烧碱蒸发与片碱工艺.
烧碱蒸发与片碱工艺
提高传热速率分别与传热面积、传热温差 及传热系数有关，三要素是提高传热速率， 提高蒸发能力的基本条件。
碱液蒸发的基本概念
1、传热面积： 提高传热面积是提高蒸发能力的重要途径，但也意味着 同时要增加设备的投资费用。因此，传热面积的增加受到投 资费用的约束，在实践中，在投资确定时设计者就要考虑如 何寻找最大的传热面积，即在传热管径、薄厚的选择上做文 章。 2、传热系数: • （1）提高传热壁面两侧流体的传热系数：一般方法是提 高流速，采用强制循环的方式。 • （2）减少传热壁面的厚度：采用薄壁管。 • （3）增大传热壁面的导热系数：选择较大的导热系数同 时使用具有耐腐蚀性的材质，如镍、合金钢等 • （4）减少传热壁面两侧的热阻，即要清除壁面两侧上的 污垢
• 利用溶剂具有挥发性而溶质不挥发的特性使两者实现分 离。 • 2 蒸发操作的目的 获得浓缩的溶液，直接作为成品或半成品 脱除溶剂。此过程常伴随有结晶过程 去除杂质。
第七章 蒸发 6/60 2015年8月7日
3 蒸发操作的应用
• 在工业上，有三种情况：
• (1) 制 取 液 体 产 品 。 例 如 电 解 食 盐 水 得 到 的 NaOH 稀溶液中，含有约 18% 的 NaCl ，通过蒸 发方法在除去大部分水的同时，将NaCl结晶而 分离除去，得到规定的液碱产品； • (2) 生产固体产品。将稀溶液浓缩达到饱和状 态，然后冷却使溶质结晶与溶液分离，从而获 得固粒产品。例如，食盐精制、制糖、制药等。 • (3)制取纯溶剂。采用蒸发方法使溶剂汽化并 冷凝，使不挥发性杂质分离而得到纯溶剂，例 如海水淡化制取淡水等。
第七章 蒸发
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2015年8月7日
按操作压强分：加压蒸发、常压蒸发、真空蒸发 • 真空蒸发的优点： 1.减压下溶液沸点降低，使蒸发器的传热推动力增大，因而， 对一定的传热量Q，可节省蒸发器的传热面积S。 2.蒸发操作的热源可采用低压蒸汽或废热蒸汽，节省能耗。 3.适于处理热敏性物料，即在高温下易分解、聚合或变质的物 料。 4.减少蒸发器的热损失。 • 真空操作的缺点： – 1.溶液的沸点降低，使粘度增大，导致总传热系数下降 – 2.动力消耗大。因需要有造成减压的装置。
烧碱工艺简介
烧碱生产工艺简介建厂伊始，我公司采用从日本旭化成高电密自然循环复极式电解槽及相关工艺，装置运行状况优良，被日本旭化成公司评为中日合作示范工厂。
零极距离子膜电解技术是近年来投入运行的节能型电解技术，国家已开始大规模推广，我公司已在新建四期装置上使用，现有装置也要进行零极距技术改造，进一步降低顿碱电耗和生产成本。
烧碱生产系统包括一次盐水精制、电解、氯氢处理、氯化氢合成、高压液氯和蒸发固碱六个工序。
以下是各工序工艺流程介绍：1、一次盐水精制：本工序利用预处理器和凯膜过滤器为中心设备，采用热水化盐、空气吹出、膜过滤等物理方法和烧碱—纯碱化学沉淀方法相结合达到盐水精制的目的，最终得到含盐305g/l，可溶性钙镁杂质不大于4mg/l，悬浮物不大于1mg/l的合格一次盐水，供给电解使用。
同时，通过淡盐水外送纯碱生产系统并补充生产水以及膜法除硝装置来避免硫酸根富集，稳定生产。
其主要工艺为60℃左右、310g/L浓度的粗盐水，加入过量烧碱溶液，使镁离子生成氢氧化镁沉淀；其反应为Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓随后混有氢氧化镁沉淀的粗盐水先加压溶气，再进入预处理器泄压析气，氢氧化镁沉淀作为空气析出的凝结核积聚空气小气泡，比重减小，与氯化铁絮凝剂作用后，其上升为浮泥从顶部排出；大颗粒氢氧化镁和原盐中的泥沙等下沉为底泥排出；随后澄清液进入后反应槽，与过量纯碱溶液发生反应，残余少量氢氧化镁被生成的碳酸钙沉淀共沉，其反应方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓沉淀颗粒通过凯膜过滤器一次性滤出，得到60℃、310g/L，钙镁离子浓度总和小于4mg/L 的合格一次盐水。
2、电解：电解工序是烧碱生产的核心，主要设备是电解槽、螯合树脂塔和真空脱氯塔。
在工艺上，一次盐水含钙镁离子浓度不能满足电解要求，需将合格一次盐水送入串联运行的螯合树脂塔，通过离子交换除去重金属离子，得到钙镁离子浓度总和小于0.02mg/L的二次精制盐水，送入电解槽阳极室通电电解；在电解槽阳极室，精盐水中的Cl-放电生成氯气，水合Na+穿过离子膜进入阴极室；同时，阴极室内的稀烧碱液中氢离子放电生成氢气，氢氧根与进来的Na+结合生成烧碱。
毕业设计---烧碱蒸发工段工艺设计[管理资料]
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75Kt/a烧碱蒸发工段工艺设计目录摘要 (1)概述 (3) (3) (3) (4) (4) (7) (7) (8) (8) (8)9 (9) (9) (10)第一效物料衡算 (11) (12) (13) (14)估计各效二次蒸汽压力 (14)溶液中因溶质浓度引起的温度损失 (15) (15) (15) (15) (15)蒸发水量 (16)总的有效温差及在各效中的分配 (17) (17) (17) (22) (24)计算各效加热面积 (25)最终计算结果 (26)4蒸发装置结构计算 (27) (27) (27) (27) (27) (28) (28) (29) (33) (33)5设备一览表 (34)设计评述 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附 (38)摘要隔膜法电解制得的11%的碱液，采用三效顺流蒸发使碱液浓度达到32%的要求。
