一種基于氯化氫合成的淡鹽水熱濃縮系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種淡鹽水熱濃縮系統(tǒng)，特別涉及一種基于氯化氫合成的淡鹽水熱濃 縮系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 氯堿行業(yè)主要采用隔膜法和離子膜電解法兩種生產(chǎn)工藝制作相關(guān)產(chǎn)品，在離子膜 電解法的生產(chǎn)過(guò)程中，電解液經(jīng)電解后，其含鹽量會(huì)從310g/L降至200g/L左右，需要重新 提高電解液的含鹽量至初始水平以便繼續(xù)電解生產(chǎn)產(chǎn)品。
[0003] 目前主要采用兩種方式來(lái)提高電解液含鹽量，第一種為采用純固體鹽溶解增濃， 其缺點(diǎn)在于：在生產(chǎn)燒堿時(shí)，每噸堿需要消耗1. 5倍的固體鹽，其成本較高，不具有市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)力；第二種為采用鹵水加固體鹽相結(jié)合的方式，即采購(gòu)單位含鹽量相同情況下價(jià)格低于 固體鹽的鹵水來(lái)替代部分固體鹽，再在鹵水中投入固體鹽來(lái)達(dá)到電解液的含鹽標(biāo)準(zhǔn)，該種 方式已經(jīng)被行業(yè)內(nèi)大多數(shù)廠家普遍采用；第三種為采用濃縮鹵水添加少量固體鹽的方式， 利用熱泵技術(shù)濃縮鹵水，其相較第二種方式，可進(jìn)一步減少固體鹽的添加量，降低成本，但 熱泵技術(shù)初期投資非常大，且在使用時(shí)也有一定的成本，濃縮鹵水的成本在30元/噸左右。
[0004] 因此，進(jìn)一步研發(fā)一種成本更加低廉的電解液含鹽量提升方法以及相關(guān)設(shè)備勢(shì)在 必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于氯化氫合成的淡鹽水熱濃縮系統(tǒng)，既能 夠副產(chǎn)蒸汽，又能夠順利實(shí)現(xiàn)淡鹽水濃縮的，投入和運(yùn)行成本低。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種基于氯化氫合成的淡鹽水熱濃 縮系統(tǒng)，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：包括氯化氫合成淡鹽水濃縮爐和淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐，所述氯化氫 合成淡鹽水濃縮爐自下而上依次分為氯化氫合成段和氯化氫冷卻段，該氯化氫合成段具有 一個(gè)用于吸收氯化氫合成段熱量且位于氯化氫合成段高溫部分的淡鹽水循環(huán)加熱夾套層， 所述淡鹽水循環(huán)加熱夾套層上部具有一淡鹽水濕蒸汽出口，下部具有一淡鹽水回流進(jìn)口以 及至少一淡鹽水補(bǔ)充進(jìn)口；所述淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐的罐體頂端中心具有一個(gè)蒸汽出口， 罐體側(cè)壁具有一位于側(cè)壁上部的淡鹽水濕蒸汽進(jìn)口以及一位于側(cè)壁底部的淡鹽水回流出 口，罐體底端具有一個(gè)濃鹽水出口以及一低于濃鹽水出口的第一排凈口；上述淡鹽水濕蒸 汽出口通過(guò)管道A與淡鹽水濕蒸汽進(jìn)口連通，淡鹽水回流進(jìn)口通過(guò)管道B與淡鹽水回流出 口連通，進(jìn)而構(gòu)成一個(gè)淡鹽水熱濃縮循環(huán)通道。
[0007] 優(yōu)選的，所述氯化氫合成淡鹽水濃縮爐自下而上主要分為第一氯化氫合成段、第 二氯化氫合成段、第三氯化氫合成段和氯化氫冷卻段四個(gè)部分，其均由石墨筒體及套在筒 體外的鋼制殼體構(gòu)成；四個(gè)部分的各鋼制殼體均通過(guò)法蘭連接構(gòu)成一個(gè)整體外殼，各石墨 筒體連接導(dǎo)通構(gòu)成一個(gè)石墨內(nèi)膽；所述第一氯化氫合成段的鋼制殼體與石墨筒體之間形成 一個(gè)第一氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層；第一氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層底部具有 一個(gè)下層冷卻水循環(huán)進(jìn)口；所述第二氯化氫合成段的鋼制殼體與石墨筒體之間形成一個(gè)淡 鹽水循環(huán)加熱夾套層；該淡鹽水循環(huán)加熱夾套層上部具有一淡鹽水濕蒸汽出口，下部具有 