CN204656028U - 一种双效蒸发末效汽系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双效蒸发末效汽系统,Ⅰ效料浆闪蒸室的下方出料管连通Ⅰ效料浆循环泵进料口，Ⅰ效料浆闪蒸室顶部出汽管连通末效料浆加热器的进汽口，Ⅰ效料浆循环泵出料口连通Ⅰ效料浆加热器下方的进料口，Ⅰ效料浆加热器上方的出料管连通Ⅰ效料浆闪蒸室的进料口，Ⅰ效料浆加热器的冷凝液接管连通Ⅰ效冷凝液收集槽；末效料浆闪蒸室的下方出料管连通末效料浆循环泵进料口，末效料浆循环泵出料口连通末效料浆加热器下方的进料口，末效料浆加热器上方的出料管连通末效料浆闪蒸室的进料口，末效料浆加热器的冷凝液接管连通末效冷凝液收集槽。本实用新型工艺流程简单，并采用自动化控制，有效利用末效排汽的热能，减少能源浪费，无污水产生，杜绝了对环境的污染。降低了生产成本，提高了产能。

Description

一种双效蒸发末效汽系统

技术术领域

本实用新型涉及磷酸铵系生产技术系统，具体说是一种双效蒸发末效汽系统。

背景技术

蒸发就是用加热的方法，将含有不挥发性溶质的溶液加热至沸腾状况，使部分溶剂汽化并被移除，从而提高溶剂中溶质浓度的单元操作。双效蒸发就是在两套蒸发单元内进行蒸发操作，第一套蒸发单元用新蒸汽通入Ⅰ效料浆加热器的壳程中对管程中的料浆进行加热，从Ⅰ效料浆闪蒸室蒸出的二次蒸汽进入第二套蒸发单元的末效料浆加热器的壳程中以对管程中的物料进行加热，也就是第一套蒸发单元里蒸出的二次蒸汽在第二套蒸发单元中被再利用了一次，所以双效蒸发装置使新蒸汽的消耗能降低一半左右。蒸发单元越多，新蒸汽的消耗虽然越少，但动能消耗、投资、占用面积也越大，流程复杂，达不到经济运行的目标。

在磷酸铵系化肥生产中，一般由稀磷酸（或浓磷酸）与气氨进行中和反应生产稀磷酸铵料浆，再经蒸发浓缩后生产成品磷酸铵系化肥。而稀磷酸铵料浆的蒸发浓缩通常采用双效逆流蒸发工艺流程，仅有个别大型装置采用三效逆流蒸发工艺流程。

目前，少量厂家采用热泵把一定量的高压蒸汽与Ⅰ效料浆闪蒸室蒸出的二次蒸汽混合并提压升温后作为单效蒸发的热源（即用高能量的蒸汽与低能量的二次蒸汽混合后满足工艺生产所需能量的蒸汽），其缺点是仍然需要消耗高压蒸汽，在没有足够高压蒸汽的条件下无法实施，且二次蒸汽只能部分利用，能量回收利用率较低。而新蒸汽是没有污染的资源，一旦与二次蒸汽混合就产生新的污染。在现有双效（或多效）蒸发流程中，末效单元操作需在负压下运行，才能移出末效料浆蒸发的85℃左右水蒸汽，故末效汽通常采用混合冷凝器用常温水冷凝后排掉了。冷凝后产生的污水要经冷却塔冷却及环保处理后才能循环使用。这部分环保设施的运行不但存在着动能消耗，而且造成85℃左右水蒸汽中可用能的浪费，用冷却塔冷却存在水汽飘飞等环境污染，反复循环最终是要排放的，且污水量大，系统无法消化吸收。所以料浆蒸发浓缩过程是一个高能耗、有污染的单元操作，因此，节能和环保是蒸发操作应予考虑的重要问题。

发明内容

针对磷酸铵系化肥工艺生产料浆浓缩双效蒸发系统中存在的不足，本实用新型提供了一种结构简单、自动化控制，能有效利用末效闪蒸室排出的85℃左右水蒸汽热能，减少能源浪费，提高了双效蒸发的热能利用效率，降低了生产成本，提高了产能，无污水产生，杜绝环境污染的双效蒸发末效汽系统。

本实用新型采用的技术方案是：一种双效蒸发末效汽系统，其技术特点是包括Ⅰ效料浆闪蒸室、Ⅰ效料浆加热器、Ⅰ效料浆循环泵、Ⅰ效冷凝液收集槽、末效料浆闪蒸室、末效料浆加热器、末效料浆循环泵、末效冷凝液收集槽、末效除沫器、蒸汽压缩机和压缩汽调节阀；所述末效料浆闪蒸室的上部外接稀磷酸铵料浆进料，末效料浆闪蒸室的底部经末效料浆循环泵分两路分别连接末效料浆加热器一热程下部和Ⅰ效料浆闪蒸室上部，末效料浆加热器一热程上部连接末效料浆闪蒸室，所述Ⅰ效料浆闪蒸室的底部经Ⅰ效料浆循环泵分别连接Ⅰ效料浆加热器一热程下部和料浆浓缩收集槽，Ⅰ效料浆加热器一热程上部连接Ⅰ效料浆闪蒸室；所述末效料浆闪蒸室顶部经末效除沫器连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机经压缩汽调节阀连接Ⅰ效料浆加热器另一热程上部，Ⅰ效料浆加热器另一热程下部连接Ⅰ效冷凝液收集槽，所述Ⅰ效料浆闪蒸室顶部连接末效料浆加热器另一热程上部，末效料浆加热器另一热程下部连接末效冷凝液收集槽。

