本發(fā)明涉及制堿工業(yè)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用蒸氨廢液閃蒸循環(huán)水的氨法制堿系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

碳酸鈉，俗名純堿、蘇打，它是玻璃、造紙、肥皂、洗滌劑、紡織、制革等工業(yè)的重要原料，還常用作硬水的軟化劑，也用于制造鈉的化合物。它的工業(yè)制法主要有氨堿法和聯(lián)合制堿法兩種。

氨堿法(又稱(chēng)索爾維法)，是比利時(shí)工程師蘇爾維(1838～1922)于1892年發(fā)明的純堿制法。他以食鹽(氯化鈉)、石灰石(經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣為原料來(lái)制取純堿。先使氨氣通入飽和食鹽水中而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成溶解度較小的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨溶液。其化學(xué)反應(yīng)原理是：

nacl+nh3+h2o+co2＝nahco3+nh4cl

將經(jīng)過(guò)濾、洗滌得到的nahco3微小晶體，再加熱煅燒制得純堿產(chǎn)品。

2nahco3＝na2co3+h2o+co2

放出的二氧化碳?xì)怏w可回收循環(huán)使用。含有氯化銨的濾液與石灰乳[ca(oh)2]混合加熱，所放出的氨氣可回收循環(huán)使用。

cao+h2o＝ca(oh)2，

2nh4cl+ca(oh)2＝cacl2+2nh3+2h2o

其工業(yè)生產(chǎn)的簡(jiǎn)單流程如圖3所示。

氨堿法制堿的生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的蒸氨廢液溫度約為90°-98°，存在較多的余熱，現(xiàn)有生產(chǎn)過(guò)程中，一方面會(huì)將蒸氨廢液直接排放，無(wú)法對(duì)蒸氨廢液的余熱進(jìn)行有效回收利用，另外一方面，為提高制堿效率，需要用熱源對(duì)鹵水進(jìn)行加熱，以提升鹵水的濃度，這兩方面因素造成了能源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種有效回收余熱的利用蒸氨廢液閃蒸循環(huán)水的氨法制堿系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種利用蒸氨廢液閃蒸循環(huán)水的氨法制堿系統(tǒng)，包括氨法制堿單元、設(shè)于氨法制堿單元的鹵水進(jìn)液口前端的蒸發(fā)濃縮單元、設(shè)于氨法制堿單元蒸氨廢液出口后端的蒸氨廢液換熱，設(shè)于蒸發(fā)濃縮單元蒸汽進(jìn)口前端的閃蒸器及蒸氨廢液換熱器；其中，

蒸氨廢液換熱器：設(shè)有通過(guò)循環(huán)水的冷源媒介通道及通過(guò)氨法制堿單元輸出的蒸氨廢液的熱源媒介通道，通入氨法制堿單元輸出的蒸氨廢液，并將其作為熱源，對(duì)通入的循環(huán)水加熱，；

閃蒸器：通入蒸氨廢液換熱器輸出的循環(huán)水，并將其作為閃蒸原液進(jìn)行閃蒸，閃蒸產(chǎn)生的閃蒸蒸汽輸入蒸發(fā)濃縮單元；

所述蒸發(fā)濃縮單元包括鹵水多級(jí)濃縮管路及與鹵水多級(jí)濃縮管路為交錯(cuò)流設(shè)置的蒸汽多級(jí)冷凝管路，沿鹵水多級(jí)濃縮管路的流體走向依次設(shè)置有蒸汽-鹵水換熱器、蒸汽-鹵水蒸發(fā)器、閃蒸蒸汽-鹵水蒸發(fā)器，其中，

蒸汽-鹵水換熱器，設(shè)有通過(guò)鹵水的冷源媒介通道及通過(guò)蒸汽-鹵水蒸發(fā)器輸出蒸汽的熱源媒介通道，通入蒸汽-鹵水蒸發(fā)器輸出的蒸汽，并將其作為熱源，對(duì)通入的鹵水加熱；

蒸汽-鹵水蒸發(fā)器，通入蒸氨廢液-鹵水蒸發(fā)器輸出蒸汽，并將其作為熱源，對(duì)通入的蒸汽-鹵水換熱器輸出的鹵水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，并輸出蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽；

閃蒸蒸汽-鹵水蒸發(fā)器，通入閃蒸器輸出的閃蒸蒸汽，并將其作為熱源，對(duì)通入的蒸汽-鹵水蒸發(fā)器輸出的鹵水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，并輸出蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽，蒸發(fā)濃縮后的鹵水通入氨法制堿單元；

所述蒸汽-鹵水蒸發(fā)器、蒸汽-鹵水換熱器輸出的冷凝水均通過(guò)淡水管排出；

鹵水多級(jí)濃縮管路：鹵水先通過(guò)蒸汽-鹵水換熱器的冷源媒介通道、再經(jīng)蒸汽-鹵水蒸發(fā)器蒸發(fā)，然后經(jīng)閃蒸蒸汽-鹵水蒸發(fā)器蒸發(fā)，最后將蒸發(fā)后的濃縮鹵水輸入氨法制堿設(shè)備單元；

