CN218653018U - 一种用于加热蒸发液碱的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于加热蒸发液碱的装置，涉及氯碱化工技术领域，解决了现有技术中以蒸汽为加热源加热蒸发浓缩液碱，造成产品生产成本高以及产品的生产过程不符合节能减排要求的技术问题。本实用新型用于加热蒸发液碱的装置，包括加热机构和蒸发浓缩机构，其中，加热机构包括光伏发电组件，光伏发电组件利用太阳能发电，并且光伏发电组件产生的电能用于加热原液碱储罐中的原液碱；蒸发浓缩机构与原液碱储罐连接，并且蒸发浓缩机构用于对加热后的原液碱进行蒸发浓缩。本实用新型用于加热蒸发液碱的装置，可降低50％碱的生产成本，还可间接降低碳排放，符合节能减排要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及氯碱化工技术领域，尤其涉及一种用于加热蒸发液碱的装置。
背景技术
烧碱二线50％烧碱蒸发装置的生产能力为10万吨/年，正常生产时，来自电解工序的32％液碱进入二线蒸发装置的32％液碱储罐，温度约82℃，然后再用泵送入三效蒸发器，利用蒸汽进行加热蒸发浓缩，最终提浓至50％液碱后，作为产品销售。现有技术中用于加热蒸发液碱的装置如图1所示。
然而，申请人发现，现有用于加热蒸发浓缩液碱的装置至少存在如下缺陷： (1)现有技术中对液碱进行加热蒸发浓缩时，加热源主要是0.8MPa中压蒸汽，每生产一吨50％碱大约消耗0.60吨蒸汽，以10万吨/年的生产能力计算，年消耗蒸汽约60000吨，折合成标准煤约5826吨，每吨蒸汽价格按100元计算，年消耗蒸汽成本600万元，生产成本较高；(2)蒸汽消耗量大，造成煤的用量较大，碳排放引发环境问题，不符合节能减排的要求。
因此，急需对现有技术中有用于加热蒸发浓缩液碱的装置进行改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是提出一种用于加热蒸发液碱的装置，解决了现有技术中以蒸汽为加热源加热蒸发浓缩液碱，造成产品生产成本高以及产品的生产过程不符合节能减排要求的技术问题。本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型用于加热蒸发液碱的装置，包括加热机构和蒸发浓缩机构，其中，所述加热机构包括光伏发电组件，所述光伏发电组件利用太阳能发电，并且所述光伏发电组件产生的电能用于加热原液碱储罐中的原液碱；所述蒸发浓缩机构与所述原液碱储罐连接，并且所述蒸发浓缩机构用于对加热后的原液碱进行蒸发浓缩。
根据一个优选实施方式，所述光伏发电组件包括光伏发电板和光伏逆变器，其中，所述光伏发电板安装于厂房顶部，并且所述光伏发电板利用太阳能发电；所述光伏逆变器与所述光伏发电板连接，并且所述光伏逆变器用于将所述光伏发电板产生的直流电转变为交流电。
根据一个优选实施方式，所述加热机构还包括电伴热带，所述电伴热带缠绕于所述原液碱储罐的管壁，并且所述电伴热带与所述光伏逆变器电连接。
根据一个优选实施方式，所述电伴热带的缠绕高度不小于所述原液碱储罐总高度的80％。
根据一个优选实施方式，所述电伴热带的间隔距离为40～60cm。
根据一个优选实施方式，所述加热机构还包括温度传感器，所述温度传感器用于检测所述电伴热带的温度。
根据一个优选实施方式，所述加热机构还包括保温层，所述保温层包裹于所述电伴热带外层。
根据一个优选实施方式，所述保温层为硅酸盐棉层，并且所述保温层的厚度为180～250mm。
根据一个优选实施方式，所述光伏发电组件还包括控制器，所述控制器与所述温度传感器连接，所述控制器还与所述光伏逆变器连接，并使所述控制器基于所述温度传感器的检测结果控制所述电伴热带与所述光伏逆变器之间的连通状态。
