废水蒸发方案

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1、废水蒸发结晶方案随着环保要求的逐步提高,同时含有氯化钠氯化钾的废水处理要 求也就越来越严格,为了实现收益最大化，能够将溶液中的两种盐分 离提纯无疑是极好的.本文以处理量5t/h,含氯化钠，含氯化钾的混盐 溶液为例,给出了其中一种蒸汽耗量较低的多效蒸发分离方案。一。工艺原理利用氯化钠和氯化钾在不同温度的溶解度不同原理，根据NaCL-KCL-H20 四元体系相图的基本原理，在高温浓缩结晶析出氯化钠，在低温浓缩结晶析出氯化钾，温度范围为30120C。一序号温度CNacl (%)Kcl (%)备注11021。58。922020.710。43302111.8544019。613。2555019.114。

2、766018。616.157701817。687517。7518.3598017.5519。05109017.1520.4111001621。71212516。324.9131501627。7NaCL. KCL饱和共析曲线NaCL KCL 313 2D 阳 43 5D S3 73 8D 93133125153二。多效蒸发将几个蒸发器串联运行的蒸发操作，使蒸汽热能得到多次利用， 从而提高热能的利用率，多用于水溶液的处理.在多效蒸发操作的流 程（见图）中，第一个蒸发器（称为第一效）以生蒸汽作为加热蒸汽, 其余称为第二效、第三效，均以其前一效的二次蒸汽作为加热蒸汽， 从而可大幅度减少生蒸汽的用量。每

3、一效的二次蒸汽温度总是低于其 加热蒸汽，故多效蒸发时各效的操作压力及溶液沸腾温度沿蒸汽流动 方向依次降低.依据二次蒸汽和溶液的流向，多效蒸发的流程可分为: 并流流程.溶液和二次蒸汽同向依次通过各效。由于前效压力高于 后效，料液可借压差流动。但末效溶液浓度高而温度低，溶液粘度大, 因此传热系数低。逆流流程.溶液与二次蒸汽流动方向相反。需用 泵将溶液送至压力较高的前一效,各效溶液的浓度和温度对粘度的影 响大致抵消，各效传热条件基本相同。错流流程。二次蒸汽依次通 过各效，但料液则每效单独进出，这种流程适用于有晶体析出的料液.在生蒸汽温度与末效冷凝器温度相同（即总温度差相同）条件下， 将单效蒸发改为多

4、效蒸发时，蒸发器效数增加，生蒸汽用量减少 ,但 总蒸发量不仅不增加 ,反而因温度差损失增加而有所下降。多效蒸发 节省能耗,但降低设备的生产强度，因而增加设备投资.在实际生产中， 应综合考虑能耗和设备投资，选定最佳的效数。烧碱等电解质溶液的 蒸发，因其温度差损失大，通常只采用23效（见彩图）；食糖等非 电解质溶液，温度差损失小,可用到46效；海水淡化所蒸发的水量 大，在采取了各种减少温度差损失的措施后，可采用 2030 效三、物料的特性及蒸发形式选型原始物料说明：根据溶液内主要含有氯化钾，氯化钠，要求出料结晶。晶体析出要 过饱和蒸发，使晶体长大。含有晶体的溶液在蒸发系统运行，流 量小了会造成堵管

5、现象，为此我们必须采用强制循环的方式让晶 体混合溶液在蒸发系统流动。多效强制循环蒸发系统是最佳的选 择.废水的沸点升高为9，为此每效温差不能小于15才能有效持 续蒸发。我们采用四效在真空状态下工作。每效的真空度不同， 沸点不同，每效的蒸发温度不同。这样达到了节约能源的效果， 利用前一效二次蒸汽加热物料，在真空状态下持续蒸发一个生蒸 汽的进量，使用四次，完全吸收蒸汽的热焓值。因为目前国内做 的蒸汽在压缩离心风机的额定蒸发量最小的为2.51/,我们的量达 不到最小额定值，为此蒸发结晶首选的是多效。蒸发形式选型：根据氯化钾，氯化纳结晶特性，采用四效蒸发高温出氯化钠,饱和 氯化钾卤水冷却析钾工艺，达到

6、分离钾、钠，得到合格氯化钾和 氯化钠产品。材质选择依据：SUS304 成份 0Cr18Ni9SUS316L 成份 00Crl7Nil4Mo22205双相钢成份00Cr22Ni5Mo3N （国标）Ta2钛合金材质使用范围SUS304中性或弱碱性Cl和F均小于1X102ppmSUS316L弱酸性：Cl和F均小于1X 103ppm 中性：Cl和F无要求弱碱性：Cl和F无要求2205双相钢弱酸性:Cl和F均小于2 X 103ppm 中性：Cl和F无要求 弱碱性：Cl和F无要求Ta2钛合金强酸性：Cl和F均小于5 X 103ppm 弱酸性:Cl和F无要求 中性：Cl和F无要求弱碱性：Cl和F无要求强碱性