进一步地，所述压缩汽调节阀经新蒸汽补充阀连接效料浆加热器另一热程上部。

进一步地，所述末效除沫器底部回料连接末效料浆闪蒸室。

再进一步地，所述Ⅰ效料浆加热器、末效料浆加热器为管壳式热程结构。

稀磷铵料浆首先进入末效料浆闪蒸室中，稀磷铵料浆通过末效料浆循环泵送至末效料浆加热器管程内，经来自Ⅰ效料浆闪蒸室进入末效料浆加热器壳程内的二次蒸汽加热蒸发其中的部分水份，经蒸发后的磷铵料浆由末效料浆加热器出料进入末效料浆闪蒸室进行汽液分离，末效料浆闪蒸室内分离出的二次蒸汽由末效料浆闪蒸室的顶部进入末效除沫器除去夹带的少量料浆，然后由末效除沫器出汽进入蒸汽压缩机，经末效除沫器分离出的磷铵料浆回流到末效料浆闪蒸室内，进入蒸汽压缩机的二次蒸汽经压缩转换成高能量的蒸汽经过压缩汽调节阀调节后送入Ⅰ效料浆加热器的壳程内，由末效料浆循环泵出料送入Ⅰ效料浆闪蒸室的过料磷铵料浆从其下部经Ⅰ效料浆循环泵送入Ⅰ效料浆加热器的管程内再经加热蒸发后进入Ⅰ效料浆闪蒸室进行汽液分离，分离出的二次蒸汽由其顶部连通进入末效料浆加热器壳程内加热蒸发稀磷铵料浆，分离出的浓磷铵料浆由Ⅰ效料浆循环泵的出料料浆浓缩收集槽。

采用上述技术方案，本实用新型的优点是：

1、末效除沫器能有效除去末效料浆闪蒸室出汽中所夹带的磷铵料浆，其下方出料与末效料浆闪蒸室连通回流至末效料浆闪蒸室，无物料损失；末效除沫器能通过蒸汽压缩机与压缩汽调节阀相连，还起到保护蒸汽压缩机的作用；

2、蒸汽压缩机通过末效除沫器与末效料浆闪蒸室相连，通过压缩汽调节阀与Ⅰ效料浆加热器进汽管相连，无须需用冷水对末效汽体进行降温，无冷却水循环处理系统，精简设备。蒸汽压缩机采用变频调速，系统采用自动化智能控制。新蒸汽补充阀作为开停车的热量补充用，确保正常开停机。采用自动化控制，根据末效蒸发的汽量调节蒸汽压缩机的负荷，进而控制压缩汽调节阀的开度，使进入Ⅰ效料浆加热器的压缩汽得到平衡，确保双效蒸发过程的工艺指标时刻处于受控状态。

3、将末效蒸汽绝热压缩后温度升高到与新蒸汽一样，重新作为Ⅰ效蒸发单元加热的新蒸汽，只需补充一定的能量，便可回收利用末效蒸汽的大量潜热。双效蒸发正常生产时无需使用或补充新蒸汽，即无新蒸汽消耗，节省了大量的水资源和煤资源。由于省去了污水处理设备所消耗的电能，虽然蒸汽压缩机增加了21.5度/吨的电能消耗，电费仅为11.825元/吨，但节省了全部新蒸汽消耗的费用，平均每生产一吨磷酸铵系化肥料浆浓缩蒸发部分消耗新蒸汽580kg，节约蒸汽成本145元/吨，降低生产成本。

 本实用新型在充分合理利末效汽热能的基础上，减少了把热水降为常温水的动能消耗和设备投资，由于取消了真空冷凝系统，无污水产生，双效蒸发单元本身的闪蒸汽形成的少量冷凝液，完全回收利用在磷酸铵系生产系统中。避免了废汽、污水等污染，真正实现了节能减排，节水效果显著。同时热能供应充足，加快了蒸发浓缩的速度，提高了蒸发浓缩的效率，从而提高了产量。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