本设计通过对整个蒸发过程进行总物料衡算，各效物料衡算，温差损失计算，热量衡算，并进行多次迭代后达到一定的误差要求后算得各效的传热面积。
用物料计算的结果并综合考虑能耗和总费用等问题，对工艺过程进行一定的改进和优化后，再对设备的主要工艺尺寸进行计算，以达到设计的要求；对辅助设备进行设计选型，选出适合的设备。
最后绘制出带控制点的工艺流程图，见附图。
关键字：蒸发器，三效顺流，烧碱蒸发AbstractDiaphragm electrolysis was 11% of the lye, the use of three-effect evaporation of the alkali concentration downstream 32% of the requirements. The design of the evaporation process by the total mass balance, the effective material balance, temperature loss calculations, heat balance, and multiple iterations required to achieve a certain degree of error is considered after the effective heat transfer area. The calculated results with the material and considering issues such as energy consumption and total cost of process improvement and optimization of a certain, then the main process on the size of the device calculated to meet the design requirements; design and selection of auxiliary equipment to select the appropriate equipment. Finally, with control points to draw out the flow chart, see attached. Keywords:evaporator, three-way downstream, caustic soda evaporation述蒸发是采用加热的方法，使含有不挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾，除去其中被汽化单位部分杂质，使溶液得以浓缩的单元操作过程。
二烧碱的蒸发生产基本原理
2 烧碱的蒸发生产基本原理表烧碱液蒸发与所有的蒸发过程一样，是借加热作用（一般用蒸汽）来提高碱液的温度，使溶液中所含的溶剂（水）部分汽化，以提高溶液中溶质碱的浓度的物理过程。
工业上的蒸发过程是典型的传热过程。
这个过程可由传热方程式来表达：Ｑ=ｋFΔｔ式中Ｑ－传热速率，F－传热面积Δｔ－传热温差ｋ－传热系数，有传热基本方式可知，提高传热速率分别与传热面积、传热温差及传热系数有关。
也就是说上述三要素是提高传热速率，提高蒸发能力的基本条件。
下面我们分别进行讨论。
2.1传热面积F提高传热面积是提高蒸发能力的重要途径，但也意味着同时要增加设备的投资费用。
因此，传热面积的增加受到投资费用的约束，在实践中，在投资确定时（材质不变）设计者就要考虑如何寻找最大的传热面积，即在传热管径、薄厚的选择上做文章2.2传热系数K传热系数K是影响传热的重要因素。
（1）提高传热壁面两侧流体的传热系数（αi和α0）一般的方法是提高流速，采取强制循环的方式。
（2）减少传热壁面的厚度b，目前国外在蒸发器中大量选用薄壁管，其厚度仅为国内的1/2~3/5。
（3）增大传热壁面的导热系数，这就是说选择既有较大的导热系数，又有较好的耐腐蚀性材质，如镍合金钢等。
（4）减少传热壁面两侧的热阻（Ri和R0）即要清除壁面两侧上的污垢。
工业上一般采用定期清洗的办法。
2.3传热温度差Δt蒸发过程的传热温度差Δt是第一效加热室蒸汽的饱和温度to与末效冷凝器的蒸汽饱和温度tn之差。
既：Δt=to-tn，所以，提高传热温差的途径有以下两点。
（1）提高加热蒸汽的温度，即使用较高压力的饱和蒸汽。
但是，它受到企业公用工程条件的限制，一般企业使用的蒸汽压力大都不超过0.8Mpa（压）。
降低末效冷凝器的蒸汽饱和温度，一般采用提高真空度的方式来实现。
3烧碱的蒸发生产工艺流程双效顺流流程这是双效顺流中目前国内较常使用的流程，其特点是设备要求材质不高，造价投资相对较低，工艺易于操作控制等。