一淡鹽水回流進(jìn)口以及至少一淡鹽水補(bǔ)充進(jìn)口；該淡鹽水補(bǔ)充進(jìn)口由淡鹽水高壓泵通過(guò)管 道H進(jìn)行供液；所述第三氯化氫合成段的鋼制殼體與石墨筒體之間形成一個(gè)第三氯化氫合 成段冷卻水循環(huán)夾套層，第三氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層上部具有一個(gè)下層冷卻水循 環(huán)出口；該第三氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層與第一氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層通 過(guò)管道C連通構(gòu)成一個(gè)下層冷卻水循環(huán)夾套層；所述氯化氫冷卻段的鋼制殼體與石墨筒體 之間形成一個(gè)氯化氫冷卻段冷卻水循環(huán)夾套層，氯化氫冷卻段冷卻水循環(huán)夾套層的底部和 頂部分別設(shè)有上層冷卻水循環(huán)進(jìn)口和上層冷卻水循環(huán)出口；氯化氫冷卻段的鋼制殼體下部 上設(shè)置有與其內(nèi)部石墨筒體連通的氯化氫出口，氯化氫冷卻段的鋼制殼體底部上設(shè)置有與 其內(nèi)部石墨筒體連通的冷凝酸出口。
[0008] 優(yōu)選的，所述第二氯化氫合成段的淡鹽水循環(huán)加熱夾套層底端設(shè)置有第二排凈 口，該第二排凈口通過(guò)管道G接入一個(gè)淡鹽水儲(chǔ)罐。
[0009] 優(yōu)選的，所述第二氯化氫合成段的管道H上還配備有供液氣動(dòng)閥。
[0010] 優(yōu)選的，所述氯化氫冷卻段的氯化氫出口通過(guò)向上的管道D接入氯化氫用氣管 道，冷凝酸出口通過(guò)向下的管道E接入一個(gè)冷凝酸槽；且管道D通過(guò)降液管與其下方的管道 E連通。
[0011] 優(yōu)選的，所述淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐的第一排凈口通過(guò)管道F接入一淡鹽水儲(chǔ)罐， 且在管道F上設(shè)置有取樣口。
[0012] 優(yōu)選的，所述淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐的第一排凈口高出第二氯化氫合成段的淡鹽水 濕蒸汽出口 l~2m。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于： 【1】利用氯化氫合成淡鹽水濃縮爐和淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐組成的濃縮系統(tǒng)，其在制備 氯化氫氣體的過(guò)程中，利用反應(yīng)的熱量來(lái)濃縮淡鹽水，并生成飽和蒸汽，無(wú)須采用冷卻循 環(huán)水來(lái)吸收反應(yīng)生成的大部分熱量，大大降低了冷卻循環(huán)水的消耗，減少水資源的消耗，降 低成本。
[0014] 【2】氯化氫合成淡鹽水濃縮爐采用第一氯化氫合成段、第二氯化氫合成段、第三氯 化氫合成段和氯化氫冷卻段四個(gè)部分，在第一、三氯化氫合成段采用冷卻循環(huán)水進(jìn)行反應(yīng) 的吸熱冷卻，而在熱量最大的第二部分則采用淡鹽水冷卻，同時(shí)，利用該熱量對(duì)淡鹽水進(jìn)行 集中濃縮；而最上部為氯化氫冷卻段，在對(duì)氯化氫氣體冷卻的同時(shí)，并通過(guò)稀鹽酸與降溫后 的氯化氫氣體混合制備濃鹽酸。
[0015] 【3】本發(fā)明的基于氯化氫合成的淡鹽水熱濃縮系統(tǒng)既能夠直接制得成品鹽酸，又 能夠通過(guò)夾套結(jié)構(gòu)與閃發(fā)罐配合副產(chǎn)飽和蒸汽，同時(shí)，對(duì)淡鹽水進(jìn)行濃縮，實(shí)現(xiàn)氯化氫合 成、制酸、副產(chǎn)蒸汽以及濃縮淡鹽水四合一的功能，大大簡(jiǎn)化設(shè)備投入，合理整合資源，降低 成本。
[0016] 【4】氯化氫冷卻段氯化氫出口的管道D與冷凝酸出口的管道E之間接入降液管，部 分濕氯化氫氣體在通過(guò)管道D時(shí)被分離出冷凝酸，該冷凝酸通過(guò)降液管和管道E直接流入 冷凝酸槽。
