Выпарная многокорпусная установка для концентрирования растворов электролитической щелочи Советский патент 1989 года по МПК B01D1/26 

Изобретение относится к выпарным установкам для концентрирования высокодепресианных растворов, главным образом, электролитической щелочи, получаемой в производстве хлора и каустической соды.

Известна , выпарная многокорпусная установка для концентрирования растворов, содержащая выпарные аппараты с трубчатыми греющими камерами и сепараторами, соединенные последовательно по вторичному пару.

Известна также выпарная многокорпусная установка для концентрирования растворов, содержащая выпарные аппараты с трубчатыми греющш-и камерами и сепараторами, соединенные последовательно по вторичному пару, концентратор с трубчатой греющей камерой, циркуляционные насосы и от стойник, у которых греющая камера концентратора подключена к сепаратору того корпуса, с которым соединена греющая камера последнего корпуса.

Недостатком указанных выпарных установок является низкая экономи-. ческая эффективность процесса концентрирования растворов электролитической щелочи.

Наиболее близким техническим решением из известных является трехкорпусная установка для концентрирования растворов электролитической щелочи, содержащая три выпарных аппарата с трубчатыми греющими камерами и сепараторами, соединенных последовательно по вторичному пару, концентратор с трубчатой греющей камеро и отстойник, у которой греющая камер концентратора подключена к сепаратору корпуса, с которым соединена греющая камера последнего корпуса.

