廢水蒸發(fā)方案

1、廢水蒸發(fā)結(jié)晶方案隨著環(huán)保要求的逐步提高，同時(shí)含有氯化鈉氯化鉀的廢水處理要求也就越來越嚴(yán)格，為了實(shí)現(xiàn)收益最大化，能夠?qū)⑷芤褐械膬煞N鹽分離提純無疑是極好的。本文以處理量5t/h,含氯化鈉，含氯化鉀的混鹽溶液為例，給出了其中一種蒸汽耗量較低的多效蒸發(fā)分離方案。一.工藝原理利用氯化鈉和氯化鉀在不同溫度的溶解度不同原理，根據(jù)NaCL-KCL-H20四元體系相圖的基本原理，在高溫濃縮結(jié)晶析出氯化鈉，在低溫濃縮結(jié)晶析出氯化鉀，溫度范圍為30120。序號(hào)溫度Nacl（%）Kcl（%）備注11021.58.922020.710.43302111.8544019.613.2555019.114.766018.61

2、6.157701817.687517.7518.3598017.5519.05109017.1520.4111001621.71212516.324.9131501627.7二.多效蒸發(fā)將幾個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)運(yùn)行的蒸發(fā)操作，使蒸汽熱能得到多次利用，從而提高熱能的利用率，多用于水溶液的處理。在多效蒸發(fā)操作的流程（見圖）中，第一個(gè)蒸發(fā)器（稱為第一效）以生蒸汽作為加熱蒸汽，其余稱為第二效、第三效，均以其前一效的二次蒸汽作為加熱蒸汽，從而可大幅度減少生蒸汽的用量。每一效的二次蒸汽溫度總是低于其加熱蒸汽，故多效蒸發(fā)時(shí)各效的操作壓力及溶液沸騰溫度沿蒸汽流動(dòng)方向依次降低。依據(jù)二次蒸汽和溶液的流向，多效蒸發(fā)的流程可

3、分為：并流流程。溶液和二次蒸汽同向依次通過各效。由于前效壓力高于后效，料液可借壓差流動(dòng)。但末效溶液濃度高而溫度低,溶液粘度大,因此傳熱系數(shù)低。逆流流程。溶液與二次蒸汽流動(dòng)方向相反。需用泵將溶液送至壓力較高的前一效，各效溶液的濃度和溫度對(duì)粘度的影響大致抵消，各效傳熱條件基本相同。錯(cuò)流流程。二次蒸汽依次通過各效，但料液則每效單獨(dú)進(jìn)出，這種流程適用于有晶體析出的料液。在生蒸汽溫度與末效冷凝器溫度相同（即總溫度差相同）條件下，將單效蒸發(fā)改為多效蒸發(fā)時(shí)，蒸發(fā)器效數(shù)增加,生蒸汽用量減少，但總蒸發(fā)量不僅不增加,反而因溫度差損失增加而有所下降。多效蒸發(fā)節(jié)省能耗，但降低設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度，因而增加設(shè)備投資。在實(shí)際生

4、產(chǎn)中，應(yīng)綜合考慮能耗和設(shè)備投資，選定最佳的效數(shù)。燒堿等電解質(zhì)溶液的蒸發(fā)，因其溫度差損失大，通常只采用23效（見彩圖）；食糖等非電解質(zhì)溶液,溫度差損失小,可用到46效；海水淡化所蒸發(fā)的水量大，在采取了各種減少溫度差損失的措施后，可采用2030效三、物料的特性及蒸發(fā)形式選型Ø 原始物料說明：根據(jù)溶液內(nèi)主要含有氯化鉀，氯化鈉，要求出料結(jié)晶。晶體析出要過飽和蒸發(fā)，使晶體長大。含有晶體的溶液在蒸發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行，流量小了會(huì)造成堵管現(xiàn)象，為此我們必須采用強(qiáng)制循環(huán)的方式讓晶體混合溶液在蒸發(fā)系統(tǒng)流動(dòng)。多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)是最佳的選擇。廢水的沸點(diǎn)升高為9°，為此每效溫差不能小于15°才能

