CN108534389A - 联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置与方法 - Google Patents

Abstract

一种联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，包括热碱液塔、炉气洗涤塔、热水桶和溴化锂机组，溴化锂机组包括发生器、吸收器、冷凝器和蒸发器，热碱液塔的进口端外接煅烧系统的炉气输出端，热碱液塔的出口端与炉气洗涤塔的炉气输入端连通，炉气洗涤塔的热水输出端与热水桶连通，热水桶的出水口端与发生器的加热入口端连通，发生器的冷却出口端与炉气洗涤塔的输入端连通。该装置采用炉气洗涤塔回收利用煅烧系统的热量，作为溴化锂制冷机制取低温冷冻水的热源，达到了能源合理利用，极大节约能耗，优化系统指标。

Description

联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置与方法

技术领域

本发明涉及一种制冷降温装置，特别是一种联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，以及应用前述装置进行溴化锂制冷降温的方法。

背景技术

传统的纯碱生产过程中溴化锂制冷降温流程是：

1、溴化锂制冷机热源流程。纯碱生产过程中传统溴化锂制冷机热源一般为生产系统蒸汽或热水，未考虑将煅烧系统炉气热量及煅烧、干铵、重灰、制盐等系统蒸汽冷凝水进行回收利用，需要额外增加能耗。

2、纯碱生产过程中传统结晶系统降温均为冰机压缩制取液氨降温，该工艺需要设备投资大，且冰机运行需要电耗较多，此外，因液氨腐蚀性强，且压缩后液氨压力高，对结晶系统降温的外冷器材质及等级要求较高。

3、纯碱生产过程中传统碳化系统降取温及降进碳化塔母液温度均为循环水风冷塔冷却降温，该工艺受环境温度影响大，夏季高温生产时，风冷塔冷却后的循环水温度高达32℃以上，不易于降低碳化取温及进塔母液温度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、能够有效降低系统能耗及减少设备投资费用的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种采用上述联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置进行制冷降温的方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，该装置包括热碱液塔、炉气洗涤塔、热水桶和溴化锂机组，溴化锂机组包括发生器、吸收器、冷凝器和蒸发器，热碱液塔的进口端外接煅烧系统的炉气输出端或者煅烧、干铵、重灰、制盐等系统的冷凝水输出端，热碱液塔的出口端与炉气洗涤塔的炉气输入端连通，炉气洗涤塔的热水输出端与热水桶连通，热水桶的出水口端与发生器的加热入口端连通，发生器的冷却出口端与炉气洗涤塔的输入端连通；所述发生器与吸收器之间连接有用于溴化锂溶液和热量交换的换热器，发生器的蒸汽出口端与冷凝器连通，冷凝器的冷却出口端与蒸发器的冷剂水入口端连通，蒸发器的蒸汽出口端与吸收器连通，所述蒸发器的冷剂水出口端与蒸发器的冷剂水入口端之间连通有便于对蒸发器管程进行换热制取冷冻水的冷却水管，冷却水管上设置有冷剂泵。热水桶与发生器之间连接有热水泵；溴化锂机组配置真空泵定期抽机组真空；换热器在发生器与吸收器之间进行溴化锂稀溶液和溴化锂浓溶液交换的同时，可以将溴化锂稀溶液与溴化锂浓溶液之间进行热交换；

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，所述热碱液塔和炉气洗涤塔均设有2个，2个热碱液塔的出口端分别与2个炉气洗涤塔的炉气输入端连通，其中一个炉气洗涤塔的炉气出口端与另一个炉气洗涤塔的炉气输入端连通，2个炉气洗涤塔的热水输出端均与热水桶连通。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，所述热水桶上还设置有用于对热水桶加热的热水加热器。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，所述发生器与换热器之间连通有溴化锂浓溶液泵，吸收器与换热器之间连通有溴化锂稀溶液泵。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，所述炉气洗涤塔和热水桶之间通过U形水封连通。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，所述换热器为板式换热器。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，一种联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温方法其特征在于：该方法采用以上所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置进行制冷降温，所述制冷降温方法：将煅烧系统或者煅烧、干铵、重灰、制盐等系统产生的高温炉气经热碱液塔进行除杂洗涤，然后进入炉气洗涤塔内用软水喷淋洗涤，回收炉气热量，气洗涤塔内洗涤炉气产生的热水输送入热水桶内，热水桶内的热水温度达到标准后送入溴化锂机组的发生器内，对发生器内的溴化锂稀溶液进行加热，溴化锂稀溶液受热成为溴化锂浓溶液，溴化锂浓溶液经换热器进入吸收器内，溴化锂稀溶液受热产生的蒸汽进入冷凝器冷却降温，产生的液态水进入蒸发器对蒸发器内的冷剂水进行补充，冷剂水通过冷却水管自循环对蒸发器管程冷冻水进行冷却降温，制取低温冷冻水，蒸发器内产生的蒸汽被吸收器内的溴化锂浓溶液吸收，溴化锂浓溶液吸收蒸汽，形成溴化锂稀溶液，经换热器进入发生器内，如此循环往复。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温方法，所述制取的低温冷冻水的温度为5℃-20℃。

