夏季温度高,对氨碱法生产纯碱降耗影响较大,主要体现在碳化塔冷却不足。由于温度高,夏季与冬季相比,碳化转化率下降,造成生产纯碱所需原材料和低压蒸汽消耗上升。连云港碱厂1997年投建的夏季碳化低温冷却水装置,利用蒸汽双效溴化锂吸收式冷冻机对碳化冷却水制冷,曾对我厂进一步提高产量、降低生产消耗起到了很大的作用。但随着不断的扩能改造,纯碱日生产能力超过3 300t,而碳化低温冷却水生产设计能力仅为2 285 t/d,由于该系统是封闭循环,现已不能满足当前生产需要,目前夏季低温冷却水系统处于停用状态。我厂低压蒸汽夏季过剩较多,造成低压蒸汽平衡十分困难,对机、、蒸馏塔运行均造成了一定影响,而冷冻机组运行以低压蒸汽作为动力,需要消耗一定量的低压蒸汽,可解决低压蒸汽过剩的难题。如果将冷冻机组重新投入使用,必须进行改造,本文提出两种方案进行比较,使其能够重新投人生产使用,以提高碳化塔在夏季的转化率,提高纯碱产量,降低生产消耗和能耗。方案一是将两组碳化塔改为低温冷却水,另一组全部使用循环水冷却;方案二是将原来的碳化塔下段冷却水仅用冷冻机组制冷改为凉水塔和冷冻机组同时移走热量,{zd0}发挥冷冻机组制冷作用。
一、低温冷却水系统原理
低温冷却水系统采用蒸汽双效溴化锂冷水机组,由蒸发器、吸收器、冷凝器、低压蒸发器、高压发生器3个筒体和热交换器、溶液泵等组成。制冷过程是以溴化锂溶液为吸收剂,以水作制冷剂,利用水在高真空状态下低沸点气化吸取热量,达到制冷的目的。
制冷工作循环如下:低温冷却水在蒸发器内被来自冷凝器减压节流后的低温冷剂水冷却,冷剂水自身吸收冷水热量后蒸发,成为冷剂蒸汽,进入吸收器内,被浓溴化锂溶液吸收,浓溶液变为稀溶液。吸收器里的稀溶液,由溶液泵送往低温热交换器、高温热交换器后温度升高,{zh1}进入高温再生器,在高温再生器中稀溶液被加热,浓缩成中间浓度溶液。中间浓度溶液经高温热交换器,进入低温再生器,被来自高温再生器内产生的蒸汽加热,成为最终浓溶液。浓溶液流经低温热交换器,温度降低,进入吸收器,滴淋在冷却水管上,吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽,成为稀溶液。另一方面,在高温再生器内,经外部蒸汽加热溴化锂溶液后产生的水蒸气,进人低温再生器,加热中间浓度溶液,自身凝结成冷剂水后,和低温再生器产生的冷剂蒸汽一起进人冷凝器被冷却,经减压节流,变成低温冷剂水,进入蒸发器,滴淋在冷水管上,冷却进入蒸发器的冷水。以上循环如此反复进行,最终达到制取低温水的目的。
二、原低温冷却水系统工艺流程
由冷水机组制出的25℃低温水,送到碳化塔1~3个冷却水箱,温度升高5℃后靠余压返回冷冻水回水槽,由泵抽取送到溴化锂机组内的蒸发器,被冷却到25℃ ,如此反复,即完成了低温水的循环过程。工艺流程如图1: