Способ концентрирования электролитических щелоков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1074819 3(50 С О 1 Р 1/42 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ луу- ка сосу ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ЩЕЛОКОВ, включающий предварительный многоступенчатый нагрев исходных щелоков вторичными теплоноснтелями и упаривание щелоков в четырехкорпусной установке до концентрации щелочи, равной 42 - 50%, отличаюцийся тем, что, с целью снижения расхода греющего пара при одновременном упрощении способа и исключении гидро- ударов в аппарате, предварительный нагрев исходных щелоков ведут в четыре ступени: на первой, ступени до 75 - 85 С конденсатом вторичного пара, выходящим из последнего корпуса, на второй - до 115 - 125 С экстрапаром второго корпуса, на третьей - до 130 - 135 С конденсатом греющего пара первого корпуса и на четвертой ступени до 140 в 1 С раствором щелочи, упаренным в первом корпусе установки.Изобретение относится к области химической технологии, в частности к технологии получения каустической соды.Известен способ концентрирования электролитических щелоков до.концентрации 42 - 50/о путем двухстадийного упаривания в четырехкорпусной выпарной установке. На первой стадии электролитические шелока выпаривают до концентрации 21 - 23/о по МаОН и отводят с первой стадии при 118- 122 С на доупаривание самоиспарением до концентрации 25 - 26 О/о МаОН, Затем щелока осветляют и направляют на доупаривание до концентрации 42 - 50/, по ХаОН на вторую стадию в четвертый корпус выпарной установки, обогреваемый вто-. ричным паром третьего корпуса 1.Недостатками этого способа являются повышенный расход греющего пара и возникновение гидроударов, приводящих к нарушению режима работы установки.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ концентрирования электролитических щелоков до концентрации щелочи, равной 42 - 50/ в четырехкорпусной выпарной установке с предварительным нагревом исходных электролитических щелоков, Исходные электролитические щелока, имеюшие температуру 60 - 65 С, последовательно нагревают сначала в трех подогревателях в конденсатор вторичным паром трех последовательно расположенных самоиспарителей, соответственно, ло температуру 93, 108 и 125 С, В четвертом подогревателе щелока подогревают до 130 С конденсатом греющего пара второго корпуса вьшарной установки. Окончательный нагрев щелоков осуществляется в пятом подогревателе греющим паром до 165 С, температуры кипения раствора в первом выпарном аппарате. Упаривапие электрол ити чески х шелоков осуществляют в установке смешанного тока, т, е. после первого корпуса щелока с концентрацией 13,6 О/О предварительно охлаждают в трех последовательно расположенных самоиспарителях, направляют в третий по пару корпус установки, затем в четвертый. Окончательную упарку осуществляют во втором корпусе и вакуум-испарителе 12.Недостатками известного способа являются сложная технологическая схема, требу юшая большого количества оборудования, большие потери тепла, возникновение гидроударов в аппарате и повышенный расход греющего пара (на 1 т 100/,-ного едкого натра приходится 2,38 т пара).Целью изобретения является снижение расхода греющего пара при одновременном упрощении способа и исключении гидроударов в аппарате.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу концентрирования элек 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тролитических щелоков, включающему предварительный многоступенчатый нагрев ис.ходных щелоков вторичными теплоносителями и упаривание шелоков в четырехкорпусной установке до концентрации щелочи,равной 42 - 50%, предварительный нагревисходных щелоков ведут в четыре ступени:на первой ступени до 75 - 85 С конденсатом вторичного пара, выходящим из последнего корпуса, на второй - ло 115 в 125 Сэкстрапаром второго корпуса, на третьей -до 130 - 135 С конденсатом греюшего парапервого корпуса и на четвертой ступени ло140 - 150 С раствором щелочи, упаренным впервом корпусе установки.Такой предварительный нагрев исхолных электролитических шелоков позволяетснизить расход греющего пара за счет использования лля нагрева до температуры140 - 150 С вторичных по отношению к греюшему пару теплоносителей при одновременном упрощении способа и сокрашенииколичества оборудования лля его осуществления.Способ позволяет также исключить гилроудары при подаче упаренного раствораво второй корпус за счет охлаждения.указанного раствора до 145 - 155 С.На чертеже изображена технологическаясхема установки для осуществления способа.Установка состоит из системы пологревателей 1 - 4, четырехкорпусной прямоточной двухстадийной по выводу кристалловсоли выпарной установки с выпарными аппаратами 5 в -8 и испарителя конденсата греющего пара 9.