一種基于氯化氫合成的淡鹽水熱濃縮系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種淡鹽水熱濃縮系統，特別涉及一種基于氯化氫合成的淡鹽水熱濃 縮系統。
【背景技術】
[0002] 氯堿行業(yè)主要采用隔膜法和離子膜電解法兩種生產工藝制作相關產品，在離子膜 電解法的生產過程中，電解液經電解后，其含鹽量會從310g/L降至200g/L左右，需要重新 提高電解液的含鹽量至初始水平以便繼續(xù)電解生產產品。
[0003] 目前主要采用兩種方式來提高電解液含鹽量，第一種為采用純固體鹽溶解增濃， 其缺點在于：在生產燒堿時，每噸堿需要消耗1. 5倍的固體鹽，其成本較高，不具有市場競 爭力；第二種為采用鹵水加固體鹽相結合的方式，即采購單位含鹽量相同情況下價格低于 固體鹽的鹵水來替代部分固體鹽，再在鹵水中投入固體鹽來達到電解液的含鹽標準，該種 方式已經被行業(yè)內大多數廠家普遍采用；第三種為采用濃縮鹵水添加少量固體鹽的方式， 利用熱泵技術濃縮鹵水，其相較第二種方式，可進一步減少固體鹽的添加量，降低成本，但 熱泵技術初期投資非常大，且在使用時也有一定的成本，濃縮鹵水的成本在30元/噸左右。
[0004] 因此，進一步研發(fā)一種成本更加低廉的電解液含鹽量提升方法以及相關設備勢在 必行。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基于氯化氫合成的淡鹽水熱濃縮系統，既能 夠副產蒸汽，又能夠順利實現淡鹽水濃縮的，投入和運行成本低。
[0006] 為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為：一種基于氯化氫合成的淡鹽水熱濃 縮系統，其創(chuàng)新點在于：包括氯化氫合成淡鹽水濃縮爐和淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐，所述氯化氫 合成淡鹽水濃縮爐自下而上依次分為氯化氫合成段和氯化氫冷卻段，該氯化氫合成段具有 一個用于吸收氯化氫合成段熱量且位于氯化氫合成段高溫部分的淡鹽水循環(huán)加熱夾套層， 所述淡鹽水循環(huán)加熱夾套層上部具有一淡鹽水濕蒸汽出口，下部具有一淡鹽水回流進口以 及至少一淡鹽水補充進口；所述淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐的罐體頂端中心具有一個蒸汽出口， 罐體側壁具有一位于側壁上部的淡鹽水濕蒸汽進口以及一位于側壁底部的淡鹽水回流出 口，罐體底端具有一個濃鹽水出口以及一低于濃鹽水出口的第一排凈口；上述淡鹽水濕蒸 汽出口通過管道A與淡鹽水濕蒸汽進口連通，淡鹽水回流進口通過管道B與淡鹽水回流出 口連通，進而構成一個淡鹽水熱濃縮循環(huán)通道。
[0007] 優(yōu)選的，所述氯化氫合成淡鹽水濃縮爐自下而上主要分為第一氯化氫合成段、第 二氯化氫合成段、第三氯化氫合成段和氯化氫冷卻段四個部分，其均由石墨筒體及套在筒 體外的鋼制殼體構成；四個部分的各鋼制殼體均通過法蘭連接構成一個整體外殼，各石墨 筒體連接導通構成一個石墨內膽；所述第一氯化氫合成段的鋼制殼體與石墨筒體之間形成 一個第一氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層；第一氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層底部具有 一個下層冷卻水循環(huán)進口；所述第二氯化氫合成段的鋼制殼體與石墨筒體之間形成一個淡 鹽水循環(huán)加熱夾套層；該淡鹽水循環(huán)加熱夾套層上部具有一淡鹽水濕蒸汽出口，下部具有 一淡鹽水回流進口以及至少一淡鹽水補充進口；該淡鹽水補充進口由淡鹽水高壓泵通過管 道H進行供液；所述第三氯化氫合成段的鋼制殼體與石墨筒體之間形成一個第三氯化氫合 成段冷卻水循環(huán)夾套層，第三氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層上部具有一個下層冷卻水循 環(huán)出口；該第三氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層與第一氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層通 過管道C連通構成一個下層冷卻水循環(huán)夾套層；所述氯化氫冷卻段的鋼制殼體與石墨筒體 之間形成一個氯化氫冷卻段冷卻水循環(huán)夾套層，氯化氫冷卻段冷卻水循環(huán)夾套層的底部和 頂部分別設有上層冷卻水循環(huán)進口和上層冷卻水循環(huán)出口；氯化氫冷卻段的鋼制殼體下部 上設置有與其內部石墨筒體連通的氯化氫出口，氯化氫冷卻段的鋼制殼體底部上設置有與 其內部石墨筒體連通的冷凝酸出口。
[0008] 優(yōu)選的，所述第二氯化氫合成段的淡鹽水循環(huán)加熱夾套層底端設置有第二排凈 口，該第二排凈口通過管道G接入一個淡鹽水儲罐。
[0009] 優(yōu)選的，所述第二氯化氫合成段的管道H上還配備有供液氣動閥。
[0010] 優(yōu)選的，所述氯化氫冷卻段的氯化氫出口通過向上的管道D接入氯化氫用氣管 道，冷凝酸出口通過向下的管道E接入一個冷凝酸槽；且管道D通過降液管與其下方的管道 E連通。
[0011] 優(yōu)選的，所述淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐的第一排凈口通過管道F接入一淡鹽水儲罐， 且在管道F上設置有取樣口。