图1所示：Ⅰ效料浆闪蒸室1，Ⅰ效料浆加热器2，Ⅰ效料浆循环泵3，Ⅰ效冷凝液收集槽4，末效料浆闪蒸室5，末效料浆加热器6，末效料浆循环泵7，末效冷凝液收集槽8，末效除沫器9，蒸汽压缩机10，压缩汽调节阀11，新蒸汽补充阀12。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1所示，一种双效蒸发末效汽系统，包括Ⅰ效料浆闪蒸室1，Ⅰ效料浆加热器2，Ⅰ效料浆循环泵3，Ⅰ效冷凝液收集槽4，末效料浆闪蒸室5，末效料浆加热器6，末效料浆循环泵7，末效冷凝液收集槽8，末效除沫器9，蒸汽压缩机10，压缩汽调节阀11和新蒸汽补充阀12。末效料浆闪蒸室5的上部外接稀磷酸铵料浆进料，末效料浆闪蒸室5的底部经末效料浆循环泵7分两路分别连接末效料浆加热器6管程下部和Ⅰ效料浆闪蒸室1上部，末效料浆加热器6管程上部连接末效料浆闪蒸室5，Ⅰ效料浆闪蒸室1的底部经Ⅰ效料浆循环泵3分别连接Ⅰ效料浆加热器2管程下部和料浆浓缩收集槽，Ⅰ效料浆加热器2管程上部连接Ⅰ效料浆闪蒸室1；末效料浆闪蒸室5顶部经末效除沫器9连接蒸汽压缩机10，末效除沫器9底部回料连接末效料浆闪蒸室5，蒸汽压缩机10经压缩汽调节阀11、新蒸汽补充阀12连接Ⅰ效料浆加热器2壳程上部，Ⅰ效料浆加热器2壳程下部连接Ⅰ效冷凝液收集槽4，Ⅰ效料浆闪蒸室1顶部连接末效料浆加热器6壳程上部，末效料浆加热器6壳程下部连接末效冷凝液收集槽8。

进入末效料浆闪蒸室中的稀磷铵料浆通过末效料浆循环泵送至末效料浆加热器管程内，经来自Ⅰ效料浆闪蒸室进入末效料浆加热器壳程内的二次蒸汽加热蒸发其中的部分水份，经蒸发后的磷铵料浆由末效料浆加热器出料管进入末效料浆闪蒸室进行汽液分离，分离出的二次蒸汽由末效料浆闪蒸室的顶部进入末效除沫器除去夹带的少量料浆，然后由末效除沫器的出汽管进入蒸汽压缩机，经末效除沫器分离出的磷铵料浆回流到末效料浆闪蒸室内，进入蒸汽压缩机的二次蒸汽经压缩转换成高能量的蒸汽经过压缩汽调节阀调节后送入Ⅰ效料浆加热器的壳程内。由末效料浆循环泵出料口送入Ⅰ效料浆闪蒸室的过料磷铵料浆从其下部连通管经Ⅰ效料浆循环泵送入Ⅰ效料浆加热器的管程内再经加热蒸发后进入Ⅰ效料浆闪蒸室进行汽液分离，分离出的二次蒸汽由其顶部连通管进入末效料浆加热器壳程内加热蒸发稀磷铵料浆，分离出的浓磷铵料浆由Ⅰ效料浆循环泵的出料管送至所需工序。新蒸汽补充阀作为开停车的热量补充。系统全部采用自动化智能控制，操作方便。

Claims (4)

1.一种双效蒸发末效汽系统，其特征在于：包括Ⅰ效料浆闪蒸室、Ⅰ效料浆加热器、Ⅰ效料浆循环泵、Ⅰ效冷凝液收集槽、末效料浆闪蒸室、末效料浆加热器、末效料浆循环泵、末效冷凝液收集槽、末效除沫器、蒸汽压缩机和压缩汽调节阀；所述末效料浆闪蒸室的上部外接稀磷酸铵料浆进料，末效料浆闪蒸室的底部经末效料浆循环泵分两路分别连接末效料浆加热器一热程下部和Ⅰ效料浆闪蒸室上部，末效料浆加热器一热程上部连接末效料浆闪蒸室，所述Ⅰ效料浆闪蒸室的底部经Ⅰ效料浆循环泵分别连接Ⅰ效料浆加热器一热程下部和料浆浓缩收集槽，Ⅰ效料浆加热器一热程上部连接Ⅰ效料浆闪蒸室；所述末效料浆闪蒸室顶部经末效除沫器连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机经压缩汽调节阀连接Ⅰ效料浆加热器另一热程上部，Ⅰ效料浆加热器另一热程下部连接Ⅰ效冷凝液收集槽，所述Ⅰ效料浆闪蒸室顶部连接末效料浆加热器另一热程上部，末效料浆加热器另一热程下部连接末效冷凝液收集槽。

2.根据权利要求1所述的一种双效蒸发末效汽系统，其特征是：所述压缩汽调节阀经新蒸汽补充阀连接效料浆加热器另一热程上部。

3.根据权利要求1所述的一种双效蒸发末效汽系统，其特征是：所述末效除沫器底部回料连接末效料浆闪蒸室。

4.根据权利要求1所述的一种双效蒸发末效汽系统，其特征是：所述Ⅰ效料浆加热器、末效料浆加热器为管壳式热程结构。