与现有技术相比，本发明利用热碱液塔对回收煅烧系统的炉气热量或者煅烧、干铵、重灰、制盐等系统蒸汽冷凝水进行洗涤，利用炉气洗涤塔对洗涤后的炉气进行炉气热量的回收，吸收回收的热量的热水作为溴化锂制冷机组的热源，无额外增加能耗，达到能源合理利用，极大节约能耗；其次采用溴化锂制冷机机组代替原先冰机压缩制取液氨降温工艺，制取的低温冷冻水用于降低结晶系统温度，能够带来极大的经济效益和社会效益。该装置采用炉气洗涤塔回收利用煅烧系统的热量，作为溴化锂制冷机制取低温冷冻水的热源，达到了能源合理利用，极大节约能耗，优化系统指标。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，一种联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，该装置包括热碱液塔1、炉气洗涤塔2、热水桶3和溴化锂机组，溴化锂机组包括发生器6、吸收器9、冷凝器7和蒸发器10，热碱液塔1的进口端外接煅烧系统的炉气输出端或者煅烧、干铵、重灰、制盐等系统的冷凝水输出端，热碱液塔1的出口端与炉气洗涤塔2的炉气输入端连通，炉气洗涤塔2的热水输出端与热水桶3连通，热水桶3的出水口端与发生器6的加热入口端连通，发生器6的冷却出口端与炉气洗涤塔2的输入端连通；所述发生器6与吸收器9之间连接有用于溴化锂溶液和热量交换的换热器8，发生器6的蒸汽出口端与冷凝器7连通，冷凝器7的冷却出口端与蒸发器10的冷剂水入口端连通，蒸发器10的蒸汽出口端与吸收器9连通，所述蒸发器10的冷剂水出口端与蒸发器10的冷剂水入口端之间连通有便于对蒸发器10管程进行换热制取冷冻水的冷却水管，冷却水管上设置有冷剂泵11；热水桶内的热水通过热水泵5输送至溴化锂机组使用。

所述热碱液塔1和炉气洗涤塔2均设有2个，2个热碱液塔1的出口端分别与2个炉气洗涤塔2的炉气输入端连通，其中一个炉气洗涤塔2的炉气出口端与另一个炉气洗涤塔2的炉气输入端连通，2个炉气洗涤塔2的热水输出端均与热水桶3连通。

所述热水桶3上还设置有用于对热水桶3加热的热水加热器4。热水加热器4的设置用于保证系统原始开车时溴化锂机组正常运行，热水加热器4外接低压蒸汽加热热水桶3内热水，热水温度达标后送溴化锂机组使用，待系统生产运行正常后，停用热水加热器4对热水桶3的加热。

所述发生器6与换热器8之间连通有溴化锂浓溶液泵，吸收器9与换热器8之间连通有溴化锂稀溶液泵。

所述炉气洗涤塔2和热水桶3之间通过U形水封连通。U形水封的作用用于防止炉气洗涤塔2和热水桶3之间进行气体的交换，减少热水桶3内的热量散失。

所述换热器8为板式换热器。

一种联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温方法，该方法采用以上所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置进行制冷降温，所述制冷降温方法：将煅烧系统或者煅烧、干铵、重灰、制盐等系统产生的高温炉气经热碱液塔进行除杂洗涤，然后进入炉气洗涤塔内用软水喷淋洗涤，回收炉气热量，气洗涤塔内洗涤炉气产生的热水输送入热水桶内，热水桶内的热水温度达到标准后送入溴化锂机组的发生器内，对发生器内的溴化锂稀溶液进行加热，溴化锂稀溶液受热成为溴化锂浓溶液，溴化锂浓溶液经换热器进入吸收器内，溴化锂稀溶液受热产生的蒸汽进入冷凝器冷却降温，产生的液态水进入蒸发器对蒸发器内的冷剂水进行补充，冷剂水通过冷却水管自循环对蒸发器管程冷冻水进行冷却降温，制取低温冷冻水，蒸发器内产生的蒸汽被吸收器内的溴化锂浓溶液吸收，溴化锂浓溶液吸收蒸汽，形成溴化锂稀溶液，经换热器进入发生器内，如此循环往复。

所述制取的低温冷冻水的温度为5℃-20℃。制取的低温冷冻水用于结晶冷析系统降低AI温度，结晶预冷析系统降低AI温度，结晶盐析系统降低母II温度，碳化系统降低取温及碳化系统降低进塔母液温度等。