[0012] 優(yōu)選的，所述淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐的第一排凈口高出第二氯化氫合成段的淡鹽水 濕蒸汽出口 l~2m。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點在于： 【1】利用氯化氫合成淡鹽水濃縮爐和淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐組成的濃縮系統，其在制備 氯化氫氣體的過程中，利用反應的熱量來濃縮淡鹽水，并生成飽和蒸汽，無須采用冷卻循 環(huán)水來吸收反應生成的大部分熱量，大大降低了冷卻循環(huán)水的消耗，減少水資源的消耗，降 低成本。
[0014] 【2】氯化氫合成淡鹽水濃縮爐采用第一氯化氫合成段、第二氯化氫合成段、第三氯 化氫合成段和氯化氫冷卻段四個部分，在第一、三氯化氫合成段采用冷卻循環(huán)水進行反應 的吸熱冷卻，而在熱量最大的第二部分則采用淡鹽水冷卻，同時，利用該熱量對淡鹽水進行 集中濃縮；而最上部為氯化氫冷卻段，在對氯化氫氣體冷卻的同時，并通過稀鹽酸與降溫后 的氯化氫氣體混合制備濃鹽酸。
[0015] 【3】本發(fā)明的基于氯化氫合成的淡鹽水熱濃縮系統既能夠直接制得成品鹽酸，又 能夠通過夾套結構與閃發(fā)罐配合副產飽和蒸汽，同時，對淡鹽水進行濃縮，實現氯化氫合 成、制酸、副產蒸汽以及濃縮淡鹽水四合一的功能，大大簡化設備投入，合理整合資源，降低 成本。
[0016] 【4】氯化氫冷卻段氯化氫出口的管道D與冷凝酸出口的管道E之間接入降液管，部 分濕氯化氫氣體在通過管道D時被分離出冷凝酸，該冷凝酸通過降液管和管道E直接流入 冷凝酸槽。
[0017] 【5】淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐第一排凈口的管道F上設置有取樣口，以便在進行濃縮 過程中準確取樣，進而便于控制系統精準的控制濃縮過程和結果，確保濃縮質量。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明中基于氯化氫合成的淡鹽水熱濃縮系統結構示意圖。
[0019] 圖2為本發(fā)明中氯化氫合成淡鹽水濃縮爐結構示意圖。
[0020] 圖3為本發(fā)明中淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 如圖1所示，包括氯化氫合成淡鹽水濃縮爐1和淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐2,氯化氫合 成淡鹽水濃縮爐1自下而上依次分為氯化氫合成段和氯化氫冷卻段，該氯化氫合成段具有 一個用于吸收氯化氫合成段熱量且位于氯化氫合成段高溫部分的淡鹽水循環(huán)加熱夾套層， 淡鹽水循環(huán)加熱夾套層上部具有一淡鹽水濕蒸汽出口 j，下部具有一淡鹽水回流進口 y以 及至少一淡鹽水補充進口 i ; 淡鹽水濃縮用閃發(fā)罐2的罐體頂端中心具有一個蒸汽出口 22a，罐體側壁具有一位于 側壁上部的淡鹽水濕蒸汽進口 21a以及一位于側壁底部的淡鹽水回流出口 21b，罐體底端 具有一個濃鹽水出口 23a以及一低于濃鹽水出口的第一排凈口 23b ; 上述淡鹽水濕蒸汽出口 j通過管道A與淡鹽水濕蒸汽進口 21a連通，淡鹽水回流進口 y通過管道B與淡鹽水回流出口 21b連通，進而構成一個淡鹽水熱濃縮循環(huán)通道。
[0022] 本發(fā)明中，氯化氫合成淡鹽水濃縮爐1的具體結構如圖2所示:自下而上主要分為 第一氯化氫合成段11、第二氯化氫合成段12、第三氯化氫合成段13和氯化氫冷卻段14四 個部分，其均由石墨筒體及套在筒體外的鋼制殼體構成；四個部分的各鋼制殼體均通過法 蘭連接構成一個整體外殼，各石墨筒體連接導通構成一個石墨內膽。
[0023] 第一氯化氫合成段11的鋼制殼體111與石墨筒體112之間形成一個第一氯化氫 合成段冷卻水循環(huán)夾套層；并在第一氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層底部具有一個下層冷 卻水循環(huán)進口 e ; 第二氯化氫合成段12的鋼制殼體121與石墨筒體122之間形成一個淡鹽水循環(huán)加熱 夾套層；該淡鹽水循環(huán)加熱夾套層上部具有一淡鹽水濕蒸汽出口 j，下部具有一淡鹽水回 流進口 y以及至少一淡鹽水補充進口 i ;該淡鹽水補充進口 i由淡鹽水高壓泵通過管道H進 行供液，并在管道H上還配備有供液氣動閥121，該供液氣動閥121根據淡鹽水濃縮用閃發(fā) 罐2的液位進行啟閉補充淡鹽水。此外，在第二氯化氫合成段12的淡鹽水循環(huán)加熱夾套層 底端設置有第二排凈口 h通過管道G接入一個淡鹽水儲罐。
[0024] 第三氯化氫合成段13的鋼制殼體131與石墨筒體132之間形成一個第三氯化氫 合成段冷卻水循環(huán)夾套層，第三氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層上部具有一個下層冷卻水 循環(huán)出口 1 ;該第三氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套層與第一氯化氫合成段冷卻水循環(huán)夾套 層通過管道C連通構成一個下層冷卻水循環(huán)夾套層； 上述氯化氫冷卻段14的鋼制殼體141與石墨筒體142之間形成一個氯化氫冷卻段冷 卻水循環(huán)夾套層，氯化氫冷卻段冷卻水循環(huán)夾套層的底部和頂部分別設有上層冷卻水循環(huán) 進口 η和上層冷卻水循環(huán)出口 q ;氯化氫冷卻段14的鋼制殼體下部上設置有與其內