真空制盐基本知识

真空制盐基本知识

第一章概论

第一节真空制盐发展简史与基本原理

一、发展简史

人类历史上，制盐工业经历了三个阶段，一是天然日晒制盐（内地经历了将盐水泼于烧红的木炭上，然后乱取食盐），二是敞口锅制盐，三是真空蒸发制盐。单效真空蒸发技术始于1812年，美国人发明，1899年在美国建立了第一套多效蒸发制盐设备，从此后，真空蒸发制盐才逐步在世界推广应用至今。

我国真空制盐始于1939年，由自贡市制盐工程师肖家平发明，从39年到42年11月一直处于生产试验水平，后由于资金缺乏而停工。真正的大规模生产是在1958年，由留学日本的吴鹿平先生在青岛设计建成了一套四效蒸发器，年产盐3万吨，1964年在四川省自贡市建立一套四效蒸发试验装置。取得了大量重要技术资料，此后，全国各地陆续建立了真空制盐装置。

二、真空制盐基本原理

从卤水中制取食盐，先要将卤水加热沸腾使水分蒸发，氯化钠浓度增高，最后结晶析出。因此，制盐过程就是不断供给卤水热能，蒸发水分、析出食盐的过程。被蒸发出的水蒸汽有相当多

的热能白白浪费可惜。若将其作为热源再加热卤水，又可以蒸发水分而制得食盐。依此类推，可多次利用，节约能源。然而，热能要传递，必须有“温度差”，即加热蒸汽温度应高于卤水温度（沸点）才能有效利用于蒸发，解决这一问题的作法是利用温度随压力变化而变化的关系，采用密封容器，人为地降低蒸发容器的压力，从而使卤水沸点降低，达到热传递的目的。用这种方法制盐，叫“真空蒸发制盐”。

真空制盐的加热蒸汽是锅炉送来的背压蒸汽，密封容器用“蒸发缸”，制造负压的设备用真空泵，蒸汽被利用几次叫几效蒸发，效数越多，节能越多，但是，并非效数可任意增加，其原因是：

1、蒸发1kg水耗蒸汽为：一效1.1kg，二效0.57kg，三效0.4kg，四效0.3kg，五效0.27kg，六效0.26kg。随着效数增加，蒸汽消耗量的降低比例越来越小，而常年运行费用和基建费用却大大增加，造成得不偿失。

2、首效和末效压力确定后，总温度差一定，而各效需要的温度差包括“温度损失”、“推动温度”等。总温差即首效所用蒸汽温度与末效二次蒸汽温度之差。温度损失指由于沸点升高，流体阻力等因素，造成的影响制盐蒸发，对制盐蒸发产生负面影响的温度损失，推动温度指真正用于制盐蒸发的温度差，是各效之间除去温度损失之后起蒸发推动作用的温度差，也叫有效温差。

总温差=温度损失+推动温差

如首效蒸汽温度为151℃，末效蒸汽温度45℃，各效平均温度损失为12℃，推动温差为6℃，则实际效数为：

（151－45）/（6+12）=6（效）

我国现行真空制盐厂一般采用四效，国外盐厂个别采用7效。

第二节常用名词与概念

在生产操作中，经常涉及到比重、温度、压力等代表某种物质物理性质的名。弄清它们的意义及其相应关系，有助于理解制盐基本原理和正确进行操作，因此，将较为详细地给大家逐一介绍。

一、压强与压力

流体（包括气体、液体）垂直作用于单位面积上的压力，称为压力强度，简称压强。压力是指总受力面积上所常驻的力，压强是指单位面积受的力。表示为：

P=Pa/F(kg/cm2)

式中：P——压强(kg/cm2)Pa——压力（kg）F——作用面积（cm2）

压强的表示单位有多种，如kg/cm2，帕（Pa），mm水柱等等，它们的相互换算可查有关书籍。在生产中，我们常常会将“压力”与“压强”混淆使用，殊不知一般常说的“压力”，实际是指“压力

强度”。比如常说的“蒸汽压力2.5kg"。然而为了适应使用习惯，且参照其他书籍的名称，我们也通用“压力”这一称呼。但千万要注意，“压力”和“压强”是不同定义，不同单位的概念，使用时要知道其真实含义。

实例证明，一个标准大汽压下，气压计上水银柱高度为760mm，称为一个物理大气压，用水柱表示，则为：

P=760×13600/1000=10336（mm水柱）但是，在工业生产上，我们常使用“工程大气压”，

即1（工程大气压）1（kg/cm2）=10m水柱

压力有高有低，以一个物理大气压分界点，高于当地当时大气压者，压力计能显示的压力称为“正压”，若低于当时当地大气压者则压力计所示的压力称为“真空度”，若压力以绝对零压（即绝对真空下的压力，其值比一个物理大气压低760mm汞柱）为起点，则称为“绝对压力”。其关系为：高于大气压时：绝对气压=大气压+表压

表压=绝对压—大气压

低于大气压时：

绝对压=大气压—真空度

真空度=大气压—绝对压

二、温度与热量

温度是衡量物体冷热程度的标志。从分子运动论的观点来看，温度是物体分子平均动能大小的尺度。它和“热量”是不同的

概念，热量是物体内能改变多少的标志，它只有在热传递过程中才有意义。温度单位为“摄氏度”、“华氏度”，而热量单位是“卡”、“仟卡”、“焦耳”，二者切勿混淆。说某物体含有多少热量是不对的，只能说某物体传递多少热量与某物体。反之，也不能说某物体传递了多少温度与某物体，只能说某物体的温度是多少。这种概念，对于理解热量传递有极重要的作用。

除摄氏温度外还有绝对温度的含义：

任何物质是由分子组成，物质的分子处于不停的运动之中，运动的分子具有一定功能。温度是物质分子运动功能大小的尺度，当分子运动的速度为零时，这时的温度人们称为绝对零度，用这种方法表示温度称为绝对温度。普通用的摄氏温度计，其0℃等于绝对温度273K。

设T为绝对温度，t表示摄氏温度则

T=(273+t)0K

三、比容

在一定条件下，单位重量的流体所占有的体积，称为比容，其单位为（m3/Kg），常用符号V表示。从其单位可知，比容实际上上是密度倒数，在计算中，气体（如蒸汽）的比容极其重要，要以它来确定蒸发罐的直径、高度、二次蒸发汽管的大小等。比容随压力降低而增大，如一效罐蒸发管压力为2.5kg/cm2(绝压)时，干饱和水蒸汽比容0.7318m3/kg，而四效罐压力为0.1kg/cm2时，水蒸汽的比容为14.95m3/kg，其体积为一效罐的20倍。任