蒸汽多級(jí)冷凝管路：閃蒸蒸汽-鹵水蒸發(fā)器產(chǎn)生的閃蒸蒸汽作為熱源通過(guò)蒸汽-鹵水蒸發(fā)器，蒸汽-鹵水蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)蒸汽-鹵水換熱器的熱源媒介通道，最后經(jīng)淡水管排出。

所述蒸汽-鹵水蒸發(fā)器為多級(jí)。

所述閃蒸器為多級(jí)。

所述閃蒸器的閃蒸蒸汽出口處設(shè)有將閃蒸蒸汽引入蒸發(fā)濃縮單元的引射泵。

所述蒸汽-鹵水換熱器熱源媒介通道兩端并聯(lián)冷凝器，蒸汽-鹵水蒸發(fā)器輸出蒸汽通過(guò)冷凝器的熱源媒介通道，冷凝器產(chǎn)生的冷凝水通過(guò)于淡水管排出。

本發(fā)明的有益效果是：

由于設(shè)置了蒸發(fā)濃縮單元，通過(guò)蒸氨廢液的余熱加熱循環(huán)水，并對(duì)加熱后的循環(huán)水閃蒸，輸出閃蒸蒸汽，閃蒸蒸汽輸入蒸發(fā)濃縮單元，對(duì)鹵水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，在減少鹵水加熱熱源消耗的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了蒸氨廢液余熱的多效回收利用，在節(jié)約能源的同時(shí)降低了氨法制堿系統(tǒng)的生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的蒸發(fā)濃縮單元的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是氨堿法制堿的工業(yè)生產(chǎn)的簡(jiǎn)單流程。

圖4是本發(fā)明帶有引射泵的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明帶有多級(jí)閃蒸器的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明包括氨法制堿單元、蒸發(fā)濃縮單元、蒸氨廢液換熱器及閃蒸器；其中，

蒸氨廢液換熱器：設(shè)有通過(guò)循環(huán)水的冷源媒介通道及通過(guò)氨法制堿單元輸出的蒸氨廢液的熱源媒介通道，通入氨法制堿系統(tǒng)輸出的蒸氨廢液，并將其作為熱源，對(duì)通入的循環(huán)水加熱；

蒸氨廢液換熱器全前端可以設(shè)置補(bǔ)水管對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)水；

閃蒸器：通入蒸氨廢液換熱器輸出的循環(huán)水，并將其作為閃蒸原液進(jìn)行閃蒸，閃蒸產(chǎn)生的閃蒸蒸汽輸入蒸發(fā)濃縮單元；

來(lái)自氨法制堿單元的蒸氨廢液通入蒸氨廢液換熱器，并作為熱源對(duì)通入的循環(huán)水加熱后排出系統(tǒng)，被加熱后的循環(huán)水進(jìn)入閃蒸器；循環(huán)水在閃蒸器內(nèi)產(chǎn)生閃蒸蒸汽與凝結(jié)水，閃蒸蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)濃縮單元，凝結(jié)水返回至蒸氨廢液換熱器循環(huán)水進(jìn)口；在蒸發(fā)濃縮單元，通入來(lái)自閃蒸器的閃蒸蒸汽，并將其作為熱源對(duì)通入的冷源媒介鹵水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，產(chǎn)生淡水和濃縮鹵水，淡水經(jīng)淡水管排出，濃縮鹵水進(jìn)入氨法制堿單元用于制堿。氨法制堿單元由鹵水加熱器、飽和食鹽水設(shè)備、制堿設(shè)備、蒸氨設(shè)備組成，來(lái)自閃蒸器的鹵水依次通過(guò)鹵水加熱器、制堿設(shè)備、蒸氨設(shè)備后作為蒸氨廢液進(jìn)入鹵水加熱器熱源媒介通道。

由于設(shè)置了蒸發(fā)濃縮單元、蒸氨廢液換熱器與閃蒸器，利用蒸氨廢液的余熱加熱循環(huán)水，循環(huán)水在閃蒸器中產(chǎn)生閃蒸蒸汽，閃蒸蒸汽輸入蒸發(fā)濃縮單元用于鹵水加熱與濃縮，進(jìn)而氨法制堿單元中不需設(shè)置額外的熱源對(duì)鹵水進(jìn)行加熱濃縮，在回收蒸氨廢液余熱的同時(shí)降低了熱源的消耗，減少了系統(tǒng)的操作成本。

如圖2所示，蒸發(fā)濃縮單元包括鹵水多級(jí)濃縮管路及與鹵水多級(jí)濃縮管路為交錯(cuò)流設(shè)置的蒸汽多級(jí)冷凝管路，沿鹵水多級(jí)濃縮管路的流體走向依次設(shè)置有蒸汽-鹵水換熱器、蒸汽-鹵水蒸發(fā)器、閃蒸蒸汽-鹵水蒸發(fā)器，其中，

