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 技术论文
GXYJ型元明粉装置
发布时间:2009-04-28  发布者:金鑫化工    点击:2449 次
GXYJ型元明粉装置
一、概述
      在粘胶纤维生产过程中,把粘胶通过一定机械输送到纺丝机,纤维素黄酸酯遇酸后生产纤维,这一过程通常称为纺丝。纺丝过程中,酸碱中和形成大量硫酸钠会影响纺丝质量,必须将硫酸钠从酸浴中分离出来的过程叫结晶,真空连续结晶和表面冷却结晶出来的硫酸钠含有10个水分子叫做芒硝,也叫有水硫酸钠。分离多余的硫酸钠工艺设备——叫做艾伯纳(恩卡)真空连续结晶装置。去掉芒硝10个水分子硫酸钠工艺设备装置叫焙烧。也叫无水硫酸钠装置。生产出来的产品为元明粉(无水硫酸钠)。
      从粘胶纤维生产中回收元明粉方法有两种,即在酸浴中直接结晶和从结晶芒硝中制取元明粉。从酸浴中直接制取元明粉,是将酸浴在真空下蒸发,使酸浴中的硫酸钠呈过饱和状态,硫酸钠的饱和溶液析出硫酸钠结晶—元明粉。
      由芒硝转变元明粉通常需要:蒸发、结晶、芒硝分离、焙烧、元明粉再分离、烘干、打包、出厂的生产过程,需要芒硝结晶与元明粉制备两套装置,占面积大、设备台套多且造价高,工艺操作繁杂,耗能高(水、电、汽)而且大量低温冷却水。使南方水温高北方缺水地区正常工艺生产受到影响。
      潍坊金鑫化工化纤设备技术开发中心,在分析元明粉结晶过程中认识到耗能高(水、电、汽)的原因,发明了GXYJ元明粉装置,该装置将蒸发、结晶、焙烧三套装置结合在一起,设备结构简单、维护方便、占地面积少,耗能低、不受环境、气候和水温的影响。
GXYJ型元明粉装置在华北数个化纤、化工厂成功运行2年多,已发展成为系列产品,结晶能力由0.5—1.8t/h,已向国家申请专利,用此专利技术可改造目前运行的芒硝真空连续结晶装置,每年可节约能源数百万人民币。
该装置,技术先进可靠,工艺流程合理,节能有利环保,完全造用于化工、化纤新建和改造工程上。此装置已发展为新机型。
二、产品名称、型号及用途
(一)、设计依据
         本装置在消化吸收德国艾伯钠(EBNDE)公司与美国恩卡(ENKA)公司酸浴结晶技术基础上创造发明了新机型。
(二)、产品名称
高效节能型真空连续元明粉结晶装置
(三)、产品型号
GXYJ—1.2(1.8)型
(四)、产品用途
        在粘胶纤维生产过程中,原液制备将粘胶液经泵输送到纺丝机喷丝头,吐到纺丝机浴槽中进行凝固牵伸成线,粘胶丝束在纺丝浴中与硫酸钠进行化学反应生成大量的硫酸钠,破坏恒定的纺丝浴比,而影响纤维质量,因而需要引用GXYJ型高效节能连续结晶装置分离出多余的硫酸钠,以保持纺丝浴组成稳定,从而保证纺丝质量。
三、GXYJ型元明粉装置流程及参数
(一)、 技术参数
1、元明粉产量1.2(1.8)t/h
2、冷却水进口温度    25℃           耗水量     200m3/h
   冷却水出口温度    35℃           供水压力   0.3mpa
3、蒸汽压力    0.15mpa—0.17mpa     蒸汽耗量   3150kg/h
4、装机容量    140kw                耗电量    65kwh
5、蒸发前进酸温度:45—48℃;       蒸发水量3000kg/h
6、结晶前酸浴浓度:130—140g/L;   
7、结晶前硫酸钠浓度380—390g/L  
8、结晶后落酸温度48—50℃         
9、真空度-890kpa—920kpa         
10、落酸硫酸浓度  160g/l—180g/l  
11、落酸比重   1.40t/m3—1.43t/m3
(二)、元明粉制备装置的工作原理(附工艺流量图)
        由供酸泵将酸浴输送到蒸发器中,达到一定的液位后,开启盐浆泵和循环泵,循环泵吸入蒸发器和供酸泵供给酸浴,强制循环加热蒸发,经加热器送入蒸发器中,在真空的作用下充分蒸发,达到硫酸钠的饱和浓度,硫酸钠结晶成微粒,并长大,硫酸微颗粒随酸浴到蒸发器底部,由盐浆泵输送到增浓器,硫酸钠继续长大增浓,从增浓器底部进入脱水机,脱出元明。元明粉与母液分离,母液流入纺丝浴地槽。元明粉送出去烘干,除水分,装袋出厂。
    蒸发器中的水蒸汽在真空的作用下,进入混合冷凝器,冷凝后排出落水池中,残余蒸汽和不冷凝汽体,由循环真空泵排入大气。
四、  GXYJ型元明粉装置与艾伯纳元明粉装置的对比分析
以四级连续真空结晶机4T/h、元明粉制备与烘干1.5T/h以及7.5T/h四级真空酸冷结晶装置2套设备;5T/h元明粉生产装置(包括干燥部分);安装费(包括平台、安装、调试、防腐保温、自控及仪表电器等);建筑面积及建筑费为例进行估算,列表的数据仅供参考。
GXYJ元明粉装置与艾伯纳元明粉装置的对比分析表

