氯化钙溶液浓缩生产方法及生产设备技术

本发明专利技术涉及一种氯化钙溶液浓缩生产方法及生产设备，应用于浓缩氯化钙溶液技术领域。该方法包括以下步骤：（１）采用蒸汽机械再压缩蒸发和带蒸汽喷射泵的三效蒸发相结合的两段协调方法浓缩氯化钙溶液；（２）上述第一段采用的蒸汽机械再压缩的方法具体过程为：原料进入第一段蒸发器（３）受热蒸发，产生的二次蒸汽夹带少部分氯化钙溶液进入分离器（４）分离，分离出的二次蒸汽进压缩机（５）缩升温升压后导入第一段蒸发器（３）壳程加热管程内的氯化钙溶液，分离出的氯化钙溶液与没有蒸发的氯化钙溶液混合后由第一段过程泵（６）送入第二段。采用本发明专利技术可以节约能源、节省投资、减小运行成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种氯化钙溶液浓縮生产生产方法及生产设备，应用于浓縮氯化钙溶液，可以降低工业生产中的能量消耗，属于节能领域。
技术介绍
目前，公知的氯化钙溶液的浓縮多采用多效蒸发法。如图l所示，为一常用的三效 蒸发流程图。在这种方式中，生蒸汽进入第一效蒸发器加热物料，物料沸腾蒸发出的二次蒸 汽进入第二效蒸发器加热二效中的物料，第二效物料产生的二次蒸汽再进入第三效蒸发器 加热物料，所产生的二次蒸汽进入冷凝器冷凝排出。由此可以看出，这种方式需要不断地提 供大量生蒸汽，增加了操作成本，增大了能量消耗；另外，这种方式要达到终了浓度要求所 需的蒸发器效数增多，投资增大，设备庞大，操作复杂。现今，随着能源形势的日趋紧张，节 能越来越为社会、政府、企业所关注，一些能源政策相继出台。为了更好的适应能源政策，开 发和推广，节能技术或工艺已是势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种蒸汽用量少、操作方便、高效节能、运行成本低的氯化钙 溶液浓縮生产方法及生产设备。 —种氯化钙溶液浓縮生产方法，其特征在于包括以下步骤 采用蒸汽机械再压縮蒸发和带蒸汽喷射泵的三效蒸发相结合的两段协调方法浓 縮氯化钙溶液； 上述第一段采用的蒸汽机械再压縮的方法具体过程为原料进入第一段蒸发器受 热蒸发，产生的二次蒸汽夹带少部分氯化钙溶液进入分离器分离，分离出的二次蒸汽进压 縮机縮升温升压后导入第一段蒸发器壳程加热管程内的氯化钙溶液，分离出的氯化钙溶液 与没有蒸发的氯化钙溶液混合后由第一段过程泵送入第二段。 —种氯化钙溶液浓縮生产设备，其特征在于 原料罐经过进料泵与第一段蒸发器上封头相连，第一段蒸发器的下封头分成两条支路， 一条支路经过第一段分离器及蒸汽压縮机与第一段蒸发器壳层相连；另一条支路与第一段分离器的底部汇合后经过第一段过程泵与一效蒸发器的上封头相连； 上述一效蒸发器分成两条支路， 一条支路经过一效分离器及蒸汽喷射泵与一效蒸发器壳层相连；另一条支路与一效分离器的底部汇合后经过一效过程泵与二效蒸发器的上封头相连； 上述二效蒸发器分成两条支路， 一条支路经过二效分离器与三效蒸发器壳层相 连；另一条支路与二效分离器的底部汇合后经过二效过程泵与三效蒸发器的上封头相连； 上述三效蒸发器分成两条支路，一条支路经过三效分离器与冷凝器壳层相连；另 一条支路与三效分离器的底部汇合后经过出料泵打出；冷凝器与真空泵相连。 上述第一段分离器壳层冷凝液出口、一效蒸发器壳层冷凝液出口、二效蒸发器壳层冷凝液出口 、三效蒸发器壳层冷凝液出口 、冷凝器壳层冷凝液出口均与冷凝罐相连； 本专利技术采用蒸汽机械再压縮蒸发和带蒸汽喷射泵的三效蒸发相结合的两段协调 方法浓縮氯化钙溶液，第一段采用蒸汽机械再压縮法，压縮由分离器分离出的二次蒸汽并 将压縮后的二次蒸汽作为生蒸汽使用，这样第一段就无需额外加热蒸汽。第二段中采用带 蒸汽喷射泵的三效蒸发法，只需少量的加热蒸汽。这样整个工艺只需少量的电能和加热蒸 汽就能达到良好的蒸发效果，节约了能源、降低了运行成本。达到了蒸汽用量少、操作方便、 高效节能、运行成本低的目的。附图说明 图1为本专利技术的工艺流程图。 图2为现有的三效蒸发流程图。 图3为系统总操作费用随第一段出料浓度变化的关系。 图1、2中包括标号名称为1、原料罐2、进料泵3、第一段蒸发器4、第一段分离器 5、蒸汽压縮机6、第一段过程泵7、蒸汽喷射泵机8、一效蒸发器9、一效分离器10、一效过程 泵11、二效蒸发器12、二效分离器13、二效过程泵14、三效蒸发器15、三效分离器16、出料 泵17、冷凝器18、真空泵19、冷凝水罐20、汽凝罐21、原料罐22、进料泵23、一效蒸发器24、 一效分离器25、一效过程泵26、二效蒸发器27、二效分离器28、二效过程泵29、三效蒸发器 30、三校分离器31、出料泵32、冷凝器33、凝水罐34、凝水泵35、真空泵。