一般按一下温度梯度使用低温冷冻水：

1、制取5.5℃左右的低温冷水送去结晶系统冷析外冷器降低冷析AI温度2、制取5～20℃左右的低温冷水送去结晶系统预冷析外冷器降低预冷析AI温度；

3、制取5.5℃左右的低温冷水送去结晶系统盐析外冷器降低盐析母II温度；

4、制取5～20℃左右的低温冷水送去碳化系统碳化塔降低碳化取出温度；

5、制取5～20℃左右的低温冷水送去碳化系统进塔母液冷却器降低碳化进塔母液温度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明采用回收煅烧系统炉气热量或者煅烧、干铵、重灰、制盐等系统蒸汽冷凝水作为溴化锂制冷机热源使用，无额外增加能耗，达到能源合理利用，极大节约能耗；

2、本发明采用溴化锂制冷机制取低温冷冻水用于降低结晶系统温度，对比原先冰机压缩制取液氨降温工艺，带来极大的经济效益和社会效益，以60万吨/年的纯碱生产能力计算，同比以前工艺，可节约电耗约50KWh/吨碱，以每度电0.6元计算，则年产60万吨纯碱每年可减少电费1800万元，每年可减少外排水1200立方；

本发明采用溴化锂制冷机制取低温冷冻水用于降低碳化系统温度，对比原先循环水风冷塔冷却降温工艺，优化系统指标。

Claims (8)

1.一种联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，其特征在于：该装置包括热碱液塔、炉气洗涤塔、热水桶和溴化锂机组，溴化锂机组包括发生器、吸收器、冷凝器和蒸发器，热碱液塔的进口端外接煅烧系统的炉气输出端或者煅烧、干铵、重灰、制盐等系统的冷凝水输出端，热碱液塔的出口端与炉气洗涤塔的炉气输入端连通，炉气洗涤塔的热水输出端与热水桶连通，热水桶的出水口端与发生器的加热入口端连通，发生器的冷却出口端与炉气洗涤塔的输入端连通；所述发生器与吸收器之间连接有用于溴化锂溶液和热量交换的换热器，发生器的蒸汽出口端与冷凝器连通，冷凝器的冷却出口端与蒸发器的冷剂水入口端连通，蒸发器的蒸汽出口端与吸收器连通，所述蒸发器的冷剂水出口端与蒸发器的冷剂水入口端之间连通有便于对蒸发器管程进行换热制取冷冻水的冷却水管，冷却水管上设置有冷剂泵。

2.根据权利要求1所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，其特征在于：所述热碱液塔和炉气洗涤塔均设有2个，2个热碱液塔的出口端分别与2个炉气洗涤塔的炉气输入端连通，其中一个炉气洗涤塔的炉气出口端与另一个炉气洗涤塔的炉气输入端连通，2个炉气洗涤塔的热水输出端均与热水桶连通。

3.根据权利要求1或2所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，其特征在于：所述热水桶上还设置有用于对热水桶加热的热水加热器。

4.根据权利要求1所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，其特征在于：所述发生器与换热器之间连通有溴化锂浓溶液泵，吸收器与换热器之间连通有溴化锂稀溶液泵。

5.根据权利要求1所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，其特征在于：所述炉气洗涤塔和热水桶之间通过U形水封连通。

6.根据权利要求1所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置，其特征在于：所述换热器为板式换热器。

7.一种联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温方法，其特征在于：该方法采用权利要求1—6任意一项所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温装置进行制冷降温，所述制冷降温方法：将煅烧系统或者煅烧、干铵、重灰、制盐等系统产生的高温炉气经热碱液塔进行除杂洗涤，然后进入炉气洗涤塔内用软水喷淋洗涤，回收炉气热量，气洗涤塔内洗涤炉气产生的热水输送入热水桶内，热水桶内的热水温度达到标准后送入溴化锂机组的发生器内，对发生器内的溴化锂稀溶液进行加热，溴化锂稀溶液受热成为溴化锂浓溶液，溴化锂浓溶液经换热器进入吸收器内，溴化锂稀溶液受热产生的蒸汽进入冷凝器冷却降温，产生的液态水进入蒸发器对蒸发器内的冷剂水进行补充，冷剂水通过冷却水管自循环对蒸发器管程冷冻水进行冷却降温，制取低温冷冻水，蒸发器内产生的蒸汽被吸收器内的溴化锂浓溶液吸收，溴化锂浓溶液吸收蒸汽，形成溴化锂稀溶液，经换热器进入发生器内，如此循环往复。

8.根据权利要求7所述的联碱法纯碱生产过程中溴化锂制冷降温方法，其特征在于：所述制取的低温冷冻水的温度为5℃-20℃。