片碱生产工艺
片碱生产工艺
2010-01-26 15:30
片碱的生产工艺主要有间歇法锅式蒸煮和连续法膜式(升膜、降膜)蒸发。
锅式蒸煮法已应用多年，工艺简单可靠，设备维修方便，热利用效率较高，产品质量稳定，不存在产量调整问题，但由于是间歇操作，所以生产能力低，而且设备笨重，不便于实现自动化。
随着含盐量很低的离子膜法烧碱产量的增加，连续生产将更加方便，很多企业在考虑改造原有工艺。
连续法膜式(升膜、降膜)蒸发工艺的出现并不晚，1970年广州化工厂就已采用熔融盐加热的降膜式蒸发工艺，生产质量分数为98.5%的片碱。
近10年来，国外商家如瑞士Bertrams公司、意大利SET 公司、法国NERO KESTNER公司以及美国BU-FLOYAK公司等在大力推广膜式蒸发装置，我国的沈阳化工股份有限公司、西安西化热电化工有限公司、齐鲁石化股份公司、内蒙古海吉氯碱化工股份有限公司等企业采用了它们的技术与装置。
膜式蒸发器有可连续运行、自动化程度高等较明显的优势，但温度高达450℃的熔盐系统的安全、高温条件下转动设备的维修、次氯酸盐对设备的腐蚀等问题较为突出。
选用哪种流程，还应结合装置的生产能力、运行费用以及本企业的实际公用工程条件，如新疆中泰化学股份有限公司采用了膜式蒸发工艺，蒸发至烧碱的质量分数为73%，然后进行用煤气供热的锅式蒸煮，获得片碱；而新疆天业股份有限公司则于2005年上了2万t/a锅式蒸煮法片碱装置。
烧碱的制作工艺流程
烧碱的制备工艺简介烧碱的制备方法有两种：苛化法和电解法.现代工业主要通过电解饱和NaCl溶液来制备烧碱.电解法又分为水银法、隔膜法和离子膜法，我国目前主要采用的是隔膜法和离子膜法，这二者的主要区别在于隔膜法制碱的蒸发工序比离子膜法要复杂，而离子膜法多了淡盐水脱氯及盐水二次精制工序.目前国内的烧碱生产主要采用的是离子膜电解法生产烧碱,我们主要针对离子膜电解法介绍烧碱的制作工艺，并简要讨论工艺中的能耗情况.原料为粗盐（含大量杂质的氯化钠），根据生产工艺中的耗能情况，将烧碱制法分为整流、盐水精制、盐水电解、液碱蒸发、氯氢处理、固碱生产和废气吸收工序等七个流程.据测算,电解法烧碱生产吨碱综合能耗在各工序的分布如下：整流2.0%;盐水精制3。
9％；电解53。
2%;氯氢处理1。
2%；液碱蒸发25。
1％；固碱生产14。
6％.从上述可知,电解和液碱蒸发是主要耗能工序。
电解工序中的电耗约为吨碱电耗的90％，碱蒸发中的蒸汽消耗占吨碱蒸汽消耗的74%以上。
1-整流2-盐水精制3-电解4-氯氢处理5-液碱蒸发6-固碱生产图1 烧碱工艺总流程示意图1整流：整流是将电网输入的高压交流电转变成供给电解用的低压直流电的工序,其能耗主要是变压、整流时造成的电损,它以整流效率来衡量。
整流效率主要取决于采用的整流装置，整流工序节能途径是提高整流效率。
当然减少整流器输出到电解槽之间的电损也是不容忽略的。
2盐水精制:将工业盐用水溶解饱和并精制（除去Ca2+、M g2+、S 02—4等有害离子和固体杂质）获得供电解用精制饱和盐水,是盐水精制工序的功能。
一次盐水精制:采用膜过滤器（不预涂）图2盐水一次精制流程图二次盐水精制：二次盐水精制采用螯合树脂塔进行吸附。
图3盐水二次精制流程图一次盐水工段送来的一次精制盐水中钙、镁等离子可以被螯合树脂选择性吸附，而吸附的饱和树脂可用盐酸、氢氧化钠进行再生,从而使树脂达到重复使用的目的。
盐水精制工序的能耗主要是加热溶解固体盐的蒸汽和动力电耗，它们分别约占吨碱电耗和吨碱汽耗的0.2％和12％.因此，在此工序，节能措施主要是如何利用工厂的余热（废蒸汽或热水)来加热溶解固体盐，而采用盐水自流流程无疑也会节约动力电消耗。
烧碱制备工艺流程
烧碱制备工艺流程第一篇：烧碱制备工艺流程烧碱的制备工艺简介现代工业主要通过电解饱和NaCl溶液来制备烧碱。
电解法又分为水银法、隔膜法和离子膜法，我国目前主要采用的是隔膜法和离子膜法，这二者的主要区别在于隔膜法制碱的蒸发工序比离子膜法要复杂，而离子膜法多了淡盐水脱氯及盐水二次精制工序。
目前我国主要采取隔膜电解法和离子膜电解法。
在这次年产五万吨烧碱工艺流程序初步设计中我采取的是隔膜法制烧碱的氢气处理方法，并简要讨论工艺中的能耗情况。
原料为粗盐（含大量杂质的氯化钠），根据生产工艺中的耗能情况，将烧碱制法分为整流、盐水精制、盐水电解、液碱蒸发、氯氢处理、固碱生产和废气吸收工序等七个流程。
图1 烧碱工艺总流程示意图1-整流2-盐水精制 3-电解4-氯氢处理5-液碱蒸发6-固碱生产1.1整流整流是将电网输入的高压交流电转变成供给电解用的低压直流电的工序，其能耗主要是变压、整流时造成的电损，它以整流效率来衡量。
整流效率主要取决于采用的整流装置，整流工序节能途径是提高整流效率。
当然减少整流器输出到电解槽之间的电损也是不容忽略的。
1.2盐水精制将工业盐用水溶解饱和并精制(除去Ca、M g、S 04等有害离子和固体杂质)获得供电解用精制饱和盐水,是盐水精制工序的功能。
一一次盐水精制：一次澄清盐水的制备是氯碱生产工艺至关重要的工段，精制效果的好坏直接影响产品的质量和产量。
传统性的一次盐水精制工艺，采用配水、化盐、加精制剂反应、澄清、砂滤，然后再经炭素烧结管过滤器过滤。
近几年新建氯碱装置一次盐水工艺大都采用膜过滤技术制取精制盐水，该工艺路线省去了砂滤器、炭素烧结管过滤器。