根据一个优选实施方式，所述蒸发浓缩机构包括三效蒸发组件、二效蒸发组件和一效蒸发组件，其中，所述三效蒸发组件与所述原液碱储罐连接，所述三效蒸发组件还与所述二效蒸发组件连接，所述二效蒸发组件还与所述一效蒸发组件连接，并使经所述加热机构加热后的原液碱依次经所述三效蒸发组件、所述二效蒸发组件和所述一效蒸发组件进行逐级蒸发浓缩。
本实用新型提供的用于加热蒸发液碱的装置至少具有如下有益技术效果：
本实用新型用于加热蒸发液碱的装置，通过光伏发电组件利用太阳能发电对原液碱进行加热，然后再通过蒸汽加热对加热后的液碱进行蒸发浓缩，每生产一吨50％碱消耗的蒸汽降低至0.55吨，以10万吨/年的生产能力计算，每年可节约蒸汽约5000吨，年节约成本约50万元，节约标准煤485.5吨，经济效益可观；另一方面，本实用新型用于加热蒸发液碱的装置，还间接降低了碳排放，符合节能减排要求。即本实用新型用于加热蒸发液碱的装置，解决了现有技术中以蒸汽为加热源加热蒸发浓缩液碱，造成产品生产成本高以及产品的生产过程不符合节能减排要求的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中用于加热蒸发液碱的装置示意图；
图2是本实用新型用于加热蒸发液碱的装置示意图。
图中：10、原液碱储罐；201、光伏发电板；202、光伏逆变器；203、电伴热带；204、温度传感器；205、控制器；301、三效蒸发器；302、二效蒸发器；303、一效蒸发器；304、二效一段预热器；305、二效二段预热器；306、一效一段预热器；307、一效二段预热器；308、碱液冷却器；309、冷凝水罐； 310、冷凝器。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
本实施例用于加热蒸发液碱的装置，包括加热机构和蒸发浓缩机构。优选的，加热机构包括光伏发电组件，光伏发电组件利用太阳能发电，并且光伏发电组件产生的电能用于加热原液碱储罐10中的原液碱；蒸发浓缩机构与原液碱储罐10连接，并且蒸发浓缩机构用于对加热后的原液碱进行蒸发浓缩，如图2 所示。优选的，光伏发电组件产生的电能用于将原液碱储罐10中的原液碱加热至84℃。优选的，原液碱为浓度为32％液碱，经蒸发浓缩机构蒸发浓缩后的产品为50％液碱。
现有技术中进入蒸发浓缩机构的32％液碱温度约82℃，利用本实施例用于加热蒸发液碱的装置，通过加热机构加热后，可使进入蒸发浓缩机构32％液碱温度升高至约84℃。现有技术中每生产一吨50％碱耗蒸汽0.6吨，本实施例每生产一吨50％碱耗蒸汽0.55吨，按年产10万吨50％碱计算，蒸汽价格按100 元/吨计算，现有技术中耗蒸汽费用为100000×0.6×100＝6000000元/年；折合标准煤：60000×0.0971＝5826吨/年；本实施例耗蒸汽费用为100000×0.55× 100＝5500000元/年；折合标准煤5：5000×0.0971＝5340.5吨/年；利用本实施例用于加热蒸发液碱的装置，可降低成本：6000000-5500000＝50万元/年，节约标准煤：5826-5340.5＝485.5吨/年。
本实施例用于加热蒸发液碱的装置，通过光伏发电组件利用太阳能发电对原液碱进行加热，然后再通过蒸汽加热对加热后的液碱进行蒸发浓缩，每生产一吨50％碱消耗的蒸汽降低至0.55吨，以10万吨/年的生产能力计算，每年可节约蒸汽约5000吨，年节约成本约50万元，节约标准煤485.5吨，经济效益可观；另一方面，本实施例用于加热蒸发液碱的装置，还间接降低了碳排放，符合节能减排要求。即本实施例用于加热蒸发液碱的装置，解决了现有技术中以蒸汽为加热源加热蒸发浓缩液碱，造成产品生产成本高以及产品的生产过程不符合节能减排要求的技术问题。
