烧碱蒸发闪蒸汽回收

烧碱蒸发Ⅰ效冷凝水闪蒸汽的回收利用

*,王进军, 葛建培

孙增理

（河南永银化工实业有限公司，河南舞阳462400）

[关键词] 隔膜碱法烧碱；蒸发；冷凝水；闪蒸汽回收

[摘要] 分析了三效顺流烧碱蒸发系统存在的问题，实施了具体工艺优化方案，取得可观的经济效益。

河南永银化工实业有限公司烧碱分厂，现有隔膜法烧碱1.5万吨/年生产能力，实际达到年产烧碱1.6万吨，蒸发工序采用典型的三效顺流自然循环逆向采盐生产工艺。隔膜碱蒸发是氯碱生产的高耗能单位，仅蒸汽消耗费用就约占烧碱成本的15℅，过高的蒸汽消耗一直困扰着企业的发展。

1 蒸发的生产原理及工艺流程

用锅炉提供的生蒸汽作为加热源，使淡碱液沸腾，随着水分的蒸发，制成合格的成品碱液进行销售。

来自电解工段的电解液，用泵送入蒸发电解液循环贮槽。用加料泵经两台螺旋板换热器，利用ⅠⅡ效冷凝水显热，把入Ⅰ效淡碱液加热至110±5℃，Ⅰ效向Ⅱ效靠压差自动过料，Ⅱ效采用采盐泵向Ⅲ效过料，Ⅲ效浓度达到30℅时用采盐泵进行出料。Ⅲ效采出的盐晶进入Ⅱ效蒸发器，使盐晶颗粒在Ⅱ效进一步长大，然后由Ⅱ效采盐泵将其采入碱泥高位槽进入WG离心机进行盐碱分离，回收盐水进入化盐工段、母液进入电解液贮槽，浓碱液经冷却、沉降、除盐后进入成品贮槽进行商品出售。

蒸发过程中，产生的二次汽供给下一效加热室，Ⅲ效二次汽随真空下水带走。ⅠⅡ效所产生的冷凝水用于预热进Ⅰ效淡碱液及入电槽精盐水、盐水工段的使用卤水，然后进入蒸发离心机下盐池作为化盐溶剂。

2改造前存在的问题

参看改造前的工艺示意图。蒸发生产过程中，Ⅰ效加热室产生的冷凝水首先进入Ⅰ效淡碱液Ⅱ段预热器，然后经管路上手动调节阀门直接排到室外敞口的集水罐,集水罐中的冷凝水用于预热入电槽精盐水、盐水工段的使用卤水，然后作为蒸发工段离心机下盐池化盐溶剂，部分冷凝水供给公司浴池使用。改造前的工艺造成热资源的大量浪费，蒸发吨碱耗汽在3.8吨以上，致使蒸发汽耗上升，生产成本大幅度升高。

其实质问题在于：在疏水管路上由于机械疏水阀使用效果不理想而直接采用阀门并调节一定开度，蒸发系统产生的冷凝水量在出料前后相差四倍以上，造成出料后冷凝水排不完使加热室积水，出料前冷凝水夹带蒸汽同时排放使蒸汽浪费，同时导致蒸发系统产能不能得到充分发挥；另外，正常生产时Ⅰ效加热室的

冷凝水在排放前的压力在0.6-0.8Mpa 之间，当冷凝水排放入室外敞口的集水罐后变为0压力时，闪蒸物理现象自然发生，部分冷凝水要转化为100℃的蒸汽；冷凝水排放前的压力越高，闪蒸现象越剧烈，这也是一种浪费；从节能角度出发要降低冷凝水排放前的压力；为此进行了节能改造。

III效蒸发器

淡碱液II预热器

二次蒸汽

II效蒸发器

I效蒸发器

III效冷凝水II效冷凝水淡碱液I预热器

I效冷凝水

二次蒸汽随真空下水带走

二次蒸汽

集水罐

集水罐

生蒸汽

阻汽排水罐

阻汽排水罐

阻汽排水罐

改造前的工艺

3 采取具体的技术改造方案

2009年9月，我厂对蒸发系统进行节能改造；其目的是要降低Ⅰ效冷凝水排放前的闪蒸压力并有效利用其闪蒸蒸汽（参看改造后的工艺图）。

改造方法如下：在蒸发Ⅱ段预热器出口增设一台闪蒸罐，使用平顶山市吉吉电子疏水器厂生产的微电脑自动控制疏水器一套（含微电脑控制箱一台，电子液位计一套，自控阀为我厂现有的油压阀），在闪蒸罐上安装电子液位计，对闪蒸罐液位进行有效控制；其改造后的工艺过程如下：

