[其他]制备高浓度碱的方法和设备

说明书

本发明是有关高密度或高浓度碱如苛性苏打（即氢氧化钠）和苛性钾（即氢氧化钾）的制备方法和设备，苛性苏打浓度大于98%（重量%）苛性钾浓度大于94%（重量%）。

在制备高浓度碱如苛性苏打的已知设备中，浓度为50%温度为80℃的苛性苏打液经热交换器进入蒸发器，在热交换器中苛性苏打溶液被100℃蒸汽热源加热到98-99℃。加热使水量减少，于是苛性苏打溶液的浓度为约60%。

60%苛性苏打溶液经热交换器管进入另一蒸发器中，在这行程中溶液被熔盐加热成温度为400℃的98.5%苛性苏打溶液。98.5%浓度的溶液从蒸发器底部经过输送管输入刨片机。

在这常用的装置中刨片机保持在大气压下，因而蒸发器也应保持在相同的压力下。为此在蒸发器和刨片机间的管道中放一个降压装置。然而就产生了一个问题，即寻找能耐受高浓度苛性苏打溶液在高温度时限止流量的影响的材料。可能纯镍是最好的可用材料，但即是这一材料在这特殊用途中也很快被腐蚀而不能使用。

熔盐作为热源，快速地供给热充换器，使蒸发器内部温度过热至400℃，以得到99%苛性苏打液，这样400℃的蒸汽被引入底部管子，这是高能蒸汽，如全部蒸汽直接供给热交换器，该热源可以浓缩经输送管输入热交换器管的80℃、浓度为50%的苛性苏打溶液，提高到浓度65%，假若压力也升高，然而在常用设备中，可用作热源的蒸汽只能是较低的100℃温度，而在98至99℃蒸发器只能生产较低浓度如60%的苛性苏打溶液，因为如果从蒸发器将全部蒸汽送进热交换器，蒸发器内压会升高，这压力将会不必要地传入刨片机。

由于以上原因，在常用装置中，从蒸发器引入到管道中的400℃蒸汽并非全部送到热交换器，而是部份从在管线的中间部位排入大气。

因此，在常用装置中剩余蒸汽必需排空，浪费了能量。

本发明的目的是提供能生产高浓度碱的方法和设备，它们能排除上述先前技术中的问题。

本发明的上述和其他目的、特点、和优点将从随后的对一些优选具体物的描述，结合附图来看，就会十分清楚。

依照本发明，提供了一种制备高浓度碱的方法，这方法是将碱溶液在高温下蒸发浓缩，其时碱溶液在高于大气压的压力下蒸发浓缩。浓缩液扩散成低压是用逐渐膨胀法，经过一个压差吸收装置，吸收了在浓缩期的高压和扩散后的低压之间的压差。

依照本发明，还提供了制备高浓度碱的装置，适用于能使碱溶液在压力下浓缩，再在减压下闪蒸，使所述碱液进一步浓缩，还包括在闪蒸上游的高压容器和闪蒸下游的低压容器间按一种方式连接一U形密封虹吸管，使所述高压容器和所述低压容器间的压差得以被吸收。

按照本发明的一个方面，在蒸发器中维持正压，碱液在压力和加热下浓缩，并且再在低压中闪蒸，使碱溶液进一步浓缩。用这种设备过剩的蒸汽不会浪费，因此能量可有效地利用。

另外，依照本发明，为阻止增压的蒸发器中的压力排入刨片机中，在蒸发器和刨片机之间安装了一密封U型虹吸管和低于大气压的低压容器，用这种设备闪蒸前后的压差，即在由增压的蒸发器构成的高压容器和低压容器间的压差，由密封U型虹吸管调节。

现在根据附图对本发明作详细解释，其中：

图1，阐明常用装置;

图2，阐明本发明的第一具体物;

图3，本发明的另一具体物的垂直剖视图。

一个已知的制备高浓度苛性苏打的装置见图1。

图中参照数字1和2指蒸发器，3和4指连接在蒸发器下部由多根管子组成的热交换器，5指热介质加热器，6指刨片机，7指冷凝器。

在这装置中，保持80℃、浓度为50%的苛性苏打液从输送管8经过装在蒸发器1下面的热交换器的管子进入蒸发器1。苛性苏打溶液在热交换器3中被100℃热源加热至98-99℃，100℃热源来自蒸发器2的上端经输送管进入热交换器3，那里蒸汽与水混合。加热去除水含量，苛性苏打溶液就浓缩至约60%。参照数字10表示热源使用后的排出管。

积聚在蒸发器1底部的60%苛性苏打溶液经蒸发器1底部的输送管11进入在蒸发器2下面装着的热交换器4，转移到蒸发器2。在转移中，苛性苏打溶液经过热交换器4时，被由热介质加热器5经过输送管12供应的熔盐加热，成为400℃、98.5%的苛性苏打液。数字13表示熔盐的排出管。

从蒸发器1上端排出的蒸汽在冷凝器7冷却，经管14排出。不凝结的惰性气体通过管线15，被蒸汽喷射泵16吸出经管17排出。数字18指供汽管道，数字19和20表示给水和排水管。