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工程案例

氯化铵蒸发器

应用客户:
选用产品:三效降膜蒸发器及冷却结晶器
物料名称:氯化铵
简介:传统的氯化铵蒸发结晶技术是采用三效降膜蒸发器及冷却结晶器。首先在蒸发器中将稀溶液逆流蒸发浓缩至饱和,再进入冷却结晶器冷却至40℃左右进行结晶,离心分离母液返回蒸发器继续蒸发。优点是物料结晶颗粒度相对较大,低温离心分离操作较方便,缺点是存在母液循环量大、母液降温后再升温、热损失较大、投资较大的问题。
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详细说明

一、工艺简介

 传统的氯化铵蒸发结晶技术是采用三效降膜蒸发器及冷却结晶器。首先在蒸发器中将稀溶液逆流蒸发浓缩至饱和,再进入冷却结晶器冷却至40℃左右进行结晶,离心分离母液返回蒸发器继续蒸发。优点是物料结晶颗粒度相对较大,低温离心分离操作较方便,缺点是存在母液循环量大、母液降温后再升温、热损失较大、投资较大的问题。

在氯化铵浓度较高时,本方案采用三效蒸发结晶器,即溶液在三效蒸发器中浓缩结晶,结晶悬浮液直接进离心机离心分离,氯化铵晶体排出、包装。母液不降温直接返回蒸发器。省去了结晶器,并提高了热效率,投资大大减小。

二、选型方案

以氯化铵浓度为38%,来液处理量为110/天为例来介绍。

按每天实际运行20小时计,约折合年产1。5万吨氯化铵,折合每小时产氯化铵约2。1吨,需要每小时的蒸发量约3.4吨。

河南快3投注 因为来料温度高、浓度大,因此本方案采用三效强制外循环蒸发器,顺流操作,具有能耗低、传热系数大、蒸发强度高、不易结疤堵管的优点。根据氯化铵溶液在相应浓度及温度下的腐蚀情况,设备主材质选择纯钛,其中一效的换热管选择更耐高温腐蚀的钛合金。

蒸发器的结晶室设计为有利于晶体生长的结构,便于后续的离心分离。并减少物料在加热管结疤的倾向。

采用冷凝水多级闪蒸降温工艺,使冷凝水低温排放,充分利用冷凝水的显热。

为提高出料液的固体含量,降低母液循环量,在第三效蒸发器的底部设置集盐箱,并设置旋流增稠器。排出的悬浮液进稠厚器,再进离心机离心分离,离心母液返回第三效蒸发器继续参与蒸发。

<工艺流程:

  稀溶液由进料泵送入一效蒸发器,初步浓缩后由转料泵送入二效蒸发器,最后进三效蒸发器,第三效的蒸发浓缩晶浆由泵排出,经旋流增稠后排入离心机。离心母液返回第三效蒸发器,晶体进下工序干燥。

生蒸汽进入一效蒸发器壳程,一效的二次蒸汽进入二效蒸发器加热室,二效二次蒸汽进入三效加热室,三效进入表面冷凝器冷凝。

一效的冷凝水经疏水器回锅炉房。二效的冷凝水经疏水器进第三效夹套闪蒸,与第三效冷凝水混合排出到冷凝水罐,与表面冷凝器的冷凝水混合。不凝气由真空泵排入大气。

四、主要工艺参数:

1。 设计条件:

进料流量

5.5/小时

原液浓度

38%

原液温度

150

蒸发量

3.4/小时

生蒸汽压力

0。4MPa

2. 操作条件:

项  目

Ⅰ效

Ⅱ效

Ⅲ效

各效加热室温度(℃)

143

113

86

各效蒸发室溶液温度(℃)

118

93

66

沸点升高(℃)

5

6

7

各效蒸水量(kg/h)

1160

1140

1100

第三效操作真空度

-0。09Mpa

生蒸汽消耗(t/h)

1235(考虑了3%的加热损失)

汽耗比(t汽/t水)

0.36

产氯化铵量

~2.1/小时

装机功率

~60KW(不含离心机)

冷却水循环量

120 m3/h

五、主要设备详细说明

1、蒸发器加热室

蒸发器为列管式换热器,立式安装,物料流程为单程式,介质管内物料、壳程内为蒸汽,壳程内配有多个折流板,在设备中起到了固定列管及强化传热效果,在换热时利用强制循环泵、对物料进行强制循环闪蒸,提高物料的流速以免换热管内结垢,设备材质按工业纯钛。

2、蒸发器蒸发器

一效蒸发器蒸发器为立式装置,在蒸发中起到汽水分离、物料的沉降作用。使物料有比较大的分离空间,减少物沫夹带,还要考虑晶体的生长空间。在蒸发器的顶部设置两级惯性除沫装置,尽量不使用丝网除沫器以避免结疤堵网。

3、集盐室

晶体在循环液中循环,达到一定粒度的晶体在集盐室沉积排出到下一级,能提高排出液的含盐量减少母液排出。

4、旋液增稠器

利用离心分离的原理,进一步提高出料液的含固量,与集盐室结合使用能起到很明显的效果。出料液固液比能达到40%左右。

5、冷凝器

冷凝器为卧式,设备采用四流程列管式,提高了水的流速,提高了传热系数。二次蒸汽走壳程,冷却器壳程配有多级折流板,足使冷却水能量得到合理利用。

6、强制循环泵

为轴流式循环泵,适用于大流量低扬程的场合。泵配有带冷却机封,给蒸发器内物料提高了流速,避免了管内物料的结垢,提高了设备运行时间,大流量使溶液的平均过饱和度降低,降低了局部爆发成核的几率,有利于结晶的生长。

7、转料泵与出料泵

  转料泵与出料泵为AZ型开式叶轮泵,能输送浓度高有固体的物料,泵配有带冷却机封,使用寿命长,扬程高能输出高真空下的物料求。

8、冷凝水泵

冷凝水泵为高扬程离心泵,泵配有带冷却机封,使用寿命长,扬程高,能输出高真空下的蒸馏水。

9、真空泵

真空泵为2BV系列,极限真空度高,装机功率几乎是SK系列一半,运行平稳体积小。在蒸发器行业已经得到广泛应用。


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