碱液蒸发的原理

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

碱液的理化特性

碱液

碱液是一种具有很强腐蚀性的碱性化学品，这意味着它能够溶解脂肪等粘性物质，并且对其他物质存在很高的化学反应能力。碱液有片状，粒状或液体形式，它很危险，会给物体表面和人体造成损害。

1 用途

是重要的化工基础原料，用途极广。化学工业用于制造甲酸、草酸、硼砂、苯酚、氰化钠及肥皂、合成脂肪酸、合成洗涤剂等。纺织印染工业用作棉布退浆剂、煮练剂、丝光剂和还原染料、海昌蓝染料的溶剂。冶炼工业用制造氢氧化铝、氧化铝及金属表面处理剂。仪器工业用作酸中和剂、脱色剂、脱臭剂。胶粘剂工业用作淀粉糊化剂、中和剂。另外，在搪瓷、医药、化妆品、制革、涂料、农药、玻璃等工业都有广泛应用。

在现代碱液生产之前，人们只能从原始材料加工获得它。几千年来，人类一直使用碱液制作香皂和制革。他们在极高的温度下焦化特定硬木产生白灰。苹果树，橡树，海草都是理想的燃料。然后添加水，并混合一些小苏打渗透进灰质清除它们包含的碱液。当灰质过滤出去以后，留下的水就含有足够的碱液一溶解动物皮草上的脂肪，或与其他成分混合制成香皂。 2盛放

因为磨口的玻璃塞很粗糙、接触面积大，易和碱液中的氢氧根反应生成Na2SiO3，既水玻璃，它是一种具有粘性的物质，导致瓶塞与瓶口粘在一起。而

碱液的理化特性

碱液

碱液是一种具有很强腐蚀性的碱性化学品，这意味着它能够溶解脂肪等粘性物质，并且对其他物质存在很高的化学反应能力。碱液有片状，粒状或液体形式，它很危险，会给物体表面和人体造成损害。

1 用途

是重要的化工基础原料，用途极广。化学工业用于制造甲酸、草酸、硼砂、苯酚、氰化钠及肥皂、合成脂肪酸、合成洗涤剂等。纺织印染工业用作棉布退浆剂、煮练剂、丝光剂和还原染料、海昌蓝染料的溶剂。冶炼工业用制造氢氧化铝、氧化铝及金属表面处理剂。仪器工业用作酸中和剂、脱色剂、脱臭剂。胶粘剂工业用作淀粉糊化剂、中和剂。另外，在搪瓷、医药、化妆品、制革、涂料、农药、玻璃等工业都有广泛应用。

在现代碱液生产之前，人们只能从原始材料加工获得它。几千年来，人类一直使用碱液制作香皂和制革。他们在极高的温度下焦化特定硬木产生白灰。苹果树，橡树，海草都是理想的燃料。然后添加水，并混合一些小苏打渗透进灰质清除它们包含的碱液。当灰质过滤出去以后，留下的水就含有足够的碱液一溶解动物皮草上的脂肪，或与其他成分混合制成香皂。 2盛放

因为磨口的玻璃塞很粗糙、接触面积大，易和碱液中的氢氧根反应生成Na2SiO3，既水玻璃，它是一种具有粘性的物质，导致瓶塞与瓶口粘在一起。而

干式和满液式蒸发器的优缺点

满液式壳管蒸发器在管内走水，制冷剂在管簇外面蒸发，所以传热面基本上都与液体制冷剂接触。一般壳体内充注的制冷剂量约为筒体有效容积的55%~65%，制冷剂液体吸热气化后经筒体顶部的液体分离器，回入压缩机。

其优点是结构紧凑，操作管理方便，传热系数较高。其缺点是：

①制冷系统蒸发温度低于0℃时，管内水易冻结，破坏蒸发管；

②制冷剂充灌量大；

③受制冷剂液柱高度影响，筒体底部的蒸发温度偏高，会减小传热温差；

④蒸发器筒体下部会积油，必须有可靠的回油措施，否则影响系统的安全运行。

干式壳管式即非满液式蒸发器的制冷剂在管内流动，水在管簇外流动。制冷剂流动通常有几个流程，由于制冷剂液体的逐渐气化，通常越向上，其流程管数越多。为了增加水侧换热，在筒体传热管的外侧设有若干个折流板，使水多次横掠管簇流动。

