【蒸发与固碱 】

阿法拉伐三效逆流蒸发装置运行总结

赵红涛³ ,郭金星 ,毋淑霞 ,王跃兰

(昊华宇航化工有限责任公司 ,河南沁阳 454000)

[ 关键词 ] 烧碱 ;蒸发 ;三效逆流工艺 ;运行总结

[ 摘 要 ] 介绍了阿法拉伐三效逆流蒸发装置的工艺流程、主要设备、特点 ,在开车过程中遇到的问题和解决 方法 ,以及设施的节能改造。

Runn ing summ ar ies on three - effec t coun tercurren t evapora tion dev ices of A lfa lava l

ZHAO Hongtao, GUO J inxing, WU Shuxia, WANG Yuelan

(Haohua Yuhang Chem ical Industry Co. , L td. , Q inyang 454002, China)

Key words: caustic soda; evaporation; three - effect countercurrent technology; running summaries

Abstract: The p rocess flow, main equipment, and features are introduced. And the p roblem s in the running p rocess and their countermeasures are related aswell as the energy - saving reformation of the fa2 cilities.

2007年 10 月 9 日 ,昊华宇航化工有限责任公 司 (以下简称“昊华宇航”)在沁阳工业园区新建的 20万 t/a NaOH、20万 t/a PVC树脂一次开车成功 , 配套的 10 万 t/a 50% NaOH 蒸发装置采用的是瑞 典阿法拉伐三效逆流工艺 ,目前同类型装置在全世 界有 3套 ,在国内是第 1套。

1 工艺流程

1 . 1 碱液工艺流程

自离子膜电解产生的 32 %烧碱经阴极液泵进 入烧碱中间罐 ,通过上料泵送入Ⅲ效板式蒸发器 ,物 料在Ⅲ效蒸发器内由下向上流动的过程中被蒸发 , 气液混合物沿切线方向进入Ⅲ效分离器 ,气体从分

离器上部被分离出去 ,浓缩碱液从分离器底部出来 , 通过送料泵经 2 个预热器换热后进入Ⅱ效蒸发器 , 物料在Ⅱ效蒸发器内由下向上流动的过程中被蒸 发 ,气液混合物沿切线方向进入Ⅱ效分离器 ,气体从 分离器上部被分离出去 ,浓缩碱液从分离器底部出 来 ,通过浓缩泵经另 2 个预热器换热后进入Ⅰ效蒸 发器 ,经过Ⅰ效浓缩的气液混合物沿切线方向进入 Ⅰ效分离器 ,气体从分离器顶部出去 ,浓缩碱液从分 离器底部出来 ,通过成品碱泵经 2 个预热器进行热 回收 ,再通过成品冷却器冷却至 40 ℃以下送至高浓 度碱成品贮槽。流程框图见图 1。

图 1 三效逆流蒸发装置碱液工艺流程简图

3 [ 作者简介 ] 赵红涛⁽ 1970—⁾ ,男 ,助理工程师 , 1990年 7月毕业于河南省化工学校有机化工专业。现任昊华宇航沁 阳氯碱分公司烧碱分厂厂长。

[ 收稿日期 ] 2009 - 07 - 08

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蒸发与固碱

第 11期

赵红涛等 :阿法拉伐三效逆流蒸发装置运行总结

1 . 2 蒸汽及冷凝水工艺流程

0. 8～1. 0 MPa的生蒸汽经过减压 ,作为Ⅰ效蒸 发器的加热介质 ,通过蒸汽调节阀进入Ⅰ效蒸发器 , Ⅰ效蒸发产生的二次蒸汽作为Ⅱ效蒸发器的加热介 质 ,蒸汽冷凝液经 2 个预热器进行热回收后靠自身 压差送至一次盐水。Ⅱ效蒸发产生的二次蒸汽作为

Ⅲ效蒸发器的加热介质 , Ⅲ效蒸发产生的气体在板 式冷凝器中冷凝后进入工艺蒸汽冷凝液罐 , Ⅲ效蒸 发器产生的冷凝液也进入工艺蒸汽冷凝液罐。收集 的碱性冷凝液通过冷凝液泵被送至一次盐水供生产 用。流程框图见图 2。

图 2 三效逆流蒸发装置改造前蒸汽工艺流程简图

1 . 3 真空系统 真空的维持由连接在冷凝器的出口的真空泵完 成。真空泵抽走不凝结气 ,保证系统高的真空度。

• 2 工艺控制参数

• 2 . 1 进料参数

进料流量为 39 062. 5 kg/h, NaOH 质量分数为

32. 0% ,温度为 75 ℃。

• 2 . 2 产品参数

成品 NaOH 质量分数≥50. 0% ,温度≤40 ℃。

• 2 . 3 蒸汽

蒸汽压力 0. 6 MPa,流量 6 200 kg/h。

• 2 . 4 Ⅲ效真空度

Ⅲ效真空度 0. 090 MPa。

3 装置主要设备

3 . 1 Ⅰ效蒸发器 Ⅰ效蒸发器设计压力 800 kPa ( G) 、设计温度 180 ℃,材质 N i200,换热面积 87. 1 m2 。

3 . 2 Ⅱ效蒸发器 Ⅱ效蒸发器设计压力 410 kPa ( G) 、设计温 度

160 ℃,材质 N i200,换热面积 129. 4 m2。

3 . 3 Ⅲ效蒸发器

Ⅲ效蒸发器设计压力 410 kPa ( G) 、设计温 度

160 ℃,材质 A ISI904L,换热面积 287. 8 m2 。

4 装置的特点

• 4 . 1 占地面积小

生产能力为 10 万 t/a 的 50%烧碱装置占地面 积不足 120 m2 , 2层钢结构平台 ,总高 7. 5 m,布局紧 凑 ,是厂区面积小的企业的首选。

• 4 . 2 消耗低

用了蒸汽冷凝液及成品碱的余热 ,降低了蒸汽消耗。 生产 1 t 100% NaOH 蒸汽消耗保证值为 496 kg,电 力消耗保证值为 3. 1 kW ·h。

4 . 3 自动化程度高

整套装置 (从进料、送料、出料 , 进蒸汽到冷 凝水的排放 )全部由 DCS自动系统控制 ,操作人 员只

需开车时在现场开启泵 ,其余由主控人员操作 ,运行 正常后 ,无需专人看管 ,只是 1 h现场巡检 1 次 ,发 现问题及时处理即可。

4 . 4 真空度高

传统的产生真空的设备有 :大气冷凝器、机械真 空泵、水喷射冷凝器、蒸汽喷射泵等 ,该装置采用的 是板式冷凝器与机械真空泵组成的真空系统 ,在全 负荷下真空度能达到 0. 090 MPa,而且较为稳定。

• 4 . 5 设备先进

4. 5. 1 蒸发器

   • (1)具有高的传热效率 ;

   • (2)结构紧凑 ;

   • (3)容易安装与维修 ;

   • (4)换热面积可利用板片的数量随意调节 ;

   • (5)根据销售情况可随意调节出碱浓度。

5. 5. 2 旋液分离器

(1) 100%的全真空设计 ;

• (2)捕捉粒径 12μm 以上的液滴。

4. 5. 3 整套装置全部选用磁力泵

(1)无需密封水 ;

(2)无泄漏。

5 装置存在问题及解决措施

5 . 1 更换垫片

在 3 个蒸发器中 ,由于进入Ⅰ效蒸发器的是高 压蒸汽 ,温度较高 ,约 165 ℃,为避免新垫片因升温