生产过程中，Ⅰ效加热室产生的冷凝水首先进入Ⅰ效淡碱液预热器，以保证淡碱液预热温度，然后经管路上的手动调节阀门进入增设的闪蒸罐的底部，闪蒸罐側壁安装有电子液位计，电子液位计将闪蒸罐液位信号输送到核心装置微电脑控制箱，微电脑控制箱根据指令及液位信号控制油压自控阀的工作，闪蒸罐顶部设闪蒸口，闪蒸口与低压饱和蒸汽（0.2-0.25Mpa ）管网相连，闪蒸罐的底部安装冷凝水排出管道，在管道上安装液位自控油压阀，油压阀的动作受微电脑控制箱的控制，冷凝水出油压阀后直接排入室外集水罐。

主要运行数据如下：冷凝水进入淡碱液预热器的压力为0.6-0.8Mpa 之间，闪蒸罐的压力为0.2Mpa ，淡碱液预热后温度为125±5℃。

这样改造的结果实质上是降低了冷凝水排放到室外敞口集水罐前的压力，由0.6-0.8Mpa 降为0.2Mpa ，也就降低了冷凝水在室外集水罐的闪蒸量，闪蒸汽部分进入低压蒸汽网，从而节约了蒸发系统蒸汽的消耗量。

在Ⅱ效加热系统，也实施改造，增加缓冲罐，由于厂里资金有限，在缓冲罐上安装了玻璃管液位计，靠人工根据玻璃管液位调节的管路阀门，保证恒液位疏水。

二次蒸汽

II效蒸发器

生蒸汽

I效蒸发器

III效冷凝水II效冷凝水

淡碱液I段预热器I效冷凝水

二次蒸汽随真空下水带走

二次蒸汽

闪蒸罐

微电脑控制箱

水位信号

动作信号

油压阀

冷凝水

液位检测装置去低压蒸汽管网

压力表

故障旁路阀

排污阀

闪

蒸蒸汽

排污阀

玻璃管液位

计

压力表

集水罐集水罐

闪蒸罐

阻汽排水罐

阻汽排水罐

阻汽排水罐

III效蒸发器

淡碱液II段预热器

改造后的工艺

4 改造获得的经济效益

自动疏水器的投运，使烧碱蒸发的生蒸汽热能得到了充分的利用，降低了蒸发蒸汽的消耗，同时降低了用于预热盐水的低压饱和蒸汽的消耗。

此项技术改造方案的实施投运，节汽效果十分明显，烧碱蒸发工段吨碱耗汽由3.8t 降至3.45t ，吨碱耗汽下降了0.25t ，按每吨汽价格109元，烧碱产量1.6万t/a 计算，节约蒸汽费用1.6×0.25×109=43.6万元/a 。同时每天节约用于盐水预热的低压饱和蒸汽10t ，按烧碱分厂运行天数330d/a 计算，节约蒸汽费用10×330×109/10000=35.97万元/a 。共计节约蒸汽费用43.6+35.97=79.57万元/a.

5 改造后存在的问题

Ⅱ效蒸发器蒸发系统，应增加电子疏水装置，靠人工根据玻璃液位计显示调节管路手动阀门的方法控制液位，极易造成加热室积水或跑汽现象，严重制约蒸发效率，采用电子疏水装置既降低了人的劳动量也确保了控制精度。

6 结语

此项技改方案的实施，取得了降低汽耗，减少生产成本的目标，对企业落实节能减排具有重要的意义，但与同行相比还存在一定的差距，在今后的生产过程中，进一步加强内部综合管理，不断总结先进的技术生产知识及先进的生产管理经验，积极进行技术改造，挖掘设备潜能，使生产消耗不断下降，从而提高蒸发生产装置的经济运行水平。