5、有效持續(xù)蒸發(fā)。我們采用四效在真空狀態(tài)下工作。每效的真空度不同，沸點(diǎn)不同，每效的蒸發(fā)溫度不同。這樣達(dá)到了節(jié)約能源的效果，利用前一效二次蒸汽加熱物料，在真空狀態(tài)下持續(xù)蒸發(fā)，一個(gè)生蒸汽的進(jìn)量，使用四次，完全吸收蒸汽的熱焓值。因?yàn)槟壳皣鴥?nèi)做的蒸汽在壓縮離心風(fēng)機(jī)的額定蒸發(fā)量最小的為2.5t/h,我們的量達(dá)不到最小額定值，為此蒸發(fā)結(jié)晶首選的是多效。Ø 蒸發(fā)形式選型：Ø 根據(jù)氯化鉀，氯化納結(jié)晶特性，采用四效蒸發(fā)高溫出氯化鈉，飽和氯化鉀鹵水冷卻析鉀工藝，達(dá)到分離鉀、鈉，得到合格氯化鉀和氯化鈉產(chǎn)品。材質(zhì)選擇依據(jù)： SUS304 成份 0Cr18Ni9 SUS316L 成份 00Cr17Ni1

6、4Mo22205雙相鋼成份00Cr22Ni5Mo3N（國標(biāo)）Ta2鈦合金材質(zhì)使用范圍SUS304中性或弱堿性 Cl 和 F 均小于 1×102ppmSUS316L弱酸性：Cl 和 F 均小于 1×103ppm 中性： Cl 和 F 無要求 弱堿性：Cl 和 F 無要求2205雙相鋼弱酸性：Cl 和 F 均小于 2×103ppm中性： Cl 和 F 無要求 弱堿性：Cl 和 F 無要求Ta2鈦合金強(qiáng)酸性：Cl 和 F 均小于 5×103ppm弱酸性：Cl 和 F 無要求 中性： Cl 和 F 無要求 弱堿性：Cl 和 F 無要求 強(qiáng)堿性：Cl 和 F 無要

7、求根據(jù)表格數(shù)據(jù)，過料部分采用2205，其他采用SUS316L材質(zhì)比較合適。但考慮到高氯根對(duì)設(shè)備的腐蝕及強(qiáng)制循環(huán)沖刷，加熱器高溫特點(diǎn)，一效列管用T10，二、三、四效列管用T2.四、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器流程說明1、物料流程：物料經(jīng)進(jìn)料泵由原料罐進(jìn)入板式預(yù)熱器和冷凝水熱交換器后進(jìn)入四效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)加熱室，循環(huán)加熱，再通過切線噴入分離器，進(jìn)行蒸發(fā)、汽液分離。水份蒸發(fā)后的二次蒸汽作為熱源對(duì)二效進(jìn)行加熱，物料則通軸流泵送至三效強(qiáng)制循環(huán)加熱室。同樣的方式在三效完成蒸發(fā)后，物料連續(xù)送入第二效強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，在第二效再次蒸發(fā)后，進(jìn)入一效蒸發(fā)、結(jié)晶系統(tǒng)，氯化鈉晶體由出料泵打出，然后進(jìn)入離心機(jī)上方旋液分離器。送至離心機(jī)脫水

8、，母液回到一效強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)。一效結(jié)晶器飽和上清液溢流至五效閃發(fā)降溫結(jié)晶器經(jīng)降溫析出KCl，由出料泵打出，然后進(jìn)入離心機(jī)上方旋液分離器。送至離心機(jī)脫水，母液回到五效強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)。五效析鉀上清液回流至四效。2、蒸汽流程：蒸汽首先進(jìn)入一效強(qiáng)制循環(huán)加熱室，和物料熱交換，加熱后的物料進(jìn)入一效氣液分離器，產(chǎn)生二次蒸汽進(jìn)入二效強(qiáng)制循環(huán)加熱室，同樣方式進(jìn)入三效強(qiáng)制循環(huán)加熱室，三效氣液分離器產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入四效，四效氣液分離器產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入冷凝器 。最后由真空泵排除系統(tǒng)。五效產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入冷凝器 。最后由真空泵排除系統(tǒng)3、冷凝水流程：一效至板式預(yù)熱器和原料熱交換后。送回鍋爐回用。、二效、三效、四效加熱

