Способ упаривания растворов в многокорпусной выпарной установке

 

(72) Авторы изобретевяя

Кушнир и A. ф, 5ахо (71) Заяввтель (54) спосоБ упАРивАния РАствОРОВ В иногокоРпугной

ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКЕИзобретение относится к способам упаривания растворов в многокорпусной выпарной установке и может найти применение в химической промышленности.

Известен способ упаривания растворов в многокорпусной выпарной установке, включающий подогрев исходного раствора, упаривание его в первом корпусе первичным греющим паром и в каждом последующем корпусе вторичным паром предыдущего корпуса с отводом из корпусов вторичного пара с использованием его тепла в системе подогрева исходного раствора, причем упаренный раствор перед подачей в.последующий корпус смешивают с исходным частично подогретым раствором (1).

Наиболее близким к изобретению по

20 технической сущности и достигаемому результату является способ, включающий подогрев исходного раствора, упаривание его в первом корпусе первичным греющим паром и в каждом последующем корпусе вторичным паром предыдущего корпуса, охлаждение раствора, упаренного в предыдущем корпусе, до температуры его кипения в последующем в дополнительных сепараторах, где происходит его вскипание вследствие снижения давления l2 7.

Общим недостатком известных сгюсобов является низкая экономичность, обусловленная повышенным расходом первичного греющего пара в результате того, что тепло перегрева раствора каждого предыдущего корпуса частично теряется в последующем в результате самоиспарения раствора и передается толька через корпус.

Цель изобретения - повышение экономичности способа эа счет снижения расхода первичного греющего пара.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу упаривания растворов в многокорпусной выпарной установке, включающему подо2185!

55

3 91 грев исходного раствора, упаривание

его в первом корпусе первичным греющим паром и в каждом последующем корпусе вторичным паром предыдущего корпуса, охлаждение раствора, упаренного в предыдущем корпусе до температуры его кипения в последующем корпусе, охлаждение раствора между корпусами ведут исходным раствором при постоянном давлении.

Охлаждение раствора до заданной температуры беэ изменения давления раствора исключает его самоиспарение в последующем корпусе и позволяет испольэовать тепло перегрева ,раствора в первом корпусе выпарной установки, что приводит к снижению расхода первичного пара.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходный раствор подогревают в теплообменниках и подают в первичный корпус установки, где его упаривают первичным греющим паром. Частично упаренный раствор перед подачей во второй корпус охлаждают до температуры кипения в нем пои постоянном давлении в теплообменниках подогрева исходного раствора. Частично упаренный во втором корпусе раствор охлаждают аналогичным образом до температуры кипения в третьем корпусе и т.д. Продукционный раствор выводят из последнего корпуса. Каждый последующий корпус, кроме первого, обогревают вторичным паром предыдущего корпуса. Тепло конденсата и охлажденный конденсат используют аналогично известным способом упаривания.

С целью. регулирования изменения теплового напора, тепловой нагрузки и температуры кипения в каком-либо корпусе раствор перед подачей в этот или последующий корпус можно разделять г1ропорционально требуемой степени изменения указанных параметров и одну из частей подвергать охлаждению, а вторую подавать непосредственно в последующий корпус. Соотношение, согласно которому разделяют раствор, определяется расчетным путем и зависит от многих Факторов, в том числе от физико-химических свойств упариваемого раствора, температурного и барометрического режимов процесса, корпусности выпарной установки и технологических требований к процессу упаривания. Это соотношение может колебаться в пределах от 1О: 1 до 1: 10. Расширение этих пределов, т.е. охлаждение менее

104 раствора, нецелесообразно, так как это практически не отражается на режиме работы внпарной установки.

Пример . 10000 кг Йб-ного раствора хлористого кальция упаривают в четырехкорпусной внпарной установке до концентрации 321 по хлористому кальцию.

Выпарная установка включает также смесь теплообменников, в которых ведут подогрев исходного раствора до 140 С. Второй, четвертый и шестой теплообменники работают на охлаждении упариваемого раствора, а первый третий, пятый и седьмой - на охлаждении конденсата первичного греющего и вторичного пара.

