1、1三效顺流蒸发工艺的地区适用性图分类号： TU74 文献标识码： A 1、前言 氢氧化钠溶液的蒸发浓缩是氯碱生产中重要的工艺过程，根据青海地区的环境特点，考虑水、电、汽等能源消耗及环保、安全情况选择三效顺流强制循环蒸发工艺，将含 NaOH 质量百分数为 10.1%的电解液利用过热蒸汽蒸发浓缩到含 NaOH 质量百分数为 42%的成品碱，以满足青海地区对氯碱产品的需求。 2、三效顺流蒸发工艺流程 顺流，原料给排料或转移方向与蒸汽流向相同，即由第一效依次转向下一效，完成液由末效排出。 其特点是：料液在转移过程中，因各效蒸发室压力依次降低，料液可以依次转移；完成液排出温度较低；料液转移过程中，浓度逐
2、渐升高而温度依次下降，料液黏度增加显著，致使各效传热系数依次降低；因各效原料沸点不同，料液转入下一效后程过热状态，过热引起物料闪急蒸发，蒸发出部分蒸汽，如果这部分蒸汽在前一效中产生，则可增加其利用次数，所以顺流给排料，会造成热效率的降低。 逆流，料液从末效进入蒸发系统，并依次向前一效转移，最后从第一效排出，物料流向与蒸汽方向相反。 其特点是：料液转移过程中，其浓度和温度逐步提高，各效料液黏2度接近，故各效传热系系数受其影响较小；料液低于沸点进料与顺流相比产生二次蒸汽较少。缺点是，排料温度高，热损失以及对设备腐蚀较大，各效间物料转移必须用泵来实现。 平流，原料分别进入各效与蒸汽走向无关。效间不转
3、料，适合于原料本身浓度较高，如 NaCl 浓度大于 250g/L，尤其是 300g/L 原料蒸发制盐，在各效中均析出大量晶体。 错流，根据不同需要将上述三种方式结合的给料方式。 根据青海地区的特点，选用三效顺流蒸发工艺。料液通过加料泵送入螺旋板预热器，通过两次预热（I、II 效加热室的冷凝水作为热源过行预热）后，进入一效蒸发器自然循环蒸发。I、II 效蒸发器轴流泵进行强制循环蒸发。浓缩后的碱液在压差或过料泵的作用下依次过料至下一效。三效蒸发后浓缩碱液排入储槽，并将上冷却至 25 30 。澄清后的 42%的液碱，作为成品出厂。也可生产 45%的液碱送固碱工序生固碱。I、II 效结晶出来的盐浆，分
4、别经悬液分离器增稠后，泥浆经离心机分离出 NaCl 晶体，母液分别送入 I,II 效，固体用蒸汽冷凝水溶解为含NaCl 1270 克/升的含碱盐水，送化盐工序。 蒸汽的走向为生蒸汽进一效蒸发器，一效，二效产生的二次汽供二效，三效加热用。三效产的二次蒸汽经大气冷凝后真空泵抽出，并用水冷却，不凝气排空。 冷凝水的流向是一效蒸发器的冷凝水经二号螺旋板预热器预热后送锅炉房作软水用或送化盐工序化盐用；二效冷凝水经一号螺旋板预热器3后，送化验工序化盐用；二效冷凝水进储槽，作洗罐水。 注：当生产 30%碱液时，二、三效蒸发器不用轴流泵。 3、国内外对蒸发操作研究的几种倾向 工业中蒸发操作的目的主要有三个：（
5、1）为了提高溶液中溶质的浓度；（2）为了浓缩溶液和回收溶剂（3）通过蒸发制备纯净的溶剂。国内多数氯碱厂采用双效顺流流程，以蒸发 10%-12%隔膜电解液浓缩到 30%为例，约需耗汽 4.5 吨，若浓缩 42%则消耗 5.5 吨。国外采用三效或四效逆流强制循环工艺生产 50%的碱液，汽耗分别仅为 2.6 吨-3.0 吨和 2.0吨。由于国内厂多规模小，布局分散，经营条件差，因此，影响了我国氯碱工业企业在国际市场上的竞争力。 氯碱工业总的发展方向是节能降耗，改变生产工艺和发展下游产品，当前氯碱工业技术发展与其他工业不一样，正朝着以节能降耗为重点，以保护环境为时代要求的先进化，高新化方向发展，一些新
6、技术新工艺新设备新材料新产品大量开发使用，搞好产品精细化，生产高附价值产品，大力发展他们的下游产品是今后发展的主要方向。 总的来说，不管是在国内还是在国外，现在工业发展的趋势是：自动化水平在不断提高，对环境越来越关心，环保意识在不断增强。 目前，我国使用的蒸发设备达 30 多种，国内外对蒸发操作的研究方向主要有以下四种： （1）大型化； （2）最佳化； （3）改进和创制新结构； 4（4）减少蒸发器的结垢 4、结束语 所蒸发的物料中为含 NaOH 质量分数为 10.1%的稀碱液，由于碱液中含 NaCl 质量分数高达 15.9%，所以随着蒸发的进行不断有 NaCl 结晶析出。在效中并没有 NaCl 结晶析出，故效采用自然循环。而效和效中有 NaCl 晶体析出，故需在效和效设置强制循环泵，以此加快料液在效体内的循环速度，起到自冲洗器壁的作用，避免 NaCl 晶体在效体内结垢，影响蒸发器的正常工作。 汽耗是蒸发工序的主要经济指标，在现有工艺流程中，要生产一吨42%的烧碱，双效顺流流程约需耗汽 5.5 吨。三效逆流强制循环约需耗汽3.7 吨，三效顺流部分强制循环约需耗汽 3.5 吨。 因此，在本地区一般采用三效顺流部分强制循环。