Процесс концентрирования электролитических щелоков осуществляют следуюшимобразом,Исходные электролитические щелока подают в подогреватель 1, обогреваемый суммарным конденсатом вторичного пара, споследнего корпуса выпарной установки,т. е. суммарным конденсатом с выпарногоаппарата б, который перетекает в греюшуюкамеру выпарного аппарата 7, отдает своетепло на дополнительное выпаривание, и ужевместе с конденсатом выпарного аппарата 7перетекает в греюшую камеру выпарногоаппарата 8, в которой указанные теплоносители отдают свое тепло на лополнительное выпаривание, и совместно с конленсатом вторичного пара выпарного аппарата 7и пара с самоиспарителя 9 подаются в подогреватель, в котором исходные электролитические щелока нагревают ло температуры 75 - 85 С. После первого пологревателя исходные щелока направляют во второйподогреватель 2 и нагревают их до 115 - 125 С экстрапаром второго корпуса б.После этого их нагревают в подогревателе 3до 130 - 135 С, обогреваемым конденсатомгреющего пара первого корпуса 5, затем1074819 Производитель ность установки по исходному раствору,т/ч 420 8 концентрация раствора впервом корпусе по едкомунатр" о,5 конденсат охлаждают в испарителе 9 до температуры вторичного пара третьего выпарного аппарата 7. Окончательный нагрев исходных электролитических щелоков осуществляют в четвертом подогревателе 4 до 140 - 150 С упаренными в первом корпусе 5 щелоками. Подогретые щелока направляют в первый корпус 5 выпарной установки, в котором их упаривают до концентрации 11,5% по едкому натру и подают во второй корпус 6, предварительно охладив их на 10 - 20 градусов до температуры 145 в 1 С. После второго корпуса 6 щелока направляют на упаривание в третий корпус 7 до концентрации 23,5% по едкому натру, с которого щелока с выделившейся при упаривании солью хлорида натрия направляют на охлаждение самоиспарением при понижении давления и осветление в отделении центрифугирования. Осветленный раствор направляют на окончательное упаривание до концентрации 50 О/о щелочи на вторую стадию в четвертый корпус выпарной установки. Обогрев выпарной установки осуществляют следующим образом.Первый корпус 5 выпарной установки обогревают греющим паром, имеющим температуру 179 С, второй корпус 6 - вторичным паром первого корпуса 5, третий корпус 7 - вторичным паром второго корпуса 6 и четвертый корпус 8 - вторичным паром третьего корпуса 7 и паром с испарителя 9. Кроме этого, упариванию способствует тепло конденсата вторичного пара при перетоке его из корпуса в корпус.При таком нагреве кроме снижения расхода греющего пара за счет предварительного нагрева исходных электрощелоков понижается температура упаренного в первом корпусе раствора с 170 в 1 С до 145 - 155 С, что позволяет исключить вскипание упаренного раствора в нижней части втооличество упаренных 0-ных щелоков, т/ч рого корпуса и соответственно исключить возникающие при этом гидроудары.Пример. Электролитические щелока сконцентрацией 10% по щелочи в количестве 1000 кг/ч поступают в первый подогреватель, где их нагревают до 82,9 С, суммарным конденсатом вторичного пара последнего корпуса, имеющим температуру 97 С, а расход конденсата равен 524 кг/ч.Затем подают во второй подогреватель, где их нагревают до 120 - 126 С экстрапаром второго корпуса, имеющим температуру 126 С. На нагрев во втором подогревателе идет 61 кг/ч вторичного пара. В третьем подогревателе щелока нагревают до 132,5 С конленсатом греющего пара первого корпуса, имеющим температуру 179 С, а количество его равно 167 кг/ч. Охлажденный до температуры 127 С конденсат греющего пара направляют в самоиспаритепь. в котором он за счет понижения давления ох лаждается до 99 С, а выделившийся приэтом пар направляют на обогрев четвертого корпуса выпарной установки. В четвертом подогревателе щелока нагревают до46 С раствором, упаренным до концентрации 11,5/, по едкому натру в первом корпусе выпарной установки, охлаждая при этом упаренные щелока от 166 до 151 С, что исключает вскипание раствора при подаче его в нижнюю часть второго выпарного аппарата, так как вскипание входящего раствора предотвращается гидростатическим столбом (уровнем) жидкости в вьшарном аппарате. Для исключения вскипания раствора уровень должен быть выше 10 м. В реальных выпарных аппаратах он равен 14 - 15 м. Сравнительные данные, полученные при использовании предлагаемого и известного (базового) способов, приведены в таблице.Экономический эффект от использованияизобретения для установки производительностью 42 т/ч 100% МаОН составляет 150 тыс. руб.в год.1074819 Продолжение таблицы Предлагаемыйспо соб Известныйспособ Параметры Концентрация упаренного раствора по едкому нат- Руг 49,5 50 Температура нагрева раствора вторичными теплоносителями, фС 146 130 Расход греющего пара на1 т 100 аОН, т/т 2,38 2,15 Составитель Ю. Данилов Редактор Н. Джуган Техред И. Верес Корректор О. Билак Заказ 221/20 Тираж 464 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4