换热器的出料端通过管道连接所述第二碱碱换热器的进料端。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明基于在制碱工艺当中，制备出的高浓度的碱液温度明显高于低浓度的碱液温度的原理下，利用高浓度碱液作为换热介质依次作为低浓度的碱液的加热，以降低低浓度碱液进入下一蒸发器中蒸发时的蒸汽消耗量，本发明还将从高浓度碱液蒸发浓缩所排出的生蒸汽高温冷凝水对低浓度碱液进行预热，在经过预热和加热过后，可以提升低浓度碱液温度，生蒸汽高温冷凝水以及高浓度碱液携带的热量得到有效利用，降低了制碱工艺的蒸汽消耗，整体降低了制碱的能量消耗，减少碱液、片碱的制备成本，环保节能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了根据本发明实施例的一种制碱工艺中的热量回收方法的流程图。
图2示出了根据本发明实施例的一种制碱工艺中的热量回收系统的结构图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
现在结合说明书附图对本发明做进一步的说明。
本发明实施例提供一种制碱工艺中的热量回收方法。该生产线包括蒸发单元100、预浓缩单元200和最终浓缩单元300。碱液依次经过蒸发单元和浓缩单元的处理，获得成品片碱。
图1示出了根据本发明实施例的一种制碱工艺中的热量回收方法的流程图。如图1所示，本发明实施例提供一种制碱工艺中的热量回收方法。所述方法始于步骤S100，利用生蒸汽高温冷凝水作为换热介质依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行预热。本发明实施例利用从高浓度碱液蒸发浓缩所排出的生蒸汽高温冷凝水对低浓度碱液进行预热。仅作为示例，从高浓度碱液蒸发浓缩所排出的生蒸汽高温冷凝水可以是从将浓度42％的碱液提升到50％的蒸发器出来的，也可以是将浓度50％的碱液提升至高于50％(60％、75％、99％等等)的蒸发器出来的，以对生蒸汽高温冷凝水所携带的热量充分利用到制碱工艺中，节能减排。
在一些实施例中，通过如下方法利用生蒸汽高温冷凝水作为换热介质依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行预热：利用第一碱水换热器和第二碱水换热器依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行换热，所述生蒸汽高温冷凝水作为第一碱水换热器的换热介质，从所述第一碱水换热器出来的二次生蒸汽高温冷凝水作为第二碱水换热器的换热介质。
在一些实施例中，在利用生蒸汽高温冷凝水依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行预热后，还包括：将换热后的生蒸汽高温冷凝水送出界区外或者冷却后送出界区外。
最后，在步骤S200中，利用浓度50％的碱液作为换热介质依次对预热后的浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行加热。可以理解的，刚浓缩制备得到的浓度50％的碱液的温度显然会高于
在一些实施例中，通过如下方法利用浓度50％的碱液作为换热介质依次对预热后的浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行加热：利用第一碱碱换热器和第二碱碱换热器依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行换热，所述浓度50％的碱液作为第一碱碱换热器的换热介质，从所述第一碱碱换热器出来的浓度50％的碱液作为第二碱碱换热器的换热介质。
在一些实施例中，所述方法还包括：将换热后的浓度50％的碱液去浓缩系统或再次冷却后送出界区外。
本发明实施例还提供一种制碱工艺中的热量回收系统，所述热量回收系统包括：预热单元，利用生蒸汽高温冷凝水作为换热介质依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行预热；加热单元，利用浓度50％的碱液作为换热介质依次对所述预热单元预热后的浓度42％的碱液和浓度36％进行加热。
图2示出了根据本发明实施例的一种制碱工艺中的热量回收系统的结构图。如图2所示，所述预热单元包括第一碱水换热器100和第二碱水换热器200，其中，所述第一碱水换热器100的换热介质进口端用于通入生蒸汽高温冷凝水，所述第一碱水换热器100的换热介质出口端通过管道连接所述第二碱水换热器200的换热介质进口端，所述第一碱水换热器100的进料端用于通入浓度42％的碱液，所述第一碱水换热器100的出料端通过管道连接所述加热单元，所述第二碱水换热器200的进料端用于通入浓度36％的碱液，所述第二碱水换热器200的出料端通过管道连接所述加热单元。所述加热单元包括第一碱碱换热器300和第二碱碱换热器400，所述第一碱碱换热器300的换热介质进口端用于通入浓度50％的碱液，所述第一碱碱换热器300的换热介质出口端通过管道连接所述第二碱碱换热器400的换热介质进口端，所述第一碱水换热器100的出料端通过管道连接所述第一碱碱换热器300的进料端，所述第二碱水换热器200的出料端通过管道连接所述第二碱碱换热器400的进料端。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种制碱工艺中的热量回收方法，其特征在于，所述方法包括：
利用生蒸汽高温冷凝水作为换热介质依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行预热；
利用浓度50％的碱液作为换热介质依次对预热后的浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行加热。
2.根据权利要求1所述的一种工艺生产线，其特征在于，通过如下方法利用生蒸汽高温冷凝水作为换热介质依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行预热：
利用第一碱水换热器和第二碱水换热器依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行换热，所述生蒸汽高温冷凝水作为第一碱水换热器的换热介质，从所述第一碱水换热器出来的二次生蒸汽高温冷凝水作为第二碱水换热器的换热介质。
3.根据权利要求1所述的一种工艺生产线，其特征在于，通过如下方法利用浓度50％的碱液作为换热介质依次对预热后的浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行加热：
利用第一碱碱换热器和第二碱碱换热器依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行换热，所述浓度50％的碱液作为第一碱碱换热器的换热介质，从所述第一碱碱换热器出来的浓度50％的碱液作为第二碱碱换热器的换热介质。
4.根据权利要求1或2所述的工艺生产线，其特征在于，在利用生蒸汽高温冷凝水依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行预热后，还包括：
将换热后的生蒸汽高温冷凝水送出界区外或者冷却后送出界区外。
5.根据权利要求1或3所述的工艺生产线，其特征在于，所述方法还包括：
将换热后的浓度50％的碱液去浓缩系统或再次冷却后送出界区外。
6.一种制碱工艺中的热量回收系统，其特征在于，所述热量回收系统包括：
预热单元，利用生蒸汽高温冷凝水作为换热介质依次对浓度42％的碱液和浓度36％的碱液进行预热；
加热单元，利用浓度50％的碱液作为换热介质依次对所述预热单元预热后的浓度42％的碱液和浓度36％进行加热。
7.根据权利要求6所述的热量回收系统，其特征在于，所述预热单元包括第一碱水换热器和第二碱水换热器，其中，所述第一碱水换热器的换热介质进口端用于通入生蒸汽高温冷凝水，所述第一碱水换热器的换热介质出口端通过管道连接所述第二碱水换热器的换热介质进口端，所述第一碱水换热器的进料端用于通入浓度42％的碱液，所述第一碱水换热器的出料端通过管道连接所述加热单元，所述第二碱水换热器的进料端用于通入浓度36％的碱液，所述第二碱水换热器的出料端通过管道连接所述加热单元。
8.根据权利要求7所述的热量回收系统，其特征在于，所述加热单元包括第一碱碱换热器和第二碱碱换热器，所述第一碱碱换热器的换热介质进口端用于通入浓度50％的碱液，所述第一碱碱换热器的换热介质出口端通过管道连接所述第二碱碱换热器的换热介质进口端，所述第一碱水换热器的出料端通过管道连接所述第一碱碱换热器的进料端，所述第二碱水换热器的出料端通过管道连接所述第二碱碱换热器的进料端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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