蒸汽-鹵水換熱器，通入蒸汽-鹵水蒸發(fā)器輸出蒸汽，并將其作為熱源，為通入的鹵水加熱，并設(shè)有通過(guò)鹵水的冷源媒介通道及通過(guò)蒸汽-鹵水蒸發(fā)器輸出蒸汽的熱源媒介通道；

蒸汽-鹵水蒸發(fā)器，通入蒸氨廢液-鹵水蒸發(fā)器輸出蒸汽，并將其作為熱源，對(duì)通入的蒸汽-鹵水換熱器輸出的鹵水進(jìn)行蒸發(fā)，并輸出蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽；設(shè)有通入蒸氨廢液-鹵水蒸發(fā)器輸出蒸汽的蒸汽進(jìn)口，設(shè)有通入蒸汽-鹵水換熱器輸入鹵水的預(yù)料液進(jìn)口，設(shè)有輸出蒸發(fā)后鹵水的完成液出口，設(shè)于頂部的蒸汽出口，蒸汽進(jìn)口與蒸汽出口之間為熱源媒介通道，預(yù)料液進(jìn)口與完成液出口之間為冷源媒介通道；

閃蒸蒸汽-鹵水蒸發(fā)器，通入閃蒸器輸出的閃蒸蒸汽，并將其作為熱源，對(duì)通入的蒸汽-鹵水蒸發(fā)器輸出的鹵水進(jìn)行蒸發(fā)，并輸出蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽，蒸發(fā)后的鹵水通入氨法制堿設(shè)備；設(shè)有通過(guò)閃蒸器輸出的閃蒸蒸汽的熱源媒介通道，頂部設(shè)有蒸汽出口，設(shè)有通入蒸汽-鹵水蒸發(fā)器鹵水完成液的預(yù)料液進(jìn)口，設(shè)有輸出蒸發(fā)后濃縮鹵水的完成液出口，預(yù)料液進(jìn)口與完成液出口之間為冷源媒介通道。

蒸汽-鹵水蒸發(fā)器、蒸汽-鹵水換熱器輸出的冷凝水均通過(guò)淡水管排出；

鹵水多級(jí)濃縮管路：鹵水先通過(guò)蒸汽-鹵水換熱器的冷源媒介通道、再經(jīng)蒸汽-鹵水蒸發(fā)器蒸發(fā)，然后經(jīng)閃蒸蒸汽-鹵水蒸發(fā)器蒸發(fā)，最后將蒸發(fā)后的濃縮鹵水輸入氨法制堿單元；

蒸汽多級(jí)冷凝管路：閃蒸蒸汽-鹵水蒸發(fā)器產(chǎn)生的閃蒸蒸汽作為熱源通過(guò)蒸汽-鹵水蒸發(fā)器，蒸汽-鹵水蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)蒸汽-鹵水換熱器的熱源媒介通道，最后經(jīng)淡水管排出。

蒸汽-鹵水換熱器熱源媒介通道的兩端并聯(lián)接入冷凝器對(duì)蒸汽-鹵水 蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行冷凝，產(chǎn)生的冷凝水通過(guò)于淡水管排出。

蒸汽-鹵水蒸發(fā)器根據(jù)需要可以設(shè)計(jì)成一級(jí)或者二級(jí)或者多級(jí)，蒸氨廢液-鹵水蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽作為熱源進(jìn)入一級(jí)蒸發(fā)器，一級(jí)蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽作為熱源進(jìn)入二級(jí)蒸發(fā)器，二級(jí)蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽作為熱源進(jìn)入三級(jí)蒸發(fā)器，……，相應(yīng)地，三級(jí)蒸發(fā)器鹵水蒸發(fā)完成液進(jìn)入二級(jí)蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，二級(jí)蒸發(fā)器鹵水蒸發(fā)完成液進(jìn)入一級(jí)蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，一級(jí)蒸發(fā)器鹵水蒸發(fā)完成液進(jìn)入蒸氨廢液蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)濃縮，鹵水完成液進(jìn)入氨法制堿設(shè)備用于制堿。

如圖4所示，結(jié)合圖2，在閃蒸氣蒸汽出口處設(shè)置引射泵，通過(guò)引入高品質(zhì)蒸汽與閃蒸蒸汽混合，提高進(jìn)入蒸發(fā)濃縮單元的蒸汽量與蒸汽品質(zhì)，進(jìn)而提高蒸發(fā)濃縮單元的效率。

如圖5所示，結(jié)合圖2、圖4，在蒸氨廢液換熱器循環(huán)液出口設(shè)置兩級(jí)閃蒸器，并在閃蒸器蒸汽出口設(shè)置引射泵并引入高品質(zhì)蒸汽與閃蒸蒸汽混合，提高進(jìn)入蒸發(fā)濃縮單元的蒸汽量與蒸汽品質(zhì)，進(jìn)而提高蒸發(fā)濃縮單元的效率。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。