经生产实践证明，经膜过滤分离方法制得的一次盐水质量指标、设备投资等都比传统工艺理想。
所以一次精制盐水工艺采用膜过滤器过滤工艺。
采用膜过滤器（不预涂）2+2+2-图2 盐水一次精制流程图二次盐水精制：二次盐水精制采用螯合树脂塔进行吸附。
离子膜法电解槽使用的高度选择性离子交换膜要求入槽盐水的钙、镁离子含量低于20wtppb，普通的化学精制法只能使盐水中的钙、镁离子含量降到10wtppb左右。
碱液的蒸发工序及操作
碱液的蒸发工序及操作摘要：本文介绍碱液蒸发基本原理、蒸发流程、蒸发工序设备的结构、原理，操作及和运行过程中的故障处理。
关键词：碱液蒸发原理设备故障处理前言烧碱（又称为氢氧化钠）在国民经济中有着重要的作用。
广泛应用于造纸、纤维素的生产、洗涤剂、合成脂用酸的生产以及动植物油的提炼。
纺织印染工业用作棉布退浆、煮炼剂和丝光剂。
化学工业用于生产硼砂、氰化钠、甲酸、草酸、苯酚等。
石油工业用于精炼石油制品，并用于油田钻井泥浆中。
同时，还用于生产氧化铝、金属锌和铜以及玻璃、搪瓷、制革、医药、染料和农药等方面。
近年来，随着中国国民经济的发展，烧碱在各行各业中的应用也越来越重要。
目前，氯碱生产有隔膜法、水银法和离子膜法。
无论在技术先进、工艺优越性以及产品质量、节约能源等方面均为离子膜法占优。
然而，无论用何种方法生产，在烧碱生产过程中都存在着多种危险危害因素，一旦发生事故可能造成极为严重的后果，不仅影响到生产的正常进行，同时人们的生命和财产也将遭到损失。
本文作者对国内某离子膜烧碱现役装置进行了调研，同时查阅了国内外氯碱生产的资料和国家安全生产规范与标准，在经有关专家进行论证后，对离子膜烧碱生产过程中可能遇到的危险有害因素进行了辨识与评价，同时提出了相应的对策措施，以消除或降低这些危险有害因素，为安全生产提供保障。
碱液蒸发是各类生产工艺中的一个重要工段，占生产成本高，优化蒸发工艺具有深远的意义。
蒸发的基本原理一、碱液蒸发工序的原理碱液蒸发与所有的蒸发过程一样，是借加热作用(一般用蒸汽)来提高碱液的温度，使溶液中所含的溶剂(水)部分汽化，以提高溶液中溶质碱的浓度的物理过程。
工业上的蒸发过程是典型的传热过程。
这个过程可由传热方程式来表示：Q=K×F×△t式中Q——传热速率，kJ／h；F——传热面积，m2；△t—传热温差，℃；K——传热系数，kJ离子膜电解碱液蒸发过程的几个特性溶液的沸点升高在一定压力下，溶液处于沸腾状态下的温度即为该溶液在此压力下的沸点。
碱蒸发片碱工艺管道试压方案
万华烟台工业园氯碱项目土建及安装工程碱蒸发片碱工艺管道试压方案批准：审核：编制：中化二建集团有限公司万华烟台氯碱工程项目部二0一四年六月目录1.工程概况 (3)2.编制依据 (3)3.试压程序 (3)4.管道系统压力试验具备的条件 (3)5.压力试验的确定与步骤 (5)6.管道吹扫与清洗 (7)7.安全、技术措施 (9)8.环境保护措施 (10)9.试压系统辅助配管材料明细 (10)10.系统试压图（附后） (11)1.工程概况本方案针对万华工业园氯碱装置碱蒸发/片碱3300余米工艺管道的试压工作而编制。
根据各系统管道的施工进度情况，按系统进行试压，统一考虑并合理划分试压系统。
总之，试压工作应统一协调，减少试压次数，减少水利资源和材料的浪费，防止漏检，保证试压工作顺利进行。
2.编制依据2.1设计提供的管道布置图与管道流程图及有关资料。
2.2《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-20102.3《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-20113.试压程序每个系统试压时均按下列程序进行：试压系统申报→系统按PID图检查→整改→压力试验→自检→三方A级检查→确认→办理系统试验记录4.管道系统压力试验具备的条件4.1试压工作组织机构：试压工作要与甲方、监理统一，成立试压领导小组，分工明确，各负其责。
试压领导小组：组长：李志国副组长：王炯组员：索旭东4.2试压方案：4.2.1试压方案须经批准，正式下发，方可实行。
4.2.2已向作业人员进行了技术、安全交底。
4.3试验系统应具备的条件：4.3.1参与试验的系统已经按图纸施工结束、热处理和无损检测合格后。
4.3.2试压前，应由建设、监理单位、施工单位和有关部门审查确认下列资料：a.管道组成件、焊材的制造厂质量证明文件；b.管道组成件、焊材的效验性检查或实验记录；c.符合《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2010 7.5.15条要求的单线图；d.无损检测报告；e静电接地测试纪录；f设计变更及材料代用文件。
《烧碱蒸发》课件
新型蒸发技术
随着科技的不断进步，新型蒸发技术 如机械压缩蒸发、热力蒸汽压缩蒸发 等正在被研发和应用，以提高烧碱蒸 发的效率和降低能耗。
应用领域
新型蒸发技术不仅在烧碱蒸发领域有 广泛应用，还可应用于化工、制药、 食品等多个行业，推动相关产业的可 持续发展。
环保要求对烧碱蒸发的影响
要点一
环保标准的提高
为提高产品质量，分离后的晶体需 进行洗涤以去除母液中的杂质。
干燥与包装
干燥方式