9、室產(chǎn)生的冷凝水匯集到冷凝水罐，用冷凝水泵送至洗料回用。4、不凝性氣體流程：各個(gè)加熱室效體上下側(cè)端都開有不凝性氣體出口,蒸發(fā)中產(chǎn)生的不凝性氣體經(jīng)真空泵抽走并排出.（詳見工藝流程圖）序號(hào)項(xiàng)目一效二效三效1處理量（t）4.3t/h2蒸發(fā)量（t/h）3.5t/h3原始物料 PH 值74原始物料密度1.175原始物料含CI/FCI濃度mg/l F濃度mg/l6生蒸汽耗量（kg/h）約 1.72t/h(沸點(diǎn)進(jìn)料)7生蒸汽壓力（MPa）0.2 飽和生蒸汽8汽 耗 比（0.4）t 汽/1t 水9各效殼程溫度（）115±2 汽相97±2 汽相79±2 汽相61±2 汽相1

10、0各效蒸發(fā)溫度（100±2 液相82±2 液相64±2 液相56±2 液相11表征傳熱溫差（）1515151512系統(tǒng)溫差損失（）333313加熱面積（m2）6050505014各效蒸發(fā)量（kg/h）90080070060015冷卻水量（t/h）150（循環(huán)使用）16冷卻水溫度（）30°C，水壓：0.20MPa17真 空 度（-MPa）-0.01-0.0918裝機(jī)總功率（kw/h）19出 料 溫 度（）5520出 料 濃 度（%）過飽和出料)21設(shè)備控制形式DCS22設(shè)備占地尺寸(L×W×H)23設(shè)備報(bào)價(jià)(萬元)大寫： 24

11、生產(chǎn)周期合同生效 天交貨，現(xiàn)場安裝 天，調(diào)試5天。天達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)付款方式合同簽訂預(yù)付合同總額%。提貨前付合同總額%。安裝調(diào)試完畢，試車達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)付合同額%，設(shè)備保質(zhì)期一年。五、設(shè)備的技術(shù)參數(shù)技術(shù)方案內(nèi)的參數(shù)為參考數(shù)據(jù)。以合同協(xié)議參數(shù)為準(zhǔn)六、產(chǎn)品配置清單：名稱型號(hào)數(shù)量材質(zhì)功率價(jià)格（萬元）備注1一、五效循環(huán)泵Q=750m3/h H=3m2臺(tái)220518.5kw2冷凝水泵Q=4m3/h H=32m1臺(tái)316L3kw3二效循環(huán)泵Q=500m3/h H=3m1臺(tái)220515kw4三效循環(huán)泵Q=500m3/h H=3m1臺(tái)220515kw5四效循環(huán)泵Q=500m3/h H=3m1臺(tái)220515kw6進(jìn)料

12、泵Q=7m3/h H=32m1臺(tái)316L4kw7母液泵Q=4m3/h H=40m2臺(tái)220555kw8真空泵2BV5110 Q=165m3/h1臺(tái)316L4kw9原液罐1600*20001臺(tái)220510離心機(jī)p4001臺(tái)220510冷凝水罐400*10002臺(tái)30411一效加熱室550*7000列管32*1.5*6000 601臺(tái)T10/316L12二效加熱室550*7000列管32*1.5*6000 501臺(tái)T2/316L13三效加熱室550*7000列管32*1.5*6000 501臺(tái)T2/316L14四效加熱室550*7000列管32*1.5*6000 501臺(tái)T2/316L14列管冷凝

13、器500*7000列管25*1.5*6000 602臺(tái)30415一效分離室1500*55001臺(tái)220516二效分離室1500*55001臺(tái)220517三效分離室1500*55001臺(tái)220518四效分離室1500*55001臺(tái)220519五效分離室2400*55001臺(tái)220520板式預(yù)熱器51臺(tái)T221板式預(yù)熱器151臺(tái)T219鋼架平臺(tái)Q23520二次蒸汽管1套316L21物料循環(huán)管316L22管道、閥門1套316L23配電柜24防腐保溫七、設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)Ø 非標(biāo)設(shè)備1）GB151-1999管殼式換熱器2）JB/T4710-2005鋼制塔式容器3）JB/T4735-1997鋼制焊接

