捷晶能源-氯化铵废水蒸发器MVR蒸发器设备

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捷晶能源-氯化铵废水蒸发器
在化肥工业和稀土生产过程中都会产生一定量的氯化铵废水,由于氯化铵废水中有氨氮和氯离子的存在,若氯化铵废水直接排放,则会对水体产生一定的污染,且随着量的不断增长,污染程度也在加大 ,而氯化铵废水的处理又是很大的难题。采用蒸发浓缩工艺,蒸汽消耗高,并且氯化铵溶液对材质的腐蚀十分严重。其中,采用多效蒸发的蒸发器形式较为普遍。但近年来,随着蒸汽价格的飞速上涨,该种蒸发过程的能耗也使得广大企业负担急剧增大,因此,寻找一种高效节能的蒸发技术显得非常迫切。基于此,捷晶能源对氯化铵废水处理工艺进行了专项研究,提出了新一代MVR蒸发浓缩设备理念,采用MVR蒸发工艺,配合耐腐蚀的钛材作为设备的主要材质。
1.MVR蒸发工艺流程简述
MVR是机械蒸汽再压缩的英文表示,(Mechanical Vapor Recompression)的简称,其基本原理是将从结晶器分离出来的二次蒸汽经压缩机压缩后,温度、压力升高,热焓增大,然后进入蒸发器加热室冷凝并稀放出潜热。受热侧的料液也得到热量后沸腾汽化产生饱和气体(即二次蒸汽)。二次蒸汽经分离器后进入压缩机,重复上述过程。这样就可以回收利用蒸汽的潜热,达到节能的目的,同时还省去了冷却水系统。
2.MVR蒸发工艺的优点
多效蒸发过程中,蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源,只能作为次效或次几效的热源。如果作为本效热源,必须额外给予能量,使其温度、压力提高,蒸汽喷射泵只能压缩部分二次蒸汽,而运用了MVR技术的蒸发器则可压缩蒸发器中的所有二次蒸汽,使得蒸汽压缩,热焓值提高,再重新输入到加热室进行蒸发,就这样源源不断地进行循环蒸发,蒸发出的水分最终变成冷凝水与原料换热后排出。
捷晶能源将蒸汽机械再压缩式蒸发器的工作原理与三效蒸发、四效蒸发两种蒸发方式的工作原理进行了对比,体现其明显的节能效果,结果表明:从氯化铵废水中每蒸发出1t水,相对于四效蒸发器,MVR蒸发器可以节省60.72%的标准煤。
由于二次蒸汽的潜热得到充分利用,和传统的蒸发器相比较,MVR蒸发器具有以下优点:
(1)节能效果非常显著,由于完全循环使用了二次蒸汽的潜能,从而大大减少了能源的消耗;
(2)不需要鲜蒸汽加热,只需要适当的电能就能维持蒸发的正常进行;
(3) 由于加热器同时又是二次蒸汽的冷凝器,所以不但不需要另外的冷凝器,而且无需循环冷却水;
(4)占地面积少,操作人员少,配套的公用工程项目少;
(5)操作更加稳定可靠,全系统可做成组态控制,高度自动化;
(6)在30-100摄氏度的范围内任意设定蒸发温度,特别适合有热敏性质的物料的浓缩或结晶,并且在低温蒸发状态下无需冷冻冷却水,大大节省投资强度。


3.含氯化铵废水蒸发的工艺难点
氯化铵废水中因为含有较高浓度的Cl-,对设备材质的腐蚀极其严重;另一方面,氯化铵废水蒸发到结晶浓度时的能耗过高。工业生产中氯化铵废水中氯化铵的含量都比较低,如果采用单效蒸发回收氯化铵,蒸汽消耗过高,运行成本费用高,很多企业都不能接受。
4.MVR蒸发系统的选材
在氯化铵溶液中含有较高浓度的氯离子,对设备的腐蚀极为严重,因此,需要选用耐腐蚀强的钛材,在氯化铵水溶液中,温度20-100摄氏度,各种浓度下,钛材的腐蚀速度《0.013mm/a,所以,选用钛材配合低温蒸发可以解决氯化铵蒸发时的的设备腐蚀问题。
5.氯化铵MVR蒸发工艺设计及重要部件选型介绍
MVR蒸发设备的主体是蒸发器,它主要由加热器和分离器组成,本设备采用板式强制循环蒸发器,设计蒸发量为2t/h,核心是蒸汽压缩机。
加热器采用板式强制循环蒸发器,在蒸发器板间不产生蒸发,物料在分离器中闪蒸。在本方案中配合循环泵,可实现循环蒸发,保证其达到蒸发浓度,它还具有物料流速高、不宜结垢、传热系数大的优点。这种加热器内部料液不会发生相变,避免了物料在设备内结垢结晶堵塞的危险。
由于溶液在加热器中通过蒸汽进行换热,换完热的溶液在高温中进入分离器,在分离器中产生闪蒸,蒸发所产生的二次蒸汽中,往往携带着大小不等的液滴。如不采用高效除雾装置,一方面引起产品的损失,另一方面还由于分离效果不好导致进入压缩机里的蒸汽夹带的液滴对压缩机造成损坏,降低设备使用寿命。为了防止大液滴从二次蒸汽出口飞溅出去。本装置拥有捷晶能源自主知识产权的“高效除沬器”,在分离器内及二次蒸汽出口设置了折流式、旋流式并连的曲折通道除雾装置。本装置保证有效的防止了液滴夹带料液的现象,以延长了设备的使用寿命,确保设备正常运行。
压缩机选用原装进口压缩机,且转子材质为316L不锈钢,我公司已经有众多项目在使用,稳定性好,而且具有较强的耐腐蚀性能。

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