根据产品特性和气候条件，可选 择自然晾干、热风干燥或真空干 燥等方式。
包装要求
干燥后的烧碱需进行包装，以方 便储存和运输。包装材料应具备 防潮、防震等特性。
03
烧碱蒸发设备与操作
烧碱蒸发设备的选择与配置
烧碱蒸发设备的选择
结垢问题
总结词
结垢问题也是烧碱蒸发中常见的问题之一，它会导致传热效率下降，影响生产效率。
详细描述
结垢是由于烧碱溶液中的杂质在加热表面沉积形成的。为了解决这个问题，可以采取定期清洗蒸发器 、加强原料预处理、降低溶液中的杂质含量等措施。同时，采用防垢剂也可以有效防止结垢的形成。
能耗高问题
总，它不仅增加了生产成本，还会对环境造成负面影响。
烧碱具有强烈的碱性，能与酸 发生中和反应，生成盐和水。
烧碱蒸发的原理和重要性
烧碱蒸发是将液态的烧碱转变为气态的氢氧化钠的过程，是烧碱工业中重要的生产 环节。
通过蒸发操作，可以去除烧碱溶液中的水分，提高其浓度，便于后续加工和运输。
烧碱蒸发过程中，还可以去除溶液中的杂质和盐分，提高产品的纯度和质量。
烧碱蒸发工艺流程简介
烧碱蒸发的主要原料是盐 ，通常来自盐井、盐湖或 海水。
原料质量要求
电解产品的后加工—碱液蒸发
三效逆流强制循环流程
1—Ⅲ效蒸发器；2，7，12—循环泵；3，5，10—气液分离器；4—热水贮罐；6，11，16—板式换热器；8— Ⅱ效蒸发器；9—I效凝水贮罐；13—I效蒸发器；14—热碱贮罐；15—浓碱泵；17—水喷射器；18—冷却水贮 罐
CONTENTS
01
02
我国的氯碱企业中，生产30％的液体烧碱大多采用自然循环 的蒸发器组成双效顺流或三效顺流流程。而对于生产42％的 液体烧喊的工厂则一般采用的是双效顺流、三效顺流强制 循环、三效逆流强制循环或三效四体的流程。在蒸发过程 中产生的副产品盐通过离心机或集盐箱进行分离。现主要 分别介绍三效顺流和三效逆流的工艺流程。
蒸发器
蒸发器是电解液蒸发过程中的主要设备，蒸 发器性能的好坏直接影响装置的生产能力、 产品质量和能源的消耗。蒸发器一般是由蒸 发室、加热室和循环系统三部分构成的。
蒸发器
常见的蒸发器主要有标准式蒸发器、悬框式 蒸发器、列文式蒸发器、结晶外加热式蒸发 器、强制外循环式蒸发器、强制内循环式蒸 发器、升膜蒸发器、降膜蒸发器和旋转薄膜 蒸发器等。
CONTENTS
01
02
离子膜电解碱液与隔膜电解液相比具有很大的优点，但 由于各公司采用的离子膜电解设备不同，使电解得到的 碱液的浓度及其他物质的含量也不同，目前由几种主要 的离子膜电解设备得到的碱液。
离子膜电解液的特点
指标
旭化成 伍德 公司 公司
旭硝子 迪诺拉 ICI 西方 公司 公司 公司 公司
优点：列文式蒸发器在加热室的上 方新增加了一段液柱，使碱液的沸 腾区移至加热室外面，减少加热室 的结盐机会；这种的循环管通道更 大，可以提高循环速度，也可以相 应的提高传热系数。 缺点：设备庞大、结构复杂、工艺 要求高等问题，一般在大、中型氯 碱企业中使用。
烧碱工艺流程
烧碱工艺流程烧碱，又称纯碱，是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、造纸、化肥、化工等领域。
烧碱工艺流程是指将天然碱矿或氯化钠等原料经过一系列化学反应和物理处理，最终得到烧碱的工艺过程。
下面将介绍烧碱的生产工艺流程。
首先，烧碱的生产原料主要包括天然碱矿和氯化钠。
天然碱矿是指含有碳酸钠和氯化钠的天然矿石，一般需要经过矿石的选矿和破碎处理，以提高原料的纯度和均匀度。
而氯化钠是指普通食盐，也是烧碱的重要原料之一。
其次，原料的预处理是烧碱生产过程中的重要环节。
对于天然碱矿，首先需要进行碳酸钠和氯化钠的分离，然后进行碳酸钠的煅烧，将其转化为碱灰。
而氯化钠则需要进行干燥和粉碎处理，以提高其反应效率。
这些预处理工序的目的是为了提高原料的纯度和反应活性，为后续的生产工艺做好准备。
接下来是烧碱的生产工艺。
首先是碱灰的水化反应，将碱灰与水进行反应生成氢氧化钠溶液。
然后通过过滤和蒸发浓缩，得到烧碱溶液。
最后，通过烧结或电解等方法，将烧碱溶液中的氢氧化钠还原为固体的烧碱成品。
整个生产过程中，需要控制好温度、压力、反应时间等参数，以确保产品质量和产量。
除了生产工艺，烧碱工艺流程中还包括能源消耗和废物处理等环节。
烧碱生产过程中需要消耗大量的能源，主要用于煅烧、蒸发浓缩和烧结等工序。
因此，在工艺设计和生产过程中需要考虑能源的节约和利用。
同时，生产过程中会产生固体废物和废水，需要进行合理的处理和回收利用，以减少对环境的影响。
总的来说，烧碱工艺流程是一个复杂的化工生产过程，涉及原料处理、反应工艺、能源消耗和废物处理等多个环节。
通过合理的工艺设计和严格的生产管理，可以实现高效、环保的烧碱生产，满足市场需求，促进工业发展。
蒸发固碱操作规程
WIB-蒸发固碱操作规程一、岗位任务本岗位是将电解送来的32%的烧碱经双效逆流降膜蒸发成48%碱，一部分送往罐区作为成品，一部分经过最终浓缩器进一步浓缩到99%固碱，并经片碱机制成片碱，包装后作成品出售。
二、工艺流程及重要指标参数2.1预浓缩（蒸发部分）2.1.1流程方框图50%NaOH流程方框图1/252.1.2工艺流程叙述：32%的烧碱由P-1A/B从贮槽T-12输入一效浓缩器EV-1，它由最终浓缩器EV-3和二效浓缩器EV-2产生的碱蒸汽来加热，预浓缩器被设计成管束状，为降膜蒸发器；在浓缩器的顶部，烧碱溶液给料呈如下分布：在管板的上面，预浓缩器管子垂直分布，烧碱给料平稳地流进管子，在内壁形成完整的薄膜。