A、原料B、第一段 蒸汽机械再压縮蒸发C、第二段带蒸汽喷射泵的三效蒸发D、工业用水E、完 成液F、冷凝水具体实施例方式本专利技术工艺方法为 如图l所示，原料罐l中的原料，经进料泵2泵入蒸发器3，吸热沸腾，含有二次蒸 汽的部分进入分离器4分离出二次蒸汽后与不含汽体的料液混合，经MVR过程泵6泵人第 二段中；分离出的二次蒸汽，通过蒸汽压縮机5压縮后，导入蒸发器加热浓縮原料，放热冷 凝后经凝水管排入冷却水罐19 ; 第二段中，由第一段泵人的料液进入一效蒸发器8的管程，吸热降膜沸腾蒸发，在 蒸发器的下封头，含有二次蒸汽的部分进入一效分离器9分离出二次蒸汽后与径直流出的 不含汽体的料液混合，经一效过程泵IO泵人第二效蒸发器11管程，吸热降膜沸腾蒸发，含 有二次蒸汽的部分进入二效分离器12，分离出二次蒸汽后与径直流出的不含汽体的料液混 合，经二效过程泵13泵人第三效蒸发器14管程，吸热降膜沸腾蒸发，含有二次蒸汽的部分 进入三效分离器15，分离出二次蒸汽后与径直流出的不含汽体的料液混合，经出料泵16泵 出。 一效分离出的二次蒸汽，一部分被引入蒸汽喷射泵7与生蒸汽结合，升压后导入第一段 蒸发器的壳程加热浓縮原料，放热冷凝后经凝水管排入冷却水罐；另一部分导入第二效蒸 发器11的壳程加热浓縮原料。第二效产生二次蒸汽导入第三效蒸发器14的壳程加热浓縮 原料，放热冷凝后经凝水管排入冷却水罐，第三效产生的二次蒸汽导入冷凝器17的壳程， 冷凝后排入凝水罐。 第一段的浓縮排出浓度是影响系统功耗的重要因素之一。如果第一段排放的浓度 低，第二段蒸发处理量增大，系统的总操作费用增大；反之第一段的浓縮液浓度过高，则第一段需要较大的压縮机功耗，系统的操作费用也会增大。 系统的总操作费用的计算式为C = Q+C^+Q 式中d——压縮机耗的电能费用(万元/年) C2-热喷泵耗的生蒸汽费用(万元/年) C3-冷却水费用(万元/年)因此，系统运行时，有一最佳值。 C\ =c2 =c3 =10000一 0.35xF.X! '(1/;^2 - 1/Z3)."2/100010000"3.F.X「(1/Z2-l/Z3).r/(4xC,Arxl000)10000 其中a—年工作时间，小时 bp b2、 b3__电价，元；生蒸汽价格，元；冷却水价，元。 E—压縮机的耗电量，kw h。 F--进料量，kg/h。 &、&、&一原料浓度，％ ;第一段排出浓度，％ ;终了浓度，％。 r—第二段中第三效产生的二次蒸汽的潜热，kj/kg。 Cp—冷却水比热容，kj/kg K。 AT—冷却水温差，°C。 当&分别取不同值时，由上式得到的系统的总费用变化情况如图3所示。其中，稀 氯化钙溶液的进料浓度为7%，终了浓度为43%;a = 7200小时，h = 0. 6元，132 = 180元， 、=0.4元，AT = 6°C。从中我们可以看出当第一段的排出浓度为23%-25%时，系统的 总操作费用有最小值。另外，从图中我们也不难看出，当第一段排出浓度为O时也即整个操 作过程只有第二段来完成时，所需要的总费用要高出两段联合时很多；同理，当第一段排出 浓度为43%也即整个过程只有第一段来完成时，所需要的总费用要大于两段联合时的总费 用，但要小于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯化钙溶液浓缩生产方法，其特征在于包括以下步骤：（１）、采用蒸汽机械再压缩蒸发和带蒸汽喷射泵的三效蒸发相结合的两段协调方法浓缩氯化钙溶液；（２）、上述第一段采用的蒸汽机械再压缩的方法具体过程为：原料进入第一段蒸发器（３）受热蒸发，产生的二次蒸汽夹带少部分氯化钙溶液进入分离器（４）分离，分离出的二次蒸汽进压缩机（５）缩升温升压后导入第一段蒸发器（３）壳程加热管程内的氯化钙溶液，分离出的氯化钙溶液与没有蒸发的氯化钙溶液混合后由第一段过程泵（６）送入第二段。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩东，梁林，彭涛，夏军，周文生，白忠凯，毛靖，单华伟，叶莉，顾昂，姚君磊，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，江苏乐科热工程设备有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]