Для осуществления процесса выпаривания в первый корпус подают

2026 кг/ч первичного греющего пара давлением 7 ата и температурой

164,17 С. 8019 кг частично упаренного раствора из первого корпуса с температурой 149 С направляют в шестой теплообменник, где охлаждают до

128 С, т.е. до температуры кипения раствора во втором корпусе, где происходит дальнейшее концентрирование раствора с выделением 1922 кг водн в виде пара с температурой 124,5ОС и давлением 2,3306 ата. Частично упаренный раствор из второго корпуса в количестве 6097 кг с температурой 128 С поступает на охлаждение до 100 С (температура кипения раствора в третьем корпусе). Охлажденный до температуры кипения раствор поступает в третий корпус, где концентрируется с выделением 1858 кг воды в виде пара давлением 0,8942 ата и температурой 96ОС. Раствор из третьего корпуса в количестве 4239 кг с темпеартурой 100 С подают во второй теплообменник, где охлаждают до 66 С. Окончательное концентрироо вание происходит в четвертом корпусе при температуре кипения 66 С и давлении в сепараторе 0,2 ата, В четвертом корпусе выпаривают 1739 кг воды. Из четвертого корпуса выводят

2500 кго водного раствора хлористого кальция концентрацией 32 вес.3.

Подогрев исходного раствора осуществляют следующим образом. В первый по ходу раствооа теплообмен91?18

Формула изобретения

Составитель F.. Сотникова

Редактор Л. Плисак Техред Е. Харитончик Корректор М. Пожо заказ 1200/6 Тираж 733 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откритий

113035, Москва, М-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ник подают конденсат первичного греющего пара и конденсат вторичного пара первого, второго и третьего корпусов в количестве 7967 кг с температурой 96 С. Конденсат охлаждается до 80ОС, а раствор нагревается от 50 до 63 С во втором теплообменнике за счет охлаждения раствора третьего корпуса исходный раствор нагревается на 22 С и выходит с температурой 85 С, в третий теплообменник для нагрева раствора подают конденсат первично го греюще го пара и конденсат вторичного пара первого и второго корпусов в количестве 6109 кг с температурой 124 С, конденсат охлаждается до 96 С, а раствор нагревается от 85 до 103оС, в четвертом корпусе раствор нагревается на 15 С за счет охлаждения части о чно упаренного раствора, выходящего из второго корпуса, и выходит с температурой 118 С, пятый теплообменник утилизирует тепло конденсата первич° ного греющего пара с температуры

146 до 124 С и тепло конденсата вторичного пара первого корпуса.

Общее количество поступающего конденсата 4187 кг, исходный раствор выводят из пятого теплообменника с тем- 30 пературой 124 С, в шестом теплообменнике раствор нагревают до 12 С за счет охлаждения частично упаренного раствора после первого корпуса и выводят с температурой 136 С, окончательный догрев исходного раствора осуществляют в седьмом теплообменнике, где происходит начальное охлаждение конденсата первичного греющего пара от 164 до 146оС, а 4о раствор нагревается на 4 С.

В приведенном примере кратность использования греющего пара равна

3,40.

5 ь

При упаривании известным спосоЬом расход пара на первый корпус составляет 2372 кг, кратность использования греющего пара равна 3,16. В условиях данного примера предлагаемый способ упаривания повышает кратност ь использования пер вич ного греющего пара по сравнению с известным способом на 74.

Технико-экономические преимущества изобретения заключаются в повышении его экономичности за счет снижения расхода первичного греющего пара.

Ожидаемый экономический эффект от использования изобретения на од ном из содовых заводов отечественной промышленности составит 70 тыс. руб. в год. в

Способ упаривания растворов в многокорпусной выпарной установке, включающий подогрев исходного раствора, упаривание его в первом корпусе первичным греющим паром и в каждом последующем корпусе вторичным паром предыдущего корпуса, охлаждение раствора, упаренного в предыдущем корпусе до температуры его кипения в последующем корпусе, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения его экономичности за счет снижения расхода первичного греющего пара, охлаждение раствора между корпусами ведут исходным раствором при постоянном давлении.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ClN 3334023 кл. 202-172, 1967.

2. Патент ГДР Н 120593, кл. В 01 0 1/06, .1976.