一效预浓缩器EV-1在9.8Kpa(绝压)的真空下工作（该真空度由水环真空泵P-6A/B产生），经预浓缩烧碱离开管束时浓度达38%，然后到达安装在预浓缩器下面的蒸汽分离器。
由预浓缩器EV-1和浓缩器EV-2产生的碱蒸汽离开预浓缩器穿过除沫器，经镍丝网眼过滤，只允许最小的碱粒子随蒸汽通过，然后经过在EV-1后面的表面冷凝器C-1，蒸汽被冷凝，其它不凝气体被水环真空泵P-6A/B抽走。
二效预浓缩器EV-2在常压下工作，它在0.8Mpa的蒸汽下加热。
进一步浓缩的液碱（48%）离开管束到达蒸汽分离器，经由48%烧碱泵P-3A/B分成两股：一股连接最终浓缩器EV-3进一步浓缩到99%，另一股经换热器HE-2和HE-4去48%的成品贮槽T-6A/B。
2.1.3冷凝液处理：碱蒸汽在表面冷凝器C-1中冷凝后收集至碱蒸气冷凝水贮槽T-4，由自动阀LTC-328/LCV-328控制液位。
碱蒸汽凝液贮槽液位（控制50%）被用作水压密封，以保持表面冷凝器C-1的真空度。
在预浓缩器EV-2内冷凝下来的蒸汽通常在冷凝水贮槽T-9内，它的液位由LIC-325/LCV-325来保持恒定，经HE-3对38%碱加热。
2.1.4其它的自动阀：2.1.4.1预浓缩EV-1的碱蒸汽分离器的液位由EV-2进料控制阀LIC-314/LCV-314来调节。
片碱生产工艺及流程
片碱生产工艺及流程以片碱生产工艺及流程为标题，我们来介绍一下片碱的生产过程。
片碱是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃制造、纺织、造纸等行业。
片碱的生产工艺主要包括盐湖提取和化工合成两种方法。
盐湖提取是一种传统的片碱生产工艺，适用于盐湖资源丰富的地区。
首先，从盐湖中提取出含碳酸钠的卤水。
然后，将卤水经过过滤、加热和蒸发等步骤，去除杂质和水分，得到纯净的碳酸钠结晶。
最后，将碳酸钠结晶进行干燥和粉碎，得到片碱成品。
这种工艺具有资源利用率高、环保节能的优点，但生产周期较长。
化工合成是一种现代化的片碱生产工艺，适用于无盐湖资源的地区。
该工艺主要通过化学反应合成碳酸钠。
首先，将氯化钠和氨合成氯化铵。
然后，将氯化铵与石灰石进行反应，生成氨气和氢氧化钙。
接着，将氨气与二氧化碳反应，生成碳酸氢铵。
最后，将碳酸氢铵加热分解，生成碳酸钠和氨气。
这种工艺具有生产周期短、生产能力大的优点，但对原材料的要求较高。
无论是盐湖提取还是化工合成，片碱的生产过程中都需要进行一系列的工艺控制。
例如，控制反应温度、压力和时间，以及控制原材料的质量和比例等。
这些工艺控制的目的是确保产品的质量稳定和生产效率高。
在片碱生产过程中，还需要进行废水处理和废气处理。
废水处理主要包括沉淀、过滤、中和和浓缩等步骤，以达到废水排放标准。
废气处理则采用吸附、洗涤和焚烧等方法，以减少对环境的影响。
总结起来，片碱的生产工艺包括盐湖提取和化工合成两种方法。
无论采用哪种方法，都需要进行工艺控制和废物处理。
随着科技的进步，片碱生产工艺不断创新和改进，以提高生产效率和降低环境污染。
相信随着技术的发展，片碱的生产工艺会变得更加高效和环保。
烧碱生产工艺及流程
学习资料注意保存烧碱（学名氢氧化钠）是可溶性的强碱。
纯碱（学名碳酸钠）实际上是个盐，由于它在水中发生水解作用而使溶液呈碱性，再由于它和烧碱有某些相似的性质，所以它与烧碱并列，在工业上叫做“两碱”。
烧碱和纯碱都易溶于水，呈强碱性，都能提供Na+离子。
这些性质使它们被广泛地用于制肥皂、纺织、印染、漂白、造纸、精制石油、冶金及其他化学工业等各部门中。
普通肥皂是高级脂肪酸的钠盐，一般是用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的。
如果直接用脂肪酸作原料，也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。
印染、纺织工业上，也要用大量碱液去除棉纱、羊毛等上面的油脂。
生产人造纤维也需要烧碱或纯碱。
例如，制粘胶纤维首先要用18～20％烧碱溶液（或纯碱溶液）去浸渍纤维素，使它成为碱纤维素，然后将碱纤维素干燥、粉碎，再加最后用稀碱液把磺酸盐溶解，便得到粘胶液。
再经过滤、抽真空（去气泡），就可用以抽丝了。
精制石油也要用烧碱。
为了除去石油馏分中的胶质，一般在石油馏分中加浓硫酸以使胶质成为酸渣而析出。
经过酸洗后，石油里还含有酚、环烷酸等酸性杂质以及多余的硫酸，必须用烧碱溶液洗涤，再经水洗，才能得到精制的石油产品。
在造纸工业中，首先要用化学方法处理，将含有纤维素的原料（如木材）与化学药剂蒸煮制成纸浆。
所谓碱法制浆就是用烧碱或纯碱溶液作为蒸煮液来除去原料中的木质素、碳水化合物和树脂等，并中和其中的有机酸，这样就把纤维素分离出来。
在冶金工业中，往往要把矿石中的有效成分转变成可溶性的钠盐，以便除去其中不溶性的杂质，因此，常需要加入纯碱（它又是助熔剂），有时也用烧碱。
例如，在铝的冶炼过程中，所用的冰晶石的制备和铝土矿的处理，都要用到纯碱和烧碱。
又如冶炼钨时，也是首先将精矿和纯碱焙烧成可溶的钨酸钠后，再经酸析、脱水、还原等过程而制得粉末状钨的。