其优点是：

①润滑油随制冷剂进入压缩机，一般不存在积油问题

②充灌的制冷剂少，一般只有满液式的1/3 左右；

③t0在0℃附近时，水不会冻结。

但使用这种蒸发器必须注意：

①制冷剂有多个流程，在端盖转弯处如处理不好会产生积液，从而使

进入下一个流程的液体分配不均匀，影响传热效果；

②水侧存在泄漏问题，由于折流板外缘与壳体间一般有1~3mm间隙，与传热管之间有2m

《化工原理实验》（传热、干燥 、蒸发）（总分100分）

一 选择题（每空2分，共30分）

1 对蒸汽-空气体系的传热实验，你认为 A 方案对强化传热在工程中是可行的。

A提高空气的流速 B 提高蒸汽的压强 C 采用过热蒸汽以提高传热温差 D 在蒸汽侧管壁上加装翅片

2在干燥实验中，提高空气的进口温度则干燥速率____A____；若提高进口空气的湿度则干燥速率_____B_______

A提高 B 降低 C 不变 D 不确定

3换热器中冷热流体一般为逆流流动，这主要是为了 B

A减少流动阻力 B减少冷却剂用量 C提高传热系数

4在换热器上输水器的作用是排放冷凝液，截留蒸汽，当其发生阻塞，会导致 C

A 不凝性气体增多 B被加热流体的流量增大 C 换热器的总传热系数减小 D 冷流体出口温度上升 5 湿空气经预热后，空气的焓增大，而 A

A

HG/T 20570.17—95

1 液封的类型

液封装置的常用类型有以下几种： 1.0.1 液封罐型液封装置

此种液封装置是采用液封罐液面高度通过插入管维持设备系统内一定压力，从而防止空气进入系统内或介质外泄。为避免液封液倒灌入系统内，同时采用惰性气体亦通过液封向系统内充气，保持系统内压力恒定，见图2.0.2—1～2所示。惰性气体可通过压力调节系统自动向系统内充气。液封液通常采用水或其它不与物料发生化学反应的液体。此种类型液封在常、微压蒸馏塔和储槽的放空系统中应用较多。 1.0.2 U形管型液封装置

U形管型液封装置是利用U形管内布满液体，依靠U形管的液封高度阻止设备系统内物料排放时不带出气体，并维持系统内一定压力。 液封介质通常是系统本身的物料液体。此类型液封装置应用场合较多，见图 2.0.2—3～4所示。 1.0.3 ∏形管型液封装置

此类型液封装置主要是通过∏形管高度维持设备内一定液面，并阻止气体不随排出液体而带出，它是依靠∏形管液封高度来实现。∏形管高度应根据工艺要求的液面高度确定，见图2.0.2—9～10所示。此类型多用于设备内需要控制一定液面高度的场合，如乳化塔等。 1.0.4 自动排液器型液封装置

此类型多应用于系统压力较高

目 录

1.工程概况2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222221 2.编制依据2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222221 3.作业前的条件和准备222222222222222222222222222222222222222222222222222222221 4.储罐施工工艺222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222224 5.安全、文明施工、环境保证措施222222222222222222222222222222222222222222222221

1

1.工程概况

本工程为寿光港化油品仓储有限公司罐区新增六台3000m3液碱罐（固定顶罐），我公司负责其制作及安装。其罐体内径为17米，罐高为15.85米。 2.编制依据

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 施工蓝图 《钢制石油储罐防腐蚀工程技术规范》 《现场设备、工业管道

氢氧化钠安全技术说明书

第一部分 化学品及企业标识

化学品中文名称：氢氧化钠溶液

化学品英文名称：sodiun hydroxide solution 企业名称：xxxxxxxxxxx公司 地 址： 邮 编： 电子邮件地址： 联系电话： 传真号码：

企业应急电话：0532-83889090

产品推荐用途：用于肥皂工业、石油精炼、造纸、人造丝、染色、制 革、医药、有机合成等。

第二部分 危险性概述

紧急情况概述：隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。 GHS危险性类别：

对皮肤的腐蚀、刺激 类别1

呼吸过敏性 类别1 急性危害水生环境 类别1

标签要素： 象形图： 警示词：危险

危险信息：可腐蚀金属，引起严重的皮肤灼伤和眼睛损伤，吸入可能 引起过敏或哮喘症状或呼吸困难，对水生生物毒性非常大。 防范说明：防止泄漏，穿防静电工作服，使用防爆工具等。

预防措施：穿橡胶耐酸碱服，戴橡胶耐酸碱手套。远离易燃、可燃物。避免与酸类、二氧化碳、过氧化物接触。密闭包装，防止破损。配备泄漏应急处理设

目 录

1.工程概况2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222221 2.编制依据2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222221 3.作业前的条件和准备222222222222222222222222222222222222222222222222222222221 4.储罐施工工艺222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222224 5.安全、文明施工、环境保证措施222222222222222222222222222222222222222222222221

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1.工程概况

本工程为寿光港化油品仓储有限公司罐区新增六台3000m3液碱罐（固定顶罐），我公司负责其制作及安装。其罐体内径为17米，罐高为15.85米。 2.编制依据

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 施工蓝图 《钢制石油储罐防腐蚀工程技术规范》 《现场设备、工业管道

蒸发固碱工段文献综述

前言

氯碱工业是古老,传统的能源与资金密集型基本化工原料工业，隔膜法电解是目前电解法生产烧碱最主要的方法之一,而其中的蒸发工段是烧碱生产中的重要工段。蒸发工段的主要目的是提高碱液的浓度和分离氯化钠和烧碱。通过蒸发，使碱液中的水分大量蒸发出来，从而提高碱液浓度并且氯化钠在碱液中的浓度急剧下降并结晶分离出来。因此,电解液蒸发工序运行状况和生产技术直接影响整个氯碱系统的用能水平和经济效益。本文介绍了氯碱生产各种蒸发工艺的特点。

关键词：氯碱工业 蒸发 烧碱

一.蒸发工艺

氯碱企业烧碱蒸发时多采用双效顺流、三效顺流强制循环、三效逆流强制循环、四效顺流流程等。

1.1 双效顺流流程

双效顺流流程是一种生产30％液体烧碱的流程电解液储槽的电解液经过预热器。输入Ⅰ效蒸发器进行蒸发，再经过料泵输入Ⅱ效蒸发器，蒸发后得到30％的浓碱。通过浓碱冷却槽由泵输入冷却器，经循环冷却后的碱液进入浓碱储槽，再用泵输入至成品 碱贮罐。Ⅱ效蒸发器出来的清碱经泵进入旋液分离器增稠，清碱入Ⅱ效蒸发器或在浓度合格时出料。采用的盐泥一起放入滤盐器，盐泥中的氯化钠制成回收盐水送往化盐工序。其