根据一个优选实施方式，光伏发电组件包括光伏发电板201和光伏逆变器 202，其中，光伏发电板201安装于厂房顶部，并且光伏发电板201利用太阳能发电；光伏逆变器202与光伏发电板201连接，并且光伏逆变器202用于将光伏发电板201产生的直流电转变为交流电，如图2所示。光伏发电板201和光伏逆变器202可为现有技术中的产品或设备。本实施例优选技术方案的光伏发电组件包括光伏发电板201和光伏逆变器202，通过光伏发电板201可将太阳能转换为电能，再通过光伏逆变器202可将光伏发电板201产生的直流电转变为交流电，以便用于对原液碱储罐10中的原液碱进行加热。
根据一个优选实施方式，加热机构还包括电伴热带203，电伴热带203缠绕于原液碱储罐10的管壁，并且电伴热带203与光伏逆变器202电连接，如图 2所示。优选的，电伴热带203的缠绕高度不小于原液碱储罐10总高度的80％。优选的，电伴热带203的间隔距离为40～60cm。更优选的，电伴热带203的间隔距离为50cm。本实施例优选技术方案的加热机构还包括电伴热带203，通过光伏发电板201为电伴热带203供电，可将电能转换为热能，用于对原液碱储罐10中的原液碱进行加热。不限于此，电伴热带203的缠绕高度和间距也可基于实际需求设置为其余的尺寸。
根据一个优选实施方式，加热机构还包括温度传感器204，如图2所示。优选的，温度传感器204用于检测电伴热带203的温度。本实施例优选技术方案的加热机构还包括温度传感器204，通过温度传感器204可实时监控电伴热带203的温度，避免电伴热带203温度过高而烧毁。
根据一个优选实施方式，加热机构还包括保温层，保温层包裹于电伴热带 203外层。优选的，保温层为硅酸盐棉层，并且保温层的厚度为180～250mm。更优选的，保温层的厚度为200mm。本实施例优选技术方案的加热机构还包括保温层，将保温层包裹于电伴热带203外层，可减少热量损失，从而可提高对原液碱储罐10中原液碱的加热效率。不限于此，保温层的材质和厚度也可基于实际需求采用其余的材质或厚度。
根据一个优选实施方式，光伏发电组件还包括控制器205，如图2所示。优选的，控制器205与温度传感器204连接，控制器205还与光伏逆变器202 连接，并使控制器205基于温度传感器204的检测结果控制电伴热带203与光伏逆变器202之间的连通状态，如图2所示。具体的，在温度传感器204的检测结果超过预设值时，控制器205控制电伴热带203与光伏逆变器202之间断开，从而可对电伴热带203起到保护作用；待电伴热带203的温度降低到预设范围内时，控制器205控制电伴热带203与光伏逆变器202之间连通，从而可实现利用光伏发电板201产生的电能为电伴热带203供电。
根据一个优选实施方式，蒸发浓缩机构包括三效蒸发组件、二效蒸发组件和一效蒸发组件。优选的，三效蒸发组件与原液碱储罐10连接，三效蒸发组件还与二效蒸发组件连接，二效蒸发组件还与一效蒸发组件连接，并使经加热机构加热后的原液碱依次经三效蒸发组件、二效蒸发组件和一效蒸发组件进行逐级蒸发浓缩。更优选的，三效蒸发组件、二效蒸发组件和一效蒸发组件以蒸汽为热源，从而对加热后的原液碱进行蒸发浓缩。
如图2所示，采用三效逆流降膜蒸发技术将浓度为32％的原料碱浓缩到 50％，经冷却后成为50％成品液碱。蒸发浓缩过程中的加热源为0.8MPa G的生蒸汽。
碱路：从界区外送来的温度约82℃的32％液碱进入原液碱储罐10，利用光伏发电板201发电并供给缠绕在原液碱储罐10外壁的电伴热带203，电伴热带203将32％液碱加热至84℃，然后用进液泵将32％液碱加入三效蒸发器301，在三效蒸发器301，液碱浓度从32％提升至36％。浓缩后液碱经过二效一段预热器304和二效二段预热器305加热后进入二效蒸发器302，在二效蒸发器 302，液碱浓度提高至42％。浓缩后的液碱经一效一段预热器306和一效二段预热器307加热后进入一效蒸发器303，在一效蒸发器303，液碱浓度提高至 50％。达到浓度的液碱经一效二段预热器307、二效二段预热器305及碱液冷却器308冷却至45℃，送至界区外成品碱罐存储。