在化学工业中，制金属钠、电解水都要用烧碱。
许多无机盐的生产，特别是制备一些钠盐（如硼砂、硅酸钠、磷酸钠、重铬酸钠、亚硫酸钠等等）都要用到烧碱或纯碱。
烧碱生产工艺
学习资料注意保存烧碱生产工艺片碱即片状烧碱，是氢氧化钠的一种别名，氢氧化钠在工业上被称作工业碱、烧碱、苛性碱等，按存在形态可分为液碱、片碱、固碱、粒碱。
其中片碱、固碱、粒碱是固体氢氧化钠的三种形态。
如下图，依次是片碱固碱粒碱：1.碱液从32%浓缩至61% ，这个阶段在降膜蒸发器中进行。
加热源采用中压蒸汽及二次蒸汽,并在真空下蒸发。
2.61%碱液再通过降膜浓缩器,以熔融盐为热载体,在常压下将碱液浓缩成熔融碱,再经片碱机制成片状固碱（传说中的熔盐法）。
质量分数为32%的离子膜法烧碱经Ⅰ效蒸发器(真空、二次蒸汽)浓缩到47% ,经碱泵并与Ⅱ效蒸发器的蒸汽冷凝水换热后,进入Ⅱ效蒸发器进一步浓缩至61%,并由碱泵将61%碱打入最终浓缩器, 用熔盐加热浓缩至98% ～99% ,再经片碱机制成片状固体烧碱。
自电厂来的1 MPa的饱和蒸汽进入Ⅰ效蒸发器,冷凝液与Ⅰ效碱换热后进入循环水池,作为软水的补充, Ⅱ效产生的二次蒸汽与终浓缩产生的二次蒸汽进入Ⅰ效蒸发器作为热源,蒸发32%碱液。
415～430 ℃的熔盐由熔盐泵送入熔盐炉经加热后进入最终浓缩器,作为热源将碱蒸发至98% ～99% ,并最终回至熔盐罐,循环使用。
熔盐炉系统是一个密闭循环加热的系统,通过燃炉上方点火头用天然气加热内外盘管使熔盐升温,熔盐通过泵周而复始地在系统中循环,由于和外界隔离,最大限度地减少了熔盐的分解变质。
在生产中初次加热熔盐应注意以下几点。
(1) 熔盐熔点在143 ℃左右,所有熔盐管线应有蒸汽伴热,最好同时采用电伴热,以防止熔盐在管线中凝固。
( 2)在熔盐梯度升温过程中,要仔细检查熔盐阀的伴热,熔盐在整个系统中进行大循环时,尤其注意小循环回流阀不能关死,必须回转一圈,以防止熔盐阀结死。
( 3)由于熔盐为混合物,密度不很均匀,而且初次加热熔化,熔盐中的水分含量较高,因此在熔盐循环过程中,要充分关注泵的电流,如果泵电流波动较大,而且持续时间较长,应立即停泵检查,找出问题原因。
烧碱蒸发、制片设备及管道的防腐措施
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烧碱是基本化工原料 ， 是氯碱企业 的主要产品 之一。在生产粒片碱过程 中， 碱液须在高温下蒸发 浓缩 ， 而随温度 、 浓度的升高 ， 碱液的腐蚀性加剧 ， 故 其管线 、 设备须选用昂贵的不锈钢、 镍材。一般情况 下， 温度低于 １ ０ ０℃， 烧碱质量分数低于 ５ ０ ％， 选用 不锈钢 ； 温度高于 １ ０ ０℃， 烧碱质量分数高于 ５ ０ ％， 选用更耐腐蚀 的镍材。在生产过程 中， 怎样合理操 作、 控制 ， 延 长设 备、 管线 的使用 寿命 ， 降低投 资成 本， 值得氯碱企业去研究。下 面就生产操作过程 中 影响设备、 管线使用寿命 的因素进行探讨。
２ ９
氯 碱 工 业
２ Ｏ １ ６年
在降膜管的下降 ， 碱液浓度的升高 ， 部分液膜断裂 ， 出现干壁区并使降膜管承受更大 的热应 力 ， 加剧应 力腐蚀 ， 所 以必须控制好液体进料的最小 流量 。在 降膜蒸发器 ， 可以通过 自身循 环得 以实现 ； 在 降膜 管， 控 制好 最小 负 荷 ， 一般不低于 ５ ０ ％ 。相 反 ， 如 果 液体的进料量过大， 液体不能成膜或成膜很厚 ， 在降 膜过程中， 液体往往不能得到完全充分的热量传递 ， 达不 到对 流沸 腾所 需 的温 度 ， 不 能完 全蒸 发 ， 浓缩 过
２ 生 产 负 荷 在降膜蒸发器 以及 降膜管 中， 要保持 良好的对
流沸腾传热 ， 必 须严格控 制液体均 匀进入 、 均匀成 膜 。如进料量太小 ， 就会使液膜太薄 ， 并且随着液膜
［ 作者简介 ］ 李 春江（ １ ９ ７ ０ 一） ， 男， 研究生 ， 高级 工程 师 ， 现任新疆天业 （ 集 团） 有限公司总经理 。 ［ 收稿 日期 】 ２ ０ １ ６ － ０ ８ — １ ４
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按二次蒸汽是否被利于分：单效蒸发、多 效蒸发
– 单效蒸发：将二次蒸汽直接冷凝，而不利用 其冷凝热的操作 – 多效蒸发：将二次蒸汽引到下一蒸发器作为 加热蒸汽，以利用其冷凝热的串联操作
第七章 蒸发 11/60 2017年9月19日
• 从蒸发的过程可以看出，蒸发操作总是从溶液中 分离出部分溶剂，而过程的实质是传热壁面一侧 的蒸汽冷凝与另一侧的溶液沸腾间的传热过程， 溶剂的汽化速率由传热速率控制，故蒸发属于热 量传递过程。同时，蒸发器也是一种换热器。但 蒸发操作和设备与一般的传热过程有所不同。 • 蒸发具有下述特点： 传热性质：传热壁面一侧为加热蒸汽进行冷凝， 另一侧为溶液进行沸腾，故属于壁面两侧流体均 有相变化的恒温传热过程。 溶液性质：有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、 易结垢和产生泡沫；溶液的粘度在蒸发过程中逐 渐增大，腐蚀性逐渐加强。这些性质将影响设备 的结构。
