[發明專利]一種改進的重質純堿生產裝置及方法

在審

• 申請號: 202110883428.5
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113318681A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 謝智勇;王建達;張棟;劉宇娜;丁健;朱彤
• 申請（專利權）人: 天津渤化永利化工股份有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01D45/12;B01D53/18;C01D7/35
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 吳學穎

1.一種改進的重質純堿生產裝置，包括水合反應器、離心機和流化床，所述水合反應器的排出口通過管線連接離心機的進口，其特征在于，所述離心機固體出口通過管線連接流化床，所述離心機液體出口通過管線連接換熱器管程進口；

所述流化床的干燥段尾氣出口和冷卻段尾氣出口通過管線均連接至旋風分離器進料口，所述旋風分離器氣體出口通過管線連接尾氣洗滌塔進氣口，所述旋風分離器重質純堿出口通過管線連接水合反應器，所述水合反應器還連接有輕質純堿輸入管線；所述尾氣洗滌塔循環液排出口經循環泵連接排液閥進口，所述排液閥的兩個出口，其中一個連接至尾氣洗滌塔的循環液進口，另一個連接母液桶的進液口，所述母液桶的出液口連接水合反應器；所述尾氣洗滌塔的蒸汽排出口經蒸汽熱泵接入蒸汽系統；

所述換熱器管程出口通過管線連接母液桶的進液口，所述換熱器殼程進口連接洗滌水管路，所述換熱器殼程出口通過管線連接尾氣洗滌塔的進水口。

2.根據權利要求1所述的一種改進的重質純堿生產裝置，其特征在于，所述換熱器采用波紋管換熱器，所述波紋管換熱器為列管式換熱器。

3.根據權利要求1所述的一種改進的重質純堿生產裝置，其特征在于，所述流化床干燥段連接的干燥爐氣管線和冷卻段連接的冷卻爐氣管線上均設有氣量控制閥門，所述尾氣洗滌塔和蒸汽熱泵之間連接的輸氣管線上設置有氣量控制閥門和氣壓表。

4.一種上述權利要求1至3中任一項所述的改進的重質純堿生產裝置生產重質純堿的生產方法，其特征在于，包括以下過程：

步驟一，以輕質純堿和碳酸鈉溶液為原料在水合反應器中進行水合反應制備重質純堿，排出的重質純堿晶漿經離心機進行固液分離，離心后得到重質純堿和母液，重質純堿送往流化床進行干燥冷卻，母液與水經換熱器換熱，降溫后的母液輸送至母液桶，升溫后的水輸送至尾氣洗滌塔作為尾氣洗滌水；

步驟二，將流化床干燥段130±3℃尾氣以及冷卻段80±3℃尾氣混合后通入旋風分離器，經分離得到重質純堿粉塵和含塵空氣，重質純堿粉塵輸送至水合反應器與煅燒后的輕質純堿混合進行水合反應，含塵空氣輸送至尾氣洗滌塔；

步驟三，尾氣洗滌塔對含塵空氣中含有的重質純堿進行再吸收，產生的尾氣洗滌液循環使用，同時產生部分低品位蒸汽，低品位蒸汽通過蒸汽熱泵與高品位蒸汽共同進入蒸汽系統；其中，當尾氣洗滌液中碳酸鈉濃度為270g/L-400g/L時，經母液桶輸送到水合反應器進行水合反應。

5.根據權利要求4所述的改進的重質純堿生產裝置生產重質純堿的生產方法，其特征在于，步驟一中輕質純堿和碳酸鈉溶液的重量百分比為1:0.7-1:1。

6.根據權利要求4所述的改進的重質純堿生產裝置生產重質純堿的生產方法，其特征在于，步驟一水合反應中加入十二烷基苯磺酸鈉作為表面活性劑，加入量占碳酸鈉溶液與十二烷基苯磺酸鈉重量和的0.8%-1.5%，水合反應溫度為95-105℃，水合反應時間為5-10min。

7.根據權利要求4所述的改進的重質純堿生產裝置生產重質純堿的生產方法，其特征在于，步驟一中經離心機分離得到的母液與水經換熱器換熱，降溫后的母液輸送至母液桶，升溫后的水輸送至尾氣洗滌塔作為尾氣洗滌水，換熱器用水流量根據水合反應器溫度進行調節。

8.根據權利要求4所述的改進的重質純堿生產裝置生產重質純堿的生產方法，其特征在于，步驟三中所述蒸汽熱泵要根據高品位蒸汽和低品位蒸汽的物性進行選擇，用下式計算蒸汽熱泵噴射系數：

式中，u_q代表熱泵噴射系數，為混合蒸汽焓值矯正系數，H_s、H₀、H_q分別為高品位蒸汽、混合蒸汽、低品位蒸汽的焓值，φ₁、φ₂、φ₃分別為工作噴嘴、混合室、擴散室的速度系數，分別取值為0.95、0.975、0.9；ξ為修正系數，計算時其值取1.1。