本發(fā)明涉及片堿機的熱能回收,具體涉及片堿機的熱能回收工藝。
背景技術:
1、片堿機在工作過程中,經過蒸發(fā)濃縮后的高溫熔融堿被送入片堿機的堿槽中暫存,片堿機轉鼓的最低部位浸入熔融堿中,當轉鼓轉動工作時,其表面會裹挾并均勻地粘附一部分熔融堿液,形成熔融堿層,而后隨著轉鼓的轉動,這些粘附在轉鼓上的堿液被逐漸冷卻固化并成為一層薄薄的固態(tài)堿膜,在轉鼓的外側設有刮刀裝置,當冷卻后的固堿到達刮刀裝置處時,刮刀裝置將固化的堿膜從轉鼓表面呈片狀刮下,最終形成所需的片堿產品。
2、在上述過程中,經過蒸發(fā)濃縮后的熔融堿也即堿槽內的熔融堿溫度高達400余度,這些高溫熔融堿在轉鼓上冷卻固化后,固堿溫度僅60余度,因而這個過程中存在極大的熱能損失,這部分熱能的直接損失,不僅大大增加了生產成本,還非常地不利于環(huán)保。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明意在提供片堿機的熱能回收工藝,以對片堿機工作中的熱能進行回收和利用,解決現(xiàn)有片堿機所存在的較大熱能損失的問題。
2、為達到上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:片堿機的熱能回收工藝,包括以下操作:
3、a、熔融堿粘附:旋轉轉鼓,使堿槽內的熔融堿粘附在轉鼓外表面上;
4、b、建立轉鼓換熱冷卻系統(tǒng):在轉鼓內設置供油管線,經由供油管線向轉鼓內輸送導熱油,通過導熱油對轉鼓和轉鼓表面粘附的熔融堿進行換熱冷卻,使熔融堿冷卻固化形成固堿;
5、c、建立導熱油循環(huán)系統(tǒng):在轉鼓上外接導熱油循環(huán)管線,經由導熱油循環(huán)管線將轉鼓內換熱后的導熱油輸出至外部換熱裝置中,將導熱油作為換熱介質供外部換熱裝置換熱使用;而后將從外部換熱裝置輸出的導熱油重新送回至供油管線,使導熱油在供油管線和導熱油循環(huán)管線中循環(huán)流動;
6、重復上述步驟a至步驟c。
7、本方案的原理是:在片堿的生產過程中,進入堿槽的熔融堿溫度高達400余度,在轉鼓冷卻固化熔融堿的過程中,一方面為了保證熔融堿能夠充分冷卻固化,另一方面為了防止轉鼓受溫差影響而開裂變形,通常在轉鼓內會采用冷卻水作為換熱介質來對轉鼓內表面進行冷卻,而在降溫冷卻的過程中,熔融堿所釋放的這部分熱能則被直接損失,這既浪費了生產成本,又十分地不利于節(jié)能環(huán)保。然而,目前領域內尚無人對片堿機在冷卻固化熔融堿的過程中所釋放的熱能展開過回收研究,這主要是因為冷卻水在冷卻轉鼓和熔融堿的過程中,所獲取的熱能較少,使得冷卻水換熱后的溫度較低,沒有回收利用的價值。
8、本方案中,通過創(chuàng)新地使用導熱油來替代傳統(tǒng)的冷卻水作為換熱介質,并用于轉鼓和熔融堿的冷卻,相比傳統(tǒng)的冷卻水,導熱油具有更大的比熱容,且可以承受超過300℃甚至更高的溫度,而不會發(fā)生分解或變質,因而能夠在較高溫度的環(huán)境下穩(wěn)定工作,這對于處理從片堿機轉鼓表面?zhèn)鬟f來的高達400℃左右的溫度尤為適合。通過導熱油對轉鼓和熔融堿進行冷卻,使得換熱介質可獲取更多的熱能,從而能夠實現(xiàn)更大程度的熱能回收,獲取更多熱能后的換熱介質流向外部換熱裝置而用于與其他的設備或物質換熱使用,從而實現(xiàn)了對所回收熱能的重復利用,使得片堿機具有了熱能回收功能。
9、此外,在使用傳統(tǒng)的冷卻水作為換熱介質時,在高溫條件下,其容易蒸發(fā)成蒸汽,導致系統(tǒng)壓力波動和能量損失,而采用本方案中的導熱油作為換熱介質,則不會出現(xiàn)這種情況,因此能夠更加穩(wěn)定地在管道內進行傳輸,和能夠更有效地管理熱量。
10、本工藝方法的優(yōu)點在于:
11、1、采用導熱油作為換熱介質,相比傳統(tǒng)的冷卻水,其能夠吸收更多的熱能,從而較大程度地實現(xiàn)對片堿機所散失的熱能進行回收和利用,不僅大大節(jié)省了生產成本,還促進了節(jié)能環(huán)保事業(yè);
12、2、采用導熱油作為換熱介質,相比冷卻水,管道系統(tǒng)壓力更加穩(wěn)定,能夠更有效的管理熱量。
13、優(yōu)選的,作為一種改進,在步驟b中,將供油管線的一端設于轉鼓外并外接一儲油箱、另一端設于轉鼓內并連接一噴頭;將導熱油儲裝在儲油箱中;在向轉鼓內輸送導熱油時,從儲油箱向轉鼓內的供油管線輸送導熱油,并經由噴頭將導熱油噴灑在轉鼓的內壁上。