7、：Cl和F无要求根据表格数据，过料部分采用2205,其他采用SUS316L材质比较合 适。但考虑到高氯根对设备的腐蚀及强制循环冲刷，加热器高温特点，一效列管用T10，二、三、四效列管用T2.四、强制循环蒸发器流程说明1、物料流程：物料经进料泵由原料罐进入板式预热器和冷凝水热交 换器后进入四效强制循环蒸发加热室,循环加热，再通过切线喷入 分离器，进行蒸发、汽液分离.水份蒸发后的二次蒸汽作为热源对 二效进行加热，物料则通轴流泵送至三效强制循环加热室。同样的 方式在三效完成蒸发后，物料连续送入第二效强制循环系统 ,在第 二效再次蒸发后，进入一效蒸发、结晶系统，氯化钠晶体由出料泵 打出，然后进入离心机

8、上方旋液分离器。送至离心机脱水，母液回 到一效强制循环系统。一效结晶器饱和上清液溢流至五效闪发降温 结晶器经降温析出KC1,由出料泵打出，然后进入离心机上方旋液分 离器。送至离心机脱水,母液回到五效强制循环系统。五效析钾上 清液回流至四效。2、蒸汽流程：蒸汽首先进入一效强制循环加热室,和物料热交换，加 热后的物料进入一效气液分离器，产生二次蒸汽进入二效强制循环 加热室，同样方式进入三效强制循环加热室 ,三效气液分离器产生 的二次蒸汽进入四效，四效气液分离器产生的二次蒸汽进入冷凝 器 .最后由真空泵排除系统 .五效产生的二次蒸汽进入冷凝器 .最 后由真空泵排除系统3、冷凝水流程:一效至板式预热器

9、和原料热交换后.送回锅炉回用.、 二效、三效、四效加热室产生的冷凝水汇集到冷凝水罐，用冷凝水 泵送至洗料回用.4、不凝性气体流程 :各个加热室效体上下侧端都开有不凝性气体出口，蒸发中产生的不凝性气体经真空泵抽走并排出 .（详见工艺流程图）序号项目一效二效三效1处理量（t）4。3t/h2蒸发量（t /h）3.5 t/h3原始物料PH值74原始物料密度1.175原始物料含CI/FCI浓度mg/lF浓度mg/l6生蒸汽耗量（kg/h）约1。72t/h （沸点进料）7生蒸汽压力（MPa）0.2饱和生蒸汽8汽耗比(0.4)t 汽/1t 水9各效壳程温度（C）1152汽相972汽相792汽相612汽相10

10、各效蒸发温度（C1002液相822液相642液相562液相11表征传热温差（C）1515151512系统温差损失（C）333313加热面积（m2）6050505014各效蒸发量（kg/h）90080070060015冷却水量（t /h）150 （循环使用）16冷却水温度（C）30 C,水压：0.20MPa17真空度（一MPa）0.010。0918装机总功率（kw/h）19出料温度（C）5520出料浓度（）过饱和出料）21设备控制形式DCS22设备占地尺寸（LXWXH）23设备报价（万元）大写：24生产周期合冋生效天交货，现场安装天，调试5天。天达到正常运转付款方式合同签订预付合同总额提货前付合

11、同总额。 安装调试完毕，试车达到设计参数付合同额%, 设备保质期一年。五、设备的技术参数技术方案内的参数为参考数据。以合同协议参数为准六、产品配置清单：名称型号数量材质功率价格（万 元）备注1一、五效循环泵Q=750m3/hH=3m2台220518.5kw2冷凝水泵Q=4m3/hH=32m1台316L3kw3二效循环泵Q=500m3/hH=3m1台220515kw4三效循环泵Q=500m3/hH=3m1台220515kw5四效循环泵Q=500m3/hH=3m1台220515kw6进料泵Q=7m3/hH=32m1台316L4kw7母液泵Q=4m3/hH=40m2台22055. 5kw8真空泵2B

12、V5110Q=165m3/h1台316L4kw9原液罐1600*20001台220510离心机p4001台220510冷凝水罐400*10002台30411一效加热室 550*7000 列管32* 1。5*6000 601台T10/316L12二效加热室 550*7000 列管 32*1。5*6000 501台T2/316L13三效加热室 550 * 7000 列管 32*1.5* 6000 501台T2/316L14四效加热室 550*7000列管 32大1.5*6000 501台T2/316L14列管冷凝器 500*7000列管 25大1.5*6000 602台30415一效分离室 150

