一种用于碱液制备的蒸发系统的制作方法

1.本实用新型涉及烧碱工业设备技术领域，特别是涉及一种用于碱液制备的蒸发系统。


背景技术：

2.火碱又名烧碱、苛性钠，化学名称氢氧化钠，常温下为白色固体，具有强腐蚀性，易溶于水，其水溶液呈强碱性，是一种极常用的碱。市售火碱有固态和液态两种：固体呈白色，有块状、片状、棒状、粒状，质脆；纯液体烧碱为无色透明液体。火碱广泛应用于化工、印染、造纸、环保等很多行业，有工业级、食品级(食品添加剂氢氧化钠)之分，两者的主要区别不在于其纯度高低，而是铅、砷、汞等有毒物质的含量有差异，工业级的因有毒物质含量较高而不得用于食品行业。
3.在烧碱的制备工艺当中，蒸发系统是常见的设备之一。现有技术中所使用到的用于碱液制备的蒸发系统，通常采用普通的蒸发器进行碱液浓缩，根据不同碱液浓度需要，调整蒸发器的热量供应，该种蒸发器在碱液制备工艺中，其加热蒸汽消耗量较大。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种用于碱液制备的蒸发系统。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种用于碱液制备的蒸发系统，所述蒸发系统包括一效蒸发器、二效蒸发器、碱水换热器、碱碱换热器、碱液冷却器、阻气排水罐；
7.所述一效蒸发器的二次蒸汽出口端通过第一管道连接所述二效蒸发器的蒸汽进口端，所述一效蒸发器的冷凝水出口端通过第二管道连接所述阻气排水罐的进口端，所述阻气排水罐的出口端通过第三管道连接所述碱水换热器的进水端；所述二效蒸发器的进料端用于投放原料碱液，所述二效蒸发器的出料端通过第四管道分别连接所述碱碱换热器的第一进碱液端和所述碱水换热器的进液端，所述碱碱换热器的第一出碱液端和所述碱水换热器的出液端分别连接第六管道，所述第四管道上设置有第二碱泵，所述第六管道连接所述一效蒸发器的进料端，所述一效蒸发器的出料端通过第七管道连接第八管道和第九管道，所述第七管道上安装第一碱泵，所述第八管道和所述第九管道上均设置有阀门，所述第八管道连接所述碱碱换热器的第二进碱液端，所述碱碱换热器的第二出碱液端连接所述碱液冷却器的进碱液端。
8.作为优选的技术方案，所述蒸发系统还包括冷凝器、冷凝液罐，所述二效蒸发器的二次蒸汽出口端通过第一水管连接所述冷凝器的进口端，所述冷凝器的出口端通过第二水管连接所述冷凝液罐，所述二效蒸发器的冷凝水出口端连接所述冷凝液罐。
9.作为优选的技术方案，所述冷凝器的不凝气出口端连接排空管，所述排空管上安装真空泵。
10.作为优选的技术方案，所述冷凝液罐连接一第五管道，所述第五管道上设置冷凝液泵。
11.作为优选的技术方案，所述冷凝器的冷却水进口端连接第一循环上水管，所述冷凝器的冷却水出口端连接第一循环回水管。
12.作为优选的技术方案，所述碱液冷却器的冷却水进口端连接第一循环上水管，所述碱液冷却器的冷却水出口端连接第一循环回水管。
13.作为优选的技术方案，所述碱液冷却器的出碱液端通过管道连接片碱机。
14.作为优选的技术方案，所述一效蒸发器的蒸汽进口端连接一蒸汽管，用于通入压力为0.6-0.8mpa的热蒸汽。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
16.本实用新型设置了两个蒸发器，利用一效蒸发器出来的二次蒸汽作为二效蒸发器的蒸汽来源，能有效降低蒸汽消耗，提升能量的利用率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
18.图1为本实用新型实施例1一种用于碱液制备的蒸发系统的结构示意图。
19.图中，1为一效蒸发器，2为二效蒸发器，3为碱水换热器，4为碱碱换热器，5为碱液冷却器，6为阻气排水罐，7为第一管道，8为第二管道，9为第三管道，10为第四管道，11为第六管道，12为第二碱泵，13为第七管道，14为第八管道，15为第九管道，16为第一碱泵，17为阀门，18为冷凝器，19为冷凝液罐，20为第一水管，21为第二水管，22为排空管，23为第五管道，24为冷凝液泵，25为第一循环上水管，26为第一循环回水管，27为第二循环上水管，28为第二循环回水管，29为蒸汽管，30为真空泵。
具体实施方式
20.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
22.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
23.现在结合说明书附图对本实用新型做进一步的说明。
24.图1示出了根据本实用新型实施例的一种用于碱液制备的蒸发系统的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例提供一种用于碱液制备的蒸发系统。该用于碱液制备的蒸发系统包括一效蒸发器1、二效蒸发器2、碱水换热器3、碱碱换热器4、碱液冷却器5、阻气排水罐6。需要注意的是，本文中所述的碱液指的是氢氧化钠溶液。
