[发明专利]一种碱制备装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碱制备工艺，特别是一种用于在碱制备过程中加入蔗糖溶液以防止镍材质设备腐蚀的碱制备装置及方法。

背景技术

现有技术中采用双效逆流蒸发工艺制备固体NaOH的生产过程是，通过二级降膜蒸发器将32%的原料碱电解液浓缩到47%，通过碱液输送泵将47%碱液输送至一级降膜蒸发器，一级降膜蒸发器将47%碱的浓缩成60%的高浓度液碱（其碱温约120℃，蒸发室中压力为－85KPa），再将60%液碱通过浓碱泵加压输送到最终浓缩器的上部，经分配进入各降膜浓缩管（单元）中，液膜在下降过程中与高温熔盐进行热交换，脱水后浓度达到98.5～99.3%的熔融碱，进入片碱机制成片碱，进行称量包装即为成品。其中，降膜浓缩管中的碱温约380~410℃，微正压。降膜浓缩管材质为纯镍。由于原料碱的电解液里含有微量的次氯酸盐，次氯酸盐的浓度随着碱液浓度的提高而增加，次氯酸盐在250℃时就会开始分解〖其反应式为：NaClO₃—NaClO+2(O) 〗，生成初生态的氧，初生态的氧在高温下与镍发生反应生成氧化镍层，氧化镍层在高温下极容易被NaOH带走，暴露出未氧化的纯镍继续与初生态的氧发生反应，持续重复上述过程，造成镍材设备不断被腐蚀。因此，碱液中的次氯酸盐（NaClO₃）的多少直接关系到镍材的制碱设备的腐蚀程度和使用寿命。为了除去或有效较少碱液中的氯酸盐，有效的办法是在浓碱液进入降膜浓缩管前向碱液中加入约10%的蔗糖溶液，蔗糖与氯酸盐反应后生成对镍质设备无害的NaCO₃和H₂O〖其反应式为：C₂H₂₂O₁₁+8NaClO₃—8NaCl+12CO₂+11H₂O；2NaOH+CO₂—NaCO₃+H₂O〗。目前，加入蔗糖溶液的方法是用蔗糖计量泵将蔗糖溶液输入浓碱泵出口，使其与碱液混合。但由于浓碱泵出口压力高，不仅蔗糖不能与碱液混合均匀，而且容易导致碱液倒流到蔗糖管内，容易造成蔗糖管道阻塞或者导致蔗糖添加量减少，影响蔗糖加入效果，不能达到对制碱设备防腐的预期目的。

发明内容

本发明的第一目的就是针对现有技术的不足，提供一种碱制备装置，该装置省去了传统装置中的加糖计量泵，节省了投资，减少了设备故障率，降低了生产成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种碱制备装置，包括二级降膜蒸发器、碱液输送泵、一级降膜蒸发器、蔗糖溶液储罐、浓碱泵、最终浓缩器、片碱机，一级降膜蒸发器的蒸发室具有负压环境，最终浓缩器包括多个降膜浓缩管，所述蔗糖溶液储罐与一级降膜蒸发器的蒸发室通过一加糖管直通。

所述蔗糖溶液储罐的加糖管管孔出口不低于一级降膜蒸发器的蒸发室的加糖口。

采用本发明的碱制备装置，利用一级降膜蒸发器的蒸发室的负压环境自动吸入蔗糖溶液，省去了传统装置中的加糖计量泵，节省了投资；同时，蔗糖溶液从蒸发室加入后能更均匀地混合在碱液中，提高防腐蚀效果，也不会造成蔗糖溶液储罐的加糖管管孔阻塞，可减少设备故障率、降低了制碱生产成本。

本发明的第二目的就是提供一种在制碱过程中加入蔗糖溶液以防镍材设备腐蚀的方法，应用该方法，蔗糖溶液能持续、均匀地混合在碱液中，可提高防腐效果。

一种利用本发明所述碱制备装置的碱制备方法，包括以下步骤：

a、用所述二级降膜蒸发器将32%的原料碱电解液浓缩到47%；

b、用所述碱液输送泵将47%碱液输送至所述一级降膜蒸发器；

c、用所述一级降膜蒸发器将47%碱的浓缩成60%的高浓度液碱，在蒸发浓缩期间，利用一级降膜蒸发器中所述蒸发室的负压自动吸入所述蔗糖溶液储罐中的浓度为10%的蔗糖溶液；

d、用所述浓碱泵将60%的高浓度液碱加压输送到所述最终浓缩器上部，经分配进入所述各降膜浓缩管中，液膜在下降过程中与高温熔盐进行热交换，脱水后浓度达到98.5～99.3%的熔融碱；

f、熔融碱进入所述片碱机制成片碱。