汽路：0.8MPa的生蒸汽通过蒸汽调节阀后进入一效蒸发器303，蒸汽冷凝水经一效一段预热器306和二效一段预热器304进行热回收后靠自身压力送出界区外使用，可作为锅炉给水。在一效蒸发器303蒸发产生的二次蒸汽作为二效蒸发器302的加热介质，二效冷凝水进入冷凝水罐309。在二效蒸发器302 蒸发产生的二次蒸汽作为三效蒸发器301的加热介质，三效冷凝水进入冷凝水罐309。在三效蒸发器301蒸发产生的二次蒸汽在冷凝器310中冷凝，真空泵抽吸负压，产生的冷凝液进入冷凝水罐309，统一由冷凝水泵送出界区外使用。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于加热蒸发液碱的装置，其特征在于，包括加热机构和蒸发浓缩机构，其中，所述加热机构包括光伏发电组件，所述光伏发电组件利用太阳能发电，并且所述光伏发电组件产生的电能用于加热原液碱储罐(10)中的原液碱；所述蒸发浓缩机构与所述原液碱储罐(10)连接，并且所述蒸发浓缩机构用于对加热后的原液碱进行蒸发浓缩。
2.根据权利要求1所述的用于加热蒸发液碱的装置，其特征在于，所述光伏发电组件包括光伏发电板(201)和光伏逆变器(202)，其中，所述光伏发电板(201)安装于厂房顶部，并且所述光伏发电板(201)利用太阳能发电；所述光伏逆变器(202)与所述光伏发电板(201)连接，并且所述光伏逆变器(202)用于将所述光伏发电板(201)产生的直流电转变为交流电。
3.根据权利要求2所述的用于加热蒸发液碱的装置，其特征在于，所述加热机构还包括电伴热带(203)，所述电伴热带(203)缠绕于所述原液碱储罐(10)的管壁，并且所述电伴热带(203)经温度传感器(204)和控制器(205)与所述光伏逆变器(202)电连接。
4.根据权利要求3所述的用于加热蒸发液碱的装置，其特征在于，所述电伴热带(203)的缠绕高度不小于所述原液碱储罐(10)总高度的80％。
5.根据权利要求3所述的用于加热蒸发液碱的装置，其特征在于，所述电伴热带(203)的间隔距离为40～60cm。
6.根据权利要求3所述的用于加热蒸发液碱的装置，其特征在于，所述加热机构还包括温度传感器(204)，所述温度传感器(204)用于检测所述电伴热带(203)的温度。
7.根据权利要求3所述的用于加热蒸发液碱的装置，其特征在于，所述加热机构还包括保温层，所述保温层包裹于所述电伴热带(203)外层。
8.根据权利要求7所述的用于加热蒸发液碱的装置，其特征在于，所述保温层为硅酸盐棉层，并且所述保温层的厚度为180～250mm。
9.根据权利要求6所述的用于加热蒸发液碱的装置，其特征在于，所述光伏发电组件还包括控制器(205)，所述控制器(205)与所述温度传感器(204)连接，所述控制器(205)还与所述光伏逆变器(202)连接，并使所述控制器(205)基于所述温度传感器(204)的检测结果控制所述电伴热带(203)与所述光伏逆变器(202)之间的连通状态。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的用于加热蒸发液碱的装置，其特征在于，所述蒸发浓缩机构包括三效蒸发组件、二效蒸发组件和一效蒸发组件，其中，所述三效蒸发组件与所述原液碱储罐(10)连接，所述三效蒸发组件还与所述二效蒸发组件连接，所述二效蒸发组件还与所述一效蒸发组件连接，并使经所述加热机构加热后的原液碱依次经所述三效蒸发组件、所述二效蒸发组件和所述一效蒸发组件进行逐级蒸发浓缩。
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| CN202220695136.9U Active CN218653018U (zh) | 2022-03-28 | 2022-03-28 | 一种用于加热蒸发液碱的装置 |
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