第七章 蒸发 12/60 2017年9月19日
6 蒸发的特点
溶液沸点的改变(升高)：含有不挥发溶质的溶液， 其蒸汽压较同温度下纯水的低，即在相同的压强 下，溶液的沸点高于纯水的沸点，所以当加热蒸 汽一定时，蒸发溶液的传热温度差要小于蒸发水 的温度差，两者之差称为温度差损失，而且溶液 浓度越高，温度差损失越大
第七章 蒸发
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2017年9月19日
按操作压强分：加压蒸发、常压蒸发、真空蒸发 • 真空蒸发的优点： 1.减压下溶液沸点降低，使蒸发器的传热推动力增大，因而， 对一定的传热量Q，可节省蒸发器的传热面积S。 2.蒸发操作的热源可采用低压蒸汽或废热蒸汽，节省能耗。 3.适于处理热敏性物料，即在高温下易分解、聚合或变质的物 料。 4.减少蒸发器的热损失。 • 真空操作的缺点： – 1.溶液的沸点降低，使粘度增大，导致总传热系数下降 – 2.动力消耗大。因需要有造成减压的装置。
Δt－传热温差，℃;
提高传热速率分别与传热面积、传热温差 及传热系数有关，三要素是提高传热速率， 提高蒸发能力的基本条件。
碱液蒸发的基本概念
1、传热面积： 提高传热面积是提高蒸发能力的重要途径，但也意味着 同时要增加设备的投资费用。因此，传热面积的增加受到投 资费用的约束，在实践中，在投资确定时设计者就要考虑如 何寻找最大的传热面积，即在传热管径、薄厚的选择上做文 章。 2、传热系数: • （1）提高传热壁面两侧流体的传热系数：一般方法是提 高流速，采用强制循环的方式。 • （2）减少传热壁面的厚度：采用薄壁管。 • （3）增大传热壁面的导热系数：选择较大的导热系数同 时使用具有耐腐蚀性的材质，如镍、合金钢等 • （4）减少传热壁面两侧的热阻，即要清除壁面两侧上的 污垢
蒸发片碱工艺与设备
讲解人：任杰 2015年5月28日
蒸发片碱工艺与设备
一 概述 二 蒸发流程及设备 三 工艺操作条件及蒸发的影响因素 四 片碱流程及设备 五 离子膜固碱的种类
碱液蒸发的基本概念
• 传热方程式
Q=KSΔt
式中: Q－传热速率，kj/h;
S－传热面积， m2;
K－传热系数，W/(m2.℃);
蒸发溶液温度差：Δt=T-t 蒸发纯水温度差：ΔtT=T-T′ ∵ P一定时， t > T′ ∴ Δt< ΔtT
泡沫挟带：二次蒸汽中常挟带大量泡沫，冷凝前 必须设法除去。否则既损失物料，又污染冷凝设 备。 能源利用：蒸发时产生大量二次蒸汽，含有许多 潜热，应合理利用这部分潜热。
• 利用溶剂具有挥发性而溶质不挥发的特性使两者实现分 离。 • 2 蒸发操作的目的 获得浓缩的溶液，直接作为成品或半成品 脱除溶剂。此过程常伴随有结晶过程 去除杂质。
第七章 蒸发 6/60 2017年9月19日
3 蒸发操作的应用
• 在工业上，有三种情况：
• (1) 制 取 液 体 产 品 。 例 如 电 解 食 盐 水 得 到 的 NaOH 稀溶液中，含有约 18% 的 NaCl ，通过蒸 发方法在除去大部分水的同时，将NaCl结晶而 分离除去，得到规定的液碱产品； • (2) 生产固体产品。将稀溶液浓缩达到饱和状 态，然后冷却使溶质结晶与溶液分离，从而获 得固粒产品。例如，食盐精制、制糖、制药等。 • (3)制取纯溶剂。采用蒸发方法使溶剂汽化并 冷凝，使不挥发性杂质分离而得到纯溶剂，例 如海水淡化制取淡水等。
4 蒸发的流程
4 蒸发的流程
• 2.流程 • 蒸发操作时，溶液由分离室底部加入，沿中央循环管 流向加热室，在加热室垂直管束内通过时与饱和蒸汽 间接换热，被加热至沸腾状态，汽液混合物沿加热管 上升，达到分离室时蒸汽与溶液分离。为与加热蒸汽 相区别，产生的蒸汽称为二次蒸汽，二次蒸汽进入冷 凝器被除去。溶液仍在中央循环管与加热管中进行循 环，当达到浓度要求后称为完成液，从蒸发器底部排 出。
5 蒸发的分类
第七章 蒸发
10/60
2017年9月19日
按蒸发方式分：自然蒸发、沸腾蒸发
– 自然蒸发：溶液在低于溶液沸点的温度条件 下汽化。汽化只在溶液表面进行，汽化面积 小，传热速率低，汽化速率低 – 沸腾蒸发：溶液在沸腾条件下汽化。汽化发 生在溶液的各个部位。汽化面积大，传热速 率高，汽化速率高
碱液蒸发的基本概念
3、传热温度差
• （1）提高加热蒸汽的温度，即使用较高 压力的饱和蒸汽 • （2）降低末效冷凝器的蒸汽饱和温度， 一般都采用提高真空度的方式来实现。
概 述
• 在化工、轻工、食品、医药等工业中，通过化学反应或 物理性操作过程经常得到一些含溶质的稀溶液，为了得 到符合标准的产品，常将含有不挥发溶质的溶液沸腾汽 化并移出蒸汽，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作 称为蒸发。 • 1 蒸发分离的依据
• 1.组成 • 用来进行蒸发的设备主要是蒸发器和冷 凝器，基本流程如图。 蒸发器的作用是加热溶液使水沸腾汽化， 并移去，由加热室和分离室两部分组成。 – 加热室由传热管组成，中央设置一 循环管，加热用的饱和水蒸汽在加 热室管间冷凝放热用于对管内水溶 液进行加热； – 分离室在加热室上部，为一圆筒结 构，使受热上升的溶液在此汽化并 将汽液分离。 冷凝器与蒸发器的分离室相通，其作用 是将产生的水蒸汽冷凝而除去。