14、常壓容器4）JB/T4731-2005鋼制臥式容器5）HG20580-1998鋼制化工容器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)定6）HG20581-1998鋼制化工容器材料選用規(guī)定7）HG20582-1998鋼制化工容器強(qiáng)度計(jì)算規(guī)定8）HG20583-1998鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定9）HG20584-1998鋼制化工容器制造技術(shù)要求10）HG20592020635-97鋼制管法蘭、墊片、緊固件11）JB/T4736-2002補(bǔ)強(qiáng)圈12）JB/T4712、4713、4724、4725-1992容器支座13）JB/T47184720-92管殼式換熱器用墊片14）GB/T983-1995不銹鋼焊條15）GB/T5117-1

15、995碳鋼焊條16）GB/T5118-1995低合金鋼焊條17）HG/T2151421535-2005鋼制人孔和手孔18）HG21537.78-1995攪拌傳動(dòng)裝置19）HG21505-1992組合式視鏡20)HG/T21619620-1986視鏡、帶頸視鏡21）HG20652-1998塔器設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定22）HG/T21618-1998絲網(wǎng)除沫器23）HG/T21639-1980塔頂?shù)踔?4)HG/T21574-94設(shè)備吊耳25)JB/T1205-2001塔盤技術(shù)條件26)HG/T21512-95梁型氣體噴射式填料支承板27)GB/T13148-1991不銹鋼復(fù)合鋼板焊接技術(shù)條件28)HG/T

16、20678-2000襯里鋼殼設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定29)GB/T12459-2005鋼制對(duì)焊無縫管件30)GB50316-2000工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范31)GB50264-97工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范Ø 機(jī)泵1)API610石油、化工和天然氣工業(yè)用離心泵2)API682離心泵和旋轉(zhuǎn)泵的軸密封系統(tǒng)3)GB3215煉油廠、化工及石油化工流程用離心泵通用技術(shù)條件 4)GB3216離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗(yàn)方法 5)GB/T5656離心泵技術(shù)條件6)GB/T5659多級(jí)離心泵技術(shù)條件 7)HG20592B鋼制管法蘭、墊片、緊固件 8)GB/T3214水泵流量的測定方法 9)GB13006

17、離心泵、混流泵和軸流泵 汽蝕余量 10)GB13007離心泵 效率 11)GB9239剛性轉(zhuǎn)子平衡品質(zhì)許用不平衡的確定 12)JB/T8097泵的振動(dòng)測量與評(píng)價(jià)方法 13)JB/T8098泵的噪聲測量與評(píng)價(jià)方法 14)JB/T4297 泵產(chǎn)品涂漆技術(shù)條件 15)JB/T6879離心泵鑄件過流部位尺寸公差 16)GB2100不銹耐酸鋼鑄件技術(shù)條件Ø 管道、管件閥門與法蘭1)GB/T8163-1999輸送流體用無縫鋼管2)GB/T14976-2002流體輸送用不銹鋼無縫鋼管3)JB/T81-88法蘭、墊片、緊固件4)JB/T2769-2008閥門零部件 螺紋法蘭5)HG20553-199

18、3化工配管用無縫及焊接鋼管尺寸選用系（公制II系列）Ø 電動(dòng)機(jī)及電氣設(shè)備1)GB755-2000旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本技術(shù)要求2)GB50054-1995低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范3)GB50058-1992爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范Ø 儀表1)GB50093-2002工業(yè)自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范2)HG/T20505-2000過程測量和控制儀表的功能標(biāo)志及圖形符號(hào)3)HG/T20507-2000自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)定4)HG/T20511-2000信號(hào)報(bào)警，安全連鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定5)HG/T20512-2000儀表配管配線設(shè)計(jì)規(guī)定6)HG/T20513-2000儀表系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)規(guī)定7)HG/T21581-95自控安裝圖冊8)SH 3005-1999石油化工自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范9)SH/T 3018-2003石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范10)SHJ19-90石油化工企業(yè)儀表配管配線設(shè)計(jì)規(guī)范11)SHJ521-91石油化工企業(yè)儀表工程施工技術(shù)規(guī)程Ø 保溫GB50264-97工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范八、蒸發(fā)器安裝、調(diào)試、培訓(xùn)Ø 現(xiàn)場安裝嚴(yán)格按照安裝圖紙進(jìn)行施工，記錄了施工過程的實(shí)施人、檢查人，無論哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可追溯責(zé)任