十六級酸浴蒸發(fā)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粘膠纖維設(shè)備、技術(shù)領(lǐng)域，屬化纖廠酸站所需酸浴閃蒸濃縮設(shè)備，是一種十六級酸浴蒸發(fā)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]化纖廠的酸浴用于粘膠絲的凝固，此過程中，酸浴因水分增加而被稀釋。酸浴要回收循環(huán)使用，必須把增加的水分蒸發(fā)掉?，F(xiàn)行辦法是用閃蒸裝置分離水分、濃縮酸浴。國內(nèi)現(xiàn)行設(shè)備使用狀況是，十一級閃蒸裝置正逐步被十四級閃蒸裝置所取代，前者蒸發(fā)能力為12t/h或20t/h，汽水比約0.33-0.35 ;后者蒸發(fā)能力為25t/h，汽水比0.25-0.27。我們曾經(jīng)申請了一種名稱為“十四級粘膠纖維酸浴蒸發(fā)裝置”的發(fā)明專利，專利申請?zhí)?01110106378.6，在實踐中，我們發(fā)現(xiàn)十四級粘膠纖維酸浴蒸發(fā)裝置仍可進一步改進。而且，酸浴蒸發(fā)部分消耗蒸汽量在整個化纖廠能源消耗中占的比重很大，客戶希望改善的意愿很強。但是，這種改進不是很容易就能實現(xiàn)的，經(jīng)過我們不斷的計算及實驗，最終發(fā)明了十六級酸浴蒸發(fā)裝置，該裝置使得各級二次蒸汽預加熱器之間的溫度梯度更合理，可以更有效降低蒸汽的消耗量。同時，在經(jīng)過對裝置空間布置、荷載要求、能源成本核算及設(shè)備加工制造等因素的綜合考察后，我們得出此十六級酸浴蒸發(fā)裝置對于化纖廠新建或擴建的酸浴車間選用可獲得更高的性價比，而對于有廠房限制的老酸浴車間改造則適合選用十四級粘膠纖維酸浴蒸發(fā)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種十六級酸浴蒸發(fā)裝置。將現(xiàn)有閃蒸裝置技術(shù)進一步優(yōu)化，進一步提高二次蒸汽的熱能利用率，減少一次蒸汽消耗，同時，提高裝置的蒸發(fā)能力。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
經(jīng)過反復的試驗，首先，為了更加充分利用二次蒸汽余熱，在原有十四級閃蒸裝置基礎(chǔ)上增加兩級蒸發(fā)器和兩級二次蒸汽預加熱器，即配置有十三級二次蒸汽預加熱器和十六級蒸發(fā)器的蒸發(fā)系統(tǒng)。結(jié)果，使二次蒸汽預加熱溫升由十四級閃蒸裝置的49.5°C提高到51.2V，一次蒸汽加熱溫升則由十四級閃蒸裝置的13.5°C降低到11.8°C，從而減少了一次蒸汽用量，使汽水比降為0.20-0.21。
[0005]為擴大蒸發(fā)能力，增大了二次蒸汽預加熱器A1-A13的換熱面積，而一次蒸汽加熱器則可選用單臺(增大換熱面積型)或是多臺并聯(lián)使用。
[0006]為了適應上述兩大變動所作的調(diào)整，蒸發(fā)器、除沫器和二次蒸汽預加熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、減壓蒸發(fā)器、抽真空管路孔板直徑、混合冷凝器和輔助冷凝器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、以及所有連接管路管徑都作出了相應調(diào)整設(shè)計。
