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片碱资讯

简要分析片碱蒸发工艺存在的不足主要有哪些?

发布时间:2021-04-17  发布人:片碱   点击量:
片碱广泛应用于国民经济的各个领域,如轻纺、印染、医药、造纸、化工及橡胶等,是工业生产中不可缺少的重要原料之一,在工业发展中占有重要地位。隔膜法制碱工艺是化工工业常用的制碱方法,在此制碱过程中蒸发操作工序是必不可少的环节。但是,片碱蒸发工艺还存在很多不足之处。今天小编带大家了解一下主要涉及哪几方面,来看看吧
1、采盐过程能耗过高
隔膜法片碱生产方式的电解槽中NaOH质量浓度一般控制在(130±5)g/L、NaCl质量浓度为(190±10)g/L,通过电解,阴极产生高浓度氢氧化钠溶液、阳极产生氯化钠,因此,进行盐碱分离、使产品含盐量达到指标要求也是蒸发的目的之一,而采盐的方式直接影响生产效率和生产能耗。采用顺流工艺生产高浓度碱时,是由Ⅰ效至Ⅱ效、Ⅱ效至Ⅲ效都是高温效向低温效进料,热量散失比较严重,并且如果在碱溶液的浓缩过程中盐(氯化钠)的结晶达不到要求,会加大生产能耗,对片碱的纯度也会产生影响。而且如果顺流蒸发中过料位置选择不当,会出现急骤闪蒸现象,造成设备震动,析出的结晶体积也比要求的小得多,不易过滤,严重的还有可能堵塞过料管。如果将过料管改在循环泵进料侧或加热管的入口端,由于过料温度高,由热力学第零定律可知,原料通过加热管后产生的混合物温度会增高,影响传热有效温差,不利于传热,增加了能耗。
2、设备腐蚀严重、使用周期短
氢氧化钠是一种具有强腐蚀性的强碱,在无水高温条件下还会与铁反应,因此片碱生产工业中设备的腐蚀是提高片碱生产成本的一大原因。据统计,Ⅰ效加热室运行周期最短为1个月,Ⅰ效蒸发器各部位出现裂纹现象比比皆是,蒸发预热器每年最多更换了5台,由此可见,片碱蒸发工业设备的使用周期与其他化工产业相比非常短。究其原因,是设备的生产工艺落后和设备规格不规范。以旋液分离器和电解液预热器为例分析,由于旋液分离器直径仅180mm,比最适直径偏小,导致离心机分盐效率降低,低于分离母液工艺指标,并且分盐负荷的增加会大幅度缩短分离器的使用寿命。而预热装置采用过的列管换热器和螺旋板式换热器换热面积都小于最优面积,导致进料中有相当部分的蒸汽用于料液预热,增加了不必要的能耗。
3、蒸汽利用率低、末效蒸发器真空度不足
由于隔膜法生产片碱所用蒸汽由供热厂统一供给,与生活用蒸汽和其他产业用蒸汽同一来源,蒸汽压力经常波动,常常达不到0.6 MPa,这就导致三效顺流不能正常进行,传热过程遭到破坏,蒸汽被利用又不能完全没被利用,导致浪费。同样的,压力过高也是蒸汽利用率低的一大问题,它会导致蒸发过程中的不可逆反映所占比例增加,加大对设备的腐蚀作用,严重损害正常生产。蒸汽利用率低产生的最直接后果就是大幅度增加的生产能耗。另外蒸发系统末效真空度不足也是当前烧碱蒸发工艺中的一大严重问题,蒸发系统末效真空度在一定程度上决定着效体的传热有效温度,在三效顺流部分强制循环和逆流工艺片碱蒸发过程中要保持的最低真空度是0.07 MPa,如果达不到此值会导致生产能力迅速下降,增加温差损失,进而增大能耗。
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