25.所述一效蒸发器1的二次蒸汽出口端通过第一管道7连接所述二效蒸发器2的蒸汽进口端，所述一效蒸发器1的冷凝水出口端通过第二管道8连接所述阻气排水罐6的进口端，所述阻气排水罐6的出口端通过第三管道9连接所述碱水换热器3的进水端；所述二效蒸发器2的进料端用于投放原料碱液，所述二效蒸发器2的出料端通过第四管道10分别连接所述碱碱换热器4的第一进碱液端和所述碱水换热器3的进液端，所述碱碱换热器4的第一出碱液端和所述碱水换热器3的出液端分别连接第六管道11，所述第四管道10上设置有第二碱泵12，所述第六管道11连接所述一效蒸发器1的进料端，所述一效蒸发器1的出料端通过第七管道13连接第八管道14和第九管道15，所述第七管道13上安装第一碱泵16，所述第八管道14和所述第九管道15上均设置有阀门17，所述第八管道14连接所述碱碱换热器4的第二进碱液端，所述碱碱换热器4的第二出碱液端连接所述碱液冷却器5的进碱液端。
26.本实用新型实施例所述的用于碱液制备的蒸发系统，利用的是逆流多效蒸发原理。如图1所示，图1中的箭头表示了蒸汽、冷凝水以及碱液的走向。总的来说，碱液是从二效蒸发器2流向一效蒸发器1再从一效蒸发器1流出至成品碱液或者下一道工艺流程，而蒸汽的方向则相反，蒸汽从一效蒸发器1流向二效蒸发器2，二效蒸发器2出来的二次蒸汽由于其能够利用的能量已经很低，故本实施例并没有再对二效蒸发器2出来的二次蒸汽进行利用。
27.碱液在二效蒸发器2流向一效蒸发器1的过程中，需要先经调温再进入至一效蒸发器1中，本实用新型实施例设置了碱碱换热器4和碱水换热器3来进行温度的调整。
28.选择碱碱换热器4来换热的原理如下：利用了原本从一效蒸发器1经第七管道13和第八管道14出来的碱液，该部分碱液要经过碱液冷却器5进入到下一成品工序制备过程中。由于从一效蒸发器1出来的碱液刚好需要降温，因此可以通过该部分碱液作为热交换介质，和二效蒸发器2出来的碱液进行换热，以此可以提升热量的利用率。
29.选择碱水换热器3来换热的原理如下：一效蒸发器1的冷凝水出口端通过第二管道8连接所述阻气排水罐6的进口端，所述阻气排水罐6的出口端通过第三管道9连接所述碱水换热器3的进水端，以此将一效蒸发器1出来的冷凝水和从二效蒸发器2出来的碱液进行换热。
30.通过碱碱换热器4和碱水换热器3出来的碱液在第六管道11中混合后，以实现对碱液温度调整，调整温度后的碱液通过一效蒸发器1的进料端进入到一效蒸发器1内进行蒸发处理。
31.本实用新型实施例中，如图1所示，所述蒸发系统还包括冷凝器18、冷凝液罐19，所述二效蒸发器5的二次蒸汽出口端通过第一水管20连接所述冷凝器18的进口端，所述冷凝器18的出口端通过第二水管21连接所述冷凝液罐19，所述二效蒸发器2的冷凝水出口端连接所述冷凝液罐19。
32.本实用新型实施例考虑到了冷凝水的不凝气排放，如图1所示，所述冷凝器18的不凝气出口端连接排空管22，所述排空管22上安装真空泵30。利用空泵30通过排空管22将所述冷凝器18的不凝气排出。
33.本实用新型实施例中，所述冷凝液罐19连接一第五管道23，所述第五管道23上设置冷凝液泵24。在冷凝液罐19中收集的冷凝液充盈时，通过第五管道23引流至一冷凝液暂存设备进行存储，冷凝液暂存设备可以是液槽或者大体积的液罐等等。
34.本实用新型实施例中，冷凝器18的换热介质优选为冷却水，因此可以在所述冷凝器18的冷却水进口端连接第一循环上水管25，所述冷凝器18的冷却水出口端连接第一循环回水管26。其中，第一循环上水管25可以连接存储有冷却水的水槽，以提供冷却水，第一循环回水管26连接一回收换热后的冷却水的存储装置。冷却水的温度根据实际工艺来确定，例如可以是8
°
、10
°
、15
°
等等，本实用新型实施例对此不作具体限制。
35.本实用新型实施例中，碱液冷却器5的换热介质优选为水，所述碱液冷却器5的冷却水进口端连接第二循环上水管27，所述碱液冷却器的冷却水出口端连接第二循环回水管28。所述碱液冷却器5的冷却水出口端连接第一循环回水管26。其中，第二循环上水管27可以连接存储有冷却水的水槽，以提供冷却水，第二循环回水管28连接一回收换热后的冷却水的存储装置。冷却水的温度根据实际工艺来确定，例如可以是8
°
、10
°
、15
°
等等，本实用新型实施例对此不作具体限制。
36.本实用新型实施例中，所述碱液冷却器5的出碱液端通过管道连接片碱机。
37.本实用新型实施例中，所述一效蒸发器的蒸汽进口端连接一蒸汽管29，用于通入压力为0.6-0.8mpa的热蒸汽。
38.以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。