14、通過上述方案,儲油箱用于儲存導熱油,從而能夠保證對導熱油的持續(xù)輸送使得轉鼓和熔融堿能夠被持續(xù)換熱降溫,以保證熔融堿的固化成型效果。通過使用噴頭將導熱油噴在轉鼓內壁上,能夠保證導熱油與轉鼓具有較大的接觸面積,使得導熱油與轉鼓之間的換熱效果更好,既利于轉鼓和熔融堿降溫,又能夠保證導熱油對熱量的充分吸收,從而加大對熱量的回收程度。
15、優(yōu)選的,作為一種改進,在步驟b中,在轉鼓上劃分高溫區(qū),高溫區(qū)靠近堿槽,使熔融堿被轉鼓攜帶而離開堿槽后即進入高溫區(qū);在高溫區(qū)內建立并連接轉鼓換熱冷卻系統(tǒng)和導熱油循環(huán)系統(tǒng),并分別進行步驟b和步驟c的操作。
16、通過上述方案,轉鼓從堿槽中裹挾熔融堿離開堿槽時,初始階段,轉鼓上的熔融堿仍然具有較高的溫度,隨著轉鼓的持續(xù)轉動,熔融堿溫度持續(xù)降低并固化,因此轉鼓表面及轉鼓上的熔融堿的溫度是階段性變化的,本方案中的高溫區(qū)對應于轉鼓裹挾熔融堿離開堿槽時的初始階段所對應的區(qū)域,由于此區(qū)域中的轉鼓和熔融堿的溫度較高,其更具有熱能回收利用價值。通過轉鼓換熱冷卻系統(tǒng)和導熱油循環(huán)系統(tǒng)對高溫區(qū)的熱能進行回收,能夠較大程度的保證熱能回收效果,進而減少熱能的損失。
17、優(yōu)選的,作為一種改進,在高溫區(qū)連接的導熱油循環(huán)系統(tǒng)內,在導熱油循環(huán)管線上設置高溫油泵,在將導熱油輸出至外部換熱裝置中時,通過高溫油泵將導熱油泵送入導熱油循環(huán)管線。
18、通過上述方案,高溫油泵用于對導熱油進行泵送,保證導熱油的流動壓力,使得導熱油能夠在導熱油循環(huán)管線內順暢流動并進入到外部換熱裝置中。
19、優(yōu)選的,作為一種改進,將高溫區(qū)連接的導熱油循環(huán)系統(tǒng)內的外部換熱裝置設置為蒸汽鍋爐。
20、通過上述方案,導熱油吸收轉鼓和熔融堿所釋放的熱量后,進入蒸汽鍋爐中用于對蒸汽鍋爐進行加熱,從而使蒸汽鍋爐產生蒸汽并供制堿系統(tǒng)使用,以降低制堿系統(tǒng)的能耗,節(jié)約生產成本。
21、優(yōu)選的,作為一種改進,在步驟b中,在轉鼓上還劃分一低溫區(qū),低溫區(qū)靠近刮刀;使熔融堿被轉鼓攜帶而離開堿槽后即進入高溫區(qū)、再進入低溫區(qū)、最后到達刮刀處;在低溫區(qū)內也建立并連接轉鼓換熱冷卻系統(tǒng)和導熱油循環(huán)系統(tǒng),并分別進行步驟b和步驟c的操作。
22、通過上述方案,轉鼓從堿槽中裹挾熔融堿離開堿槽時,初始階段,轉鼓上的熔融堿仍然具有較高的溫度,隨著轉鼓的持續(xù)轉動,熔融堿溫度持續(xù)降低并最終固化,因此轉鼓表面及轉鼓上的熔融堿的溫度是階段性變化的,本方案中的低溫區(qū)對應于轉鼓裹挾熔融堿離開堿槽時的靠后階段所對應的區(qū)域,也即轉鼓靠近刮刀的區(qū)域,此區(qū)域的溫度雖然相較于高溫區(qū)低,但其仍然有150余度的溫度,仍然具有一定的熱能回收利用價值。通過轉鼓換熱冷卻系統(tǒng)對低溫區(qū)對應的區(qū)域進行換熱,獲取熱量后的導熱油經由導熱油循環(huán)系統(tǒng)進行循環(huán),并用于外部換熱裝置的換熱,從而實現(xiàn)對低溫區(qū)熱能的回收利用。通過對高溫區(qū)和低溫區(qū)分別采用兩套轉鼓換熱冷卻系統(tǒng)和導熱油循環(huán)系統(tǒng)同時進行熱量回收,使得對片堿機所釋放熱能的回收處理更具有針對性,對熱能的回收處理效果更佳,回收程度更大,進一步節(jié)約了生產成本。
23、優(yōu)選的,作為一種改進,在低溫區(qū)連接的導熱油循環(huán)系統(tǒng)內,在導熱油循環(huán)管線上設置低溫油泵,在將導熱油輸出至外部換熱裝置中時,通過低溫油泵將導熱油泵送入導熱油循環(huán)管線。
24、通過上述方案,低溫油泵用于對導熱油進行泵送,保證導熱油的壓力,使得導熱油能夠在導熱油循環(huán)系統(tǒng)內順暢流動并進入到外部換熱裝置。
25、優(yōu)選的,作為一種改進,將低溫區(qū)連接的導熱油循環(huán)系統(tǒng)內的外部換熱裝置設置為循環(huán)水冷卻器。
26、通過上述方案,導熱油吸收轉鼓的低溫區(qū)所釋放的熱量后,進入循環(huán)水冷卻器中并用于對循環(huán)水換熱,從而使循環(huán)水能夠以預定溫度進行循環(huán)使用,進而降低制堿系統(tǒng)的能耗,節(jié)約生產成本。