名称
传统型
艾伯纳Ⅰ型
艾伯纳Ⅱ型
GXYJ型
结晶设备费(万元)/T元明粉
 
120
120
 
焙烧设备费(万元)/T元明粉
 
106
100
140
干燥设备费(万元)/T元明粉
 
86
36
30
土 建 费  (万元)/T元明粉
 
106
108
45
安 装 费  (万元)/T元明粉
 
45
30
15
水   量        T水/T元明粉
 
146m3
150m3
145m3
电   量        KWH/T元明粉
 
67.2
62
54.1
汽   量       T汽/T元明粉
 
2.4
2.72
2.42
从酸浴中蒸发水量T/h
 
——
——
11

注:此表数据仅供参考,按每吨元明粉造价及消耗进行对比;各种准确数据待进行详尽的技术探讨论证。
艾伯纳Ⅰ型为蒸气真空制冷连续真空结晶装置;艾伯纳Ⅱ型为酸冷四级连续真空结晶装置。
五、        小结
    GXYJ型元明粉生产装置的特点:
1、GXYJ型元明粉装置较艾伯纳(酸冷真空结晶机生产元明粉)型,从表中看出节约设备投资430万元,基建投资315万元(艾伯纳Ⅱ型是GXYJ型占地面积的3倍),安装费75万元,综合节约810万元。
2、GXYJ型结晶机除生产5吨元明粉外,还从结晶酸浴中蒸发约11T/h水,相当于节约一套闪蒸装置,节约闪蒸投资约200多万元人民币。
3、操作方便、简单,设备性能优良、价廉、安全可靠。
4、维护方便、费用低、备件少。
5、GXYJ型装置运行费(水、电、汽)用较(艾伯纳Ⅰ型、艾伯纳Ⅱ型)低,同时蒸发掉11T/h水份。
潍坊金鑫化工化纤设备技术开发中心开发创新的GXYJ型元明粉装置、将蒸发、结晶、焙烧三套装置结合在一起,设备结构简单、维护方便、占地面积少,耗能低、不受环境、气候和水温的影响。
该装置,技术先进可靠,工艺流程合理,节能有利环保,完全造用于化纤、化工新建和改造工程上。此装置已发展为新机型,欢迎各化纤、化工厂选用,为工厂创出更大的效益。
 
 
 
 
 
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