Недостатком указанной установки йвляется низкая экономическая эффективность процесса концентрирования из-за большого расхода греющего пара вследствие лишь трехкратного использования его тепла, а также невозможность повысить экономическую эффек-: -тивность процесса концентрирования раствора электролитической щелочи пу тем увеличения числа корпусов«до 4-х и более. Это, вызывается тем, что вследствие специфики указанных растворов - высокой физико-химической температурной депрессии - выигрьш от уменьшения затрат на греющий пар при увеличении числа корпусов почти полностью поглощается дополнительными затратами на сильно возрастающую поверхность теплообмена. Кроме того, при увеличении числа корпусов до 4-х и более давление в сепараторе второг корпуса значительно врзрастае, что приводит к снижению надежности работы сальников циркуляционного насоса этого корпуса. Цель изобретения - увеличение эко номической эффективности процесса . концентрирования растворов элекуроЛитической щелочи. Указанная цель достигается тем, что в выпарной многокорпусной установке для концентрирования растворов электролитической щелочи, содержащей выпарные аппараты с трубчатыми греющими камерами -и сепараторами соединенные последовательно по вторично-,му пару, концентратор- с трубчатой греющей камерой, циркуляционные насо сы и отстойник, греющая камера кон-; центратора подключена к сепаратору того корпуса, с которым соединена греющая камера предпоследнего корпу,са. На чертеже изображен выпарная четырехкорпусная установка, Установка содержит выпарные аппараты-корпусы 1-4 с трубчатыми гре- ющими камерами 5-8 и сепараторами 9.12, соединенные последовательно по вторичному пару, концентратор 13 с трубчатой греющей камерой 14, циркуляционные насосы 15-18 и отстойники 19-20, греющая камера 14 концентратора 13 подключена к сепаратору 10 того корпуса 2, с которой соединена греющая камера 7 предпоследнего кор пуса 3. Паропроводом 21 сепаратор 9 первого корпуса 1 соединен с греющей ка мерой 6 второго корпуса 2, паропрог водом 22 сепаратор 10 второго корпуса 2 соединен с греющей камерой 7 третьего корпуса 3 и паропроводом 23 подключен к греющей камере 14 концентратора 13, паропроводом 24 сепарато р 1 I третьего копуса 3 соединен с греющей камерой 8 четвертого корпуг са 4, сепаратор 12 четвертого корпуса 4 соединен .паропроводом 25 с колг лектором 26. Паропровод 27 соединяет сепаратор концентратора 13 с коллектором 26. Паропроводом 28 греющая камера 5 первого корпуса 1 подсоединена к ТЭЦ. Трубопроводом 29 первый корпус 1 соединен с баком исходной щелочи (на чертеже не показан).: По раствору первьй корпус 1 соединен с вторым корпусом 2 трубопроводом 30, второй корпус 2 соединен с третьим корпусом 3 трубопроводом 31, третий корпус 3 с отстойником I9 трубопроводом 32, отстойник 19 трубопроводом 33 соединен с четвертым корпусом 4, четвертый корпус 4 соединен с концентратором 13 трубопроводом 34, концентратор 13 соединен трубопроводом 35 с отстойником 20. От отстойника 20 отходят трубопроводы для отвода поваренной соли и сульфата натрия Зб и для отвода упаренной ще-: лочи 37. От отстойника 19 также отходит трубопровод для соли 38. Выпарная установка работает следующим образрм. Пар ТЭЦ по паропроводу 28 поступает в греющую камеру 5 первого корпуса 1 Вторичный пар первого корпуса 1 из сепаратора 9 по паропроводу 21 поступает в греющзто камеру 6 второго корпуса 2, Вторинньй пар второго корпуса 2 иэ сепаратора 10 распределяв ется между .греющей камерой 7 третьего (предпоследнего) корпуса 3, куда он поступает по паропроводу 22 и греющей камерой 14 концентратора 13 по паропроводу 23. Вторичный пар третьего корпуса 3 из сепаратора 11 по паг ррпроводу 24 поступает в греющую камеру 8 четвертого - последнего корпуса 4. Вторичный пар четвертого Kophyca 4 и концентратора 13 по трубопроводам 25 и 27, объединенным в общий коллектор 26, направляется в конденсатор (на чертеже не показан). Раствор электролитической щелочи по трубопроводу 29. поступает в первьй корпус 1, из которого упаренный раствор по трубопроводу 30 перетекает во второй корпус 2, откуда по .трубопроводу 31 перетекает в трет1Й корпус 3, а оттуда rto трубопроводу 32 - в отстойник 19, откуда осветлен ный раствор по трубопроводу 33,в последний четвертый корпус 4, Из нетвертого (последнего) корпуса 4 раствор по трубопроводу 34 поступает в концентратор 13, из которого сконцентрированная щелочь с солью поступает по трубопроводу 35 в отстойник 20. Из отстойника 20 по тру:бопроводу 36 отводится поваренная г.г. соль и сульфат натрня, а по трубопроводу 37 - готовый продукт; из отстойника I9 также отводится поваренная соль по трубопроводу 38. На описанной установке основная -.с часть выпариваемой воды выпаривается в 1-4 корпусах, т.е. при четырехкратном использовании тепла, а незначительная часть воды - окончательное концентрирование - в концентраторе 43 при трехкратном использовании тепла. Таким образом, описанная выпарная установка обеспечивает кратность использования тепла более 3-х и менее 4-х, т.е. предлагаемое подключение концентратора 13 создало у многокор- ; пусной выпарной установки новое качество - дробная кратность использования тепла. При этом упаривание 8 7 6 раствора с максимальной конце нтрацией щелочи, а, следовательно, и с максимальными температурными потерями на депрессию вынесено в концентратор, поэтому суммарные потери на ,.; депрессию в предложенной четырехкорпусной установке значительио меньше, чем в обычной четырехкорпусной установке. Поэтому средняя полезная разность температур на корпус в предлагаемой установке больше, чем в обычгг; ной четырехкорпусной. Отсюда требуете, ся гораздо меньшая поверхность греющих трубок и давление во втором корпусе при переходе с 3-х на 4-х корпусную схему практически не повьшается. Благодаря подключению греющей камеры концентратора к сепаратору того корпуса, с которым .соединена греющая камера предпоследнего корпуса, дав-: ление во йтором корпусе при 4-х корпусной схеме не выше, чем в известной трехкорпусной установке, и поэтому сохраняется высокая надежность работы сальников циркуляционных насосов; расход греющего пара меньше, чем в известных трехкорпусных установках, а затраты металла на поверхность греющих трубок меньше, чем в известной четырехкорпусной. Таким образом, экономическая эффективность процесса концентрирования увеличивается.

ВЫПАРНАЯ МНОГОКОРПУСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ЩЕ;ЛОЧИ5 содержащая выпарные аппараты с трубчатыми греющими камерами и сепараторами, соединенные последовательно по вторичному пару, концентратор с трубчатой греющей камерой, циркуляционные насосы и отстойник, о т л и- чающаяся тем, что, с.целью увеличения экономической эффективности процесса концентрирования раст- вороэ, грекщая камера концентратора подключена к сепаратору корпуса, с которым соединена греющая камера предпоследнего корпуса.