[0007]詳細技術(shù)方案是:十六級酸浴蒸發(fā)裝置，包括二次蒸汽預加熱器、一次蒸汽加熱器、蒸發(fā)器、減壓蒸發(fā)器、除沫器、汽水分離器、真空系統(tǒng)、泵、儀表、連接管路、溶液儲槽和控制系統(tǒng)等組成，其特征在于:酸浴在二次蒸汽預加熱器及一次蒸汽加熱器中加熱升溫、在蒸發(fā)器中蒸發(fā)降溫來實現(xiàn)分離水分、濃縮酸浴；十六級蒸發(fā)器V1-V16依次串聯(lián)，其中蒸發(fā)器V1-V13閃蒸出的二次蒸汽作為二次蒸汽預加熱器A1-A13的熱源，一次蒸汽作為補充熱源，通過一次蒸汽加熱器H對酸浴進行加熱。
[0008]在連接管路上增加三個減壓蒸發(fā)器ES1-ES3來利用一次蒸汽冷凝水的余熱，作為補充熱源送至二次蒸汽預加熱器。
[0009]由于酸浴在蒸發(fā)器V14和蒸發(fā)器V16中蒸發(fā)量較大，為防止其內(nèi)的酸浴隨二次蒸汽大量溢出，分別在蒸發(fā)器V14和蒸發(fā)器V16上加裝除沫器BR2和除沫器BRl來阻止酸浴的溢出；但在蒸發(fā)器V14、V15、V16中流出蒸發(fā)的二次蒸汽仍會帶有少量的酸浴，為防止酸浴隨二次蒸汽進入真空系統(tǒng)混合冷凝器MK1-MK2，在蒸發(fā)器V14和蒸發(fā)器V15流出的二次蒸汽管路上加裝汽水分離器SK2，在蒸發(fā)器V16流出的二次蒸汽管路上加裝汽水分離器SK1，來進一步分離掉二次蒸汽中的酸浴。
[0010]由混合冷凝器MK1-MK2、輔助冷凝器HK、蒸汽噴射泵ED及真空泵P02A-P02B構(gòu)成本裝置的真空系統(tǒng)，利用冷缺水將進入混合冷凝器MK1-MK2中的二次蒸汽冷凝排出；利用高壓蒸汽進入蒸汽噴射泵ED產(chǎn)生的真空將進入混合冷凝器MK1-MK2中的不凝氣體及微量未冷凝二次蒸汽帶入輔助冷凝器HK中；利用冷卻水將進入輔助冷凝器HK中的微量未冷凝二次蒸汽冷凝排出；利用真空泵P02A-P02B將剩余的不凝氣體排空。以上過程使得整體裝置中產(chǎn)生真空度。
[0011]管路上裝有儀表來顯示各級二次蒸汽預加熱器A1-A13的出酸溫度，并通過節(jié)流孔板的調(diào)節(jié)來確保A1-A13的溫度梯度，即酸浴從進入蒸發(fā)器Vl的105°C降至蒸發(fā)器V13出口的55.6°C，平均級降3.8°C，與酸浴從進入二次蒸汽預加熱器A13的42°C升到二次蒸汽預加熱器Al出口的93.2°C，平均級升3.9°C達到基本平衡，最充分利用了各級蒸發(fā)器二次蒸汽的余熱，保證了十三個二次蒸汽預加熱器的換熱能力。根據(jù)生產(chǎn)需要或廠房空間等因素要求，一次蒸汽加熱器H可分為:單臺或是多臺并聯(lián)兩種使用方式。十六級蒸發(fā)器V1-V16既可以是臥式的，或者是立式的。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點是:通過閃蒸蒸發(fā)，實現(xiàn)酸浴重復使用，節(jié)能環(huán)保；通過增加蒸發(fā)器及預熱器數(shù)量，提高二次蒸汽利用率而減少一次蒸汽消耗，節(jié)省成本；通過設(shè)備增多及容量增大，提高產(chǎn)量，增加收益；對整個產(chǎn)業(yè)節(jié)能降耗及設(shè)備升級換代具有劃時代的意義。
【附圖說明】
[0013]圖1十六級閃蒸蒸發(fā)裝置(臥式)工藝和連接流程圖。