13、0 *55001台220516二效分离室1500*55001台220517三效分离室1500*55001台220518四效分离室1500*55001台220519五效分离室2400*55001台220520板式预热器51台T221板式预热器15 m1台T219钢架平台Q23520二次蒸汽管1套316L21物料循环管316L22管道、阀门1套316L23配电柜24防腐保温七、设备制造标准非标设备1) GB151-1999管壳式换热器2) JB/T4710-2005钢制塔式容器3) JB/T4735-1997钢制焊接常压容器4) JB/T4731-2005钢制卧式容器5) HG20580-1998

14、钢制化工容器设计基础规定6) HG20581-1998钢制化工容器材料选用规定7) HG20582-1998钢制化工容器强度计算规定8) HG205831998钢制化工容器结构设计规定9) HG20584-1998钢制化工容器制造技术要求10) HG2059202063597钢制管法兰、垫片、紧固件11) JB/T4736-2002补强圈12) JB/T4712、 4713、 4724、 47251992容器支座13) JB/T4718472092管壳式换热器用垫片14) GB/T9831995不锈钢焊条15) GB/T51171995碳钢焊条16) GB/T5118-1995低合金钢焊条17

15、) HG/T21514215352005钢制人孔和手孔18) HG21537。781995搅拌传动装置19) HG21505-1992组合式视镜20) HG/T216196201986视镜、带颈视镜21) HG206521998塔器设计技术规定22) HG/T21618-1998丝网除沫器23) HG/T216391980塔顶吊柱24) HG/T21574-94设备吊耳25) JB/T1205-2001塔盘技术条件26) HG/T21512-95梁型气体喷射式填料支承板27) GB/T131481991不锈钢复合钢板焊接技术条件28) HG/T206782000衬里钢壳设计技术规定29) GB

16、/T12459-2005钢制对焊无缝管件30) GB50316-2000工业金属管道设计规范31) GB50264-97工业设备及管道绝热工程设计规范机泵1) API610石油、化工和天然气工业用离心泵2) API682离心泵和旋转泵的轴密封系统3) GB3215炼油厂、化工及石油化工流程用离心泵通用技术条件4) GB3216离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法5) GB/T5656离心泵技术条件6) GB/T5659多级离心泵技术条件7) HG20592B钢制管法兰、垫片、紧固件8) GB/T3214水泵流量的测定方法9) GB13006离心泵、混流泵和轴流泵汽蚀余量10) GB13007

17、离心泵效率11) GB9239刚性转子平衡品质许用不平衡的确定12) JB/T8097泵的振动测量与评价方法13) JB/T8098泵的噪声测量与评价方法14) JB/T4297 泵产品涂漆技术条件15) JB/T6879离心泵铸件过流部位尺寸公差16) GB2100不锈耐酸钢铸件技术条件管道、管件阀门与法兰1) GB/T81631999输送流体用无缝钢管2) GB/T14976-2002流体输送用不锈钢无缝钢管3) JB/T81-88法兰、垫片、紧固件4) JB/T27692008阀门零部件 螺纹法兰5) HG205531993化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系(公制 II 系列)电动机及电

18、气设备1) GB755-2000旋转电机基本技术要求2) GB500541995低压配电设计规范3) GB50058-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 仪表1) GB50093-2002工业自动化仪表工程施工及验收规范2) HG/T20505-2000过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号3) HG/T205072000自动化仪表选型设计规定4) HG/T205112000信号报警，安全连锁系统设计规定5) HG/T20512-2000仪表配管配线设计规定6) HG/T20513-2000仪表系统接地设计规定7)HG/T21581-95自控安装图册8) SH 30051999石油化工

19、自动化仪表选型设计规范9) SH/T 30182003石油化工安全仪表系统设计规范10）SHJ19-90石油化工企业仪表配管配线设计规范11）SHJ52191石油化工企业仪表工程施工技术规程保温GB5026497 工业设备及管道绝热工程设计规范八、蒸发器安装、调试、培训现场安装严格按照安装图纸进行施工，记录了施工过程的实施人、检查人， 无论哪个环节出现问题，都可追溯责任者的责任.组织优秀的施工 人员参加施工,选派技术素质好从事工程施工多年的工人参加施 工.严把材料质量关：现场采购或汽运到现场的框架材料,必须具 有合格证、质保书。总之，施工中不得使用任何不合格材料. 严格遵守公司的安全制度,确保安全文明施工.试车调试在工程安装完工后,对设备进行详细检查后,其后进行单机试车，然后 以水代料试运转，正常后正式投料试车，进行72小时验收调试。工人培训应在试车调试前和调试中对相关人员（23 人）进行技术培训（操 作、维修等），并提供全套培训资料,培训应能使技术人员独立掌握 蒸发系统操作技术，保证系统正常运行，并能较为熟练的排除蒸发 系统的一般故障。