[0017] 【5】淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐第一排凈口的管道F上設(shè)置有取樣口，以便在進(jìn)行濃縮 過(guò)程中準(zhǔn)確取樣，進(jìn)而便于控制系統(tǒng)精準(zhǔn)的控制濃縮過(guò)程和結(jié)果，確保濃縮質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本發(fā)明中基于氯化氫合成的淡鹽水熱濃縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖2為本發(fā)明中氯化氫合成淡鹽水濃縮爐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖3為本發(fā)明中淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖1所示，包括氯化氫合成淡鹽水濃縮爐1和淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐2,氯化氫合 成淡鹽水濃縮爐1自下而上依次分為氯化氫合成段和氯化氫冷卻段，該氯化氫合成段具有 一個(gè)用于吸收氯化氫合成段熱量且位于氯化氫合成段高溫部分的淡鹽水循環(huán)加熱夾套層， 淡鹽水循環(huán)加熱夾套層上部具有一淡鹽水濕蒸汽出口 j，下部具有一淡鹽水回流進(jìn)口 y以 及至少一淡鹽水補(bǔ)充進(jìn)口 i ; 淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐2的罐體頂端中心具有一個(gè)蒸汽出口 22a，罐體側(cè)壁具有一位于 側(cè)壁上部的淡鹽水濕蒸汽進(jìn)口 21a以及一位于側(cè)壁底部的淡鹽水回流出口 21b，罐體底端 具有一個(gè)濃鹽水出口 23a以及一低于濃鹽水出口的第一排凈口 23b ; 上述淡鹽水濕蒸汽出口 j通過(guò)管道A與淡鹽水濕蒸汽進(jìn)口 21a連通，淡鹽水回流進(jìn)口 y通過(guò)管道B與淡鹽水回流出口 21b連通，進(jìn)而構(gòu)成一個(gè)淡鹽水熱濃縮循環(huán)通道。
[0022] 本發(fā)明中，氯化氫合成淡鹽水濃縮爐1的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示:自下而上主要分為 第一氯化氫合成段11、第二氯化氫合成段12、第三氯化氫合成段13和氯化氫冷卻段14四 個(gè)部分，其均由石墨筒體及套在筒體外的鋼制殼體構(gòu)成；四個(gè)部分的各鋼制殼體均通過(guò)法 蘭連接構(gòu)成一個(gè)整體外殼，各石墨筒體連接導(dǎo)通構(gòu)成一個(gè)石墨內(nèi)膽。
[0023] 第一氯化氫合成段11的鋼制殼體111與石墨筒體112之間形成一個(gè)第一氯化氫 合成段冷卻水循環(huán)夾套層；并在第一氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層底部具有一個(gè)下層冷 卻水循環(huán)進(jìn)口 e ; 第二氯化氫合成段12的鋼制殼體121與石墨筒體122之間形成一個(gè)淡鹽水循環(huán)加熱 夾套層；該淡鹽水循環(huán)加熱夾套層上部具有一淡鹽水濕蒸汽出口 j，下部具有一淡鹽水回 流進(jìn)口 y以及至少一淡鹽水補(bǔ)充進(jìn)口 i ;該淡鹽水補(bǔ)充進(jìn)口 i由淡鹽水高壓泵通過(guò)管道H進(jìn) 行供液，并在管道H上還配備有供液氣動(dòng)閥121，該供液氣動(dòng)閥121根據(jù)淡鹽水濃縮用閃發(fā) 罐2的液位進(jìn)行啟閉補(bǔ)充淡鹽水。此外，在第二氯化氫合成段12的淡鹽水循環(huán)加熱夾套層 底端設(shè)置有第二排凈口 h通過(guò)管道G接入一個(gè)淡鹽水儲(chǔ)罐。
[0024] 第三氯化氫合成段13的鋼制殼體131與石墨筒體132之間形成一個(gè)第三氯化氫 合成段冷卻水循環(huán)夾套層，第三氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層上部具有一個(gè)下層冷卻水 循環(huán)出口 1 ;該第三氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層與第一氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套 層通過(guò)管道C連通構(gòu)成一個(gè)下層冷卻水循環(huán)夾套層； 上述氯化氫冷卻段14的鋼制殼體141與石墨筒體142之間形成一個(gè)氯化氫冷卻段冷 卻水循環(huán)夾套層，氯化氫冷卻段冷卻水循環(huán)夾套層的底部和頂部分別設(shè)有上層冷卻水循環(huán) 進(jìn)口 η和上層冷卻水循環(huán)出口 q ;氯化氫冷卻段14的鋼制殼體下部上設(shè)置有與其內(nèi)