[0014]圖2十六級閃蒸蒸發(fā)裝置(立式)工藝和連接流程圖。
[0015]圖中符號說明:
H1-H3:一次蒸汽加熱器，生產(chǎn)時并聯(lián)使用兩臺，一臺備用；
A1-A13:二次蒸汽預加熱器；ES1-ES3:減壓蒸發(fā)器；
V1-V16:蒸發(fā)器；BRl- BR2:除沫器；
SK1-SK2:汽水分離器；MK1-MK2:混合冷凝器；
ED:蒸汽噴射泵；HK:輔助冷凝器；
PO 1A-P0IB:酸浴循環(huán)泵； P02A-P02B:真空泵；
P03A-P03B:堿洗泵；Fl:冷卻水槽； F2:二次蒸汽冷凝水槽；F3:—次蒸汽冷凝水槽；
F4:濃縮槽；F5:堿液槽；
F6:密封槽；
Ol:一次蒸汽進入；02:稀酸浴進入；
03:高壓蒸汽進入；04:冷卻水進入；
05:排空；06:冷卻水流出；
07:濃酸浴流出；08:系統(tǒng)排放流出；
09:冷凝水流出；10:清水進入；
11:苛性鈉進入。
【具體實施方式】
[0016]實施例1:十六級閃蒸蒸發(fā)裝置(臥式)工藝流程 I裝置真空度形成工藝流程:
由混合冷凝器MK1-MK2、輔助冷凝器HK、蒸汽噴射泵ED及真空泵P02A-P02B構(gòu)成本裝置的真空系統(tǒng)。該真空系統(tǒng)的工藝流程是:在蒸發(fā)器V14、V15中產(chǎn)生，經(jīng)過除沫器BR2及汽水分離器SK2過濾后的二次蒸汽進入混合冷凝器MK2，在蒸發(fā)器V16中產(chǎn)生，經(jīng)過除沫器BRl及汽水分離器SKl過濾后的二次蒸汽和二次蒸汽預加熱器A1-A13中排出的不凝氣體及少量的二次蒸汽進入混合冷凝器MKl，利用冷卻水04進入混合冷凝器MK1-MK2，將其中的二次蒸汽冷凝，不凝氣體及微量的未冷凝二次蒸汽，利用高壓蒸汽03進入蒸汽噴射泵ED產(chǎn)生真空將其帶入輔助冷凝器HK中，利用冷卻水04進入輔助冷凝器HK，將其中的蒸汽及微量的二次蒸汽冷凝，剩余的不凝氣體經(jīng)過真空泵P02A-P02B排空05，以上過程使得整體裝置中產(chǎn)生真空度。此過程中，汽水分離器SK1-SK2中分離的液體進入密封槽F6，混合冷凝器MK2、輔助冷凝器HK中的冷凝水及冷卻水進入冷卻水槽Fl最終流出06。
[0017]裝置閃蒸蒸發(fā)工藝流程:
500C的稀酸浴02進入蒸發(fā)器V15與蒸發(fā)器V14進入蒸發(fā)器V15的48°C的部分濃酸浴混合后進行首次蒸發(fā)，然后進入蒸發(fā)器V16再次蒸發(fā)，利用酸浴循環(huán)泵P01A-P01B將蒸發(fā)器V16流出的42°C的酸浴注入二次蒸汽預加熱器A13進行預熱，隨后依次進入A12，All,…，Al,進行逐級預熱升溫，溫度升至93.2V，而后分流進入一次蒸汽加熱器H1-H2，再經(jīng)一次蒸汽01進入其中將酸浴加熱至105°C，整個加熱過程完成。
[0018]加熱后105°C的酸浴依次流入蒸發(fā)器V1-V14進行蒸發(fā)，經(jīng)各級蒸發(fā)后，48°C的濃酸浴從蒸發(fā)器V14流出，進入濃縮槽F4，最終流出07，整個蒸發(fā)過程完成。
[0019]在此過程中，酸浴在各級蒸發(fā)器中蒸發(fā)排出的二次蒸汽分別進入對應的二次蒸汽預加熱器中供酸浴加熱使用(即蒸發(fā)器Vl中排出的二次蒸汽進入二次蒸汽預加熱器Al中，蒸發(fā)器V2中排出的二次蒸汽進入二次