氯化物(如氯化鈉、氯化銨等)溶解度隨溫度變化較小,但氯化鈉在高溫下溶解度增加,適合采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝。采用多效蒸發(fā)結(jié)晶或MVR(機械蒸汽再壓縮)蒸發(fā)結(jié)晶工藝。多效蒸發(fā)利用多級蒸發(fā)器串聯(lián),提高熱效率;MVR蒸發(fā)通過機械蒸汽再壓縮技術(shù),降低能耗。
一、高濃度氯化物蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)選型基礎(chǔ)
1.物料特性分析
氯化物特性:氯化物(如氯化鈉、氯化銨等)溶解度隨溫度變化較小,但氯化鈉在高溫下溶解度增加,適合采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝。
進料條件:典型進料濃度10%15%,需預處理去除懸浮物和雜質(zhì)。
2.工藝流程選擇
蒸發(fā)結(jié)晶工藝:采用多效蒸發(fā)結(jié)晶或MVR(機械蒸汽再壓縮)蒸發(fā)結(jié)晶工藝。多效蒸發(fā)利用多級蒸發(fā)器串聯(lián),提高熱效率;MVR蒸發(fā)通過機械蒸汽再壓縮技術(shù),降低能耗。
二、高濃度氯化物蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)核心設(shè)備技術(shù)參數(shù)
1.蒸發(fā)器
類型:多效蒸發(fā)器或MVR蒸發(fā)器。
蒸發(fā)量:根據(jù)處理規(guī)模設(shè)計,如25.35m3/h的系統(tǒng)。
操作溫度:MVR蒸發(fā)器操作溫度7085℃。
換熱面積:根據(jù)蒸發(fā)強度計算,多效蒸發(fā)器需考慮各級換熱面積。
材質(zhì):316L不銹鋼或特殊耐腐蝕材質(zhì)。
2.結(jié)晶系統(tǒng)
類型:OSLO結(jié)晶器或強制循環(huán)結(jié)晶器。
設(shè)計要點:控制過飽和度,避免晶體過細。采用在線粒度監(jiān)測,確保結(jié)晶質(zhì)量。
3.輔助設(shè)備
預熱器:板式換熱器,回收冷凝水熱量。
真空系統(tǒng):維持系統(tǒng)真空度,降低沸點。
離心機:用于固液分離,得到干燥的結(jié)晶鹽。
三、高濃度氯化物蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)自動控制策略
1.核心控制回路
過飽和度控制:通過在線密度計和溫度傳感器計算過飽和度,調(diào)節(jié)蒸發(fā)器操作參數(shù)。
結(jié)晶粒度調(diào)控:調(diào)整晶漿循環(huán)速率和淘洗水流速。
2.智能優(yōu)化
大數(shù)據(jù)分析:記錄歷史數(shù)據(jù),預測清洗時間。
能效管理:動態(tài)匹配壓縮機功率與蒸發(fā)負荷。
四、高濃度氯化物蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)防腐蝕與維護要點
1.材質(zhì)選擇:接觸氯化物的部件采用316L不銹鋼或特殊耐腐蝕材質(zhì)。
2.清洗方案:定期化學清洗和機械除垢。
3.監(jiān)測手段:定期壁厚檢測,重點關(guān)注焊縫。
五、高濃度氯化物蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)經(jīng)濟性與能耗
1.運行成本
蒸汽消耗:MVR蒸發(fā)器幾乎不消耗生蒸汽。
電耗:MVR蒸發(fā)器電耗約2832kWh/t水。
2.投資估算:設(shè)備總價約8001200萬元。回收期23年。
六、高濃度氯化物蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)常見問題解決方案
1.晶體過細:降低結(jié)晶器過飽和度,增加晶種投加。
2.壓縮機喘振:增設(shè)防喘振閥,控制進氣流量。
3.母液夾帶:分離室增設(shè)除霧器,提高分離效率。
綜上所述,高濃度氯化物蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)需綜合考慮物料特性、工藝選擇、設(shè)備參數(shù)、自動控制、防腐蝕措施以及經(jīng)濟性等因素,以實現(xiàn)高效、穩(wěn)定運行。