爱华网氯化铵蒸发结晶设备
氯化铵溶液的特性
（1）物料名称：氯化铵溶液；
（2）进料量：～8t/h
（3）进料浓度：以氯化铵溶质质量百分比10%计；
（4）COD含量：不明；
（5）进料温度：常温20℃；
（6）pH值： ～5.5~6（酸性条件下蒸发）。
1.5公用物料和能量规格
1.1.1 循环水：上水温度 ≤30℃，回水温度≤40℃；上水压力 0.3Mpa.G，回水压力 0.25Mpa.G
1.1.2 电源： 低压 380V / 220V 50Hz；仪表用电 DC24V AC220V
1.1.3 压缩空气：压力 0.5Mpa.G，无油、无尘
2、设计依据
《污水综合排放标准》 （GB8978-1996）；
3、设计原则
1、工艺设计充分考虑废水水量、水质的复杂性、多变性，选用技术先进可靠、工艺成熟稳妥、处理效率高、运行成本低、操作管理方便的污水处理工艺。
2、本设计方案严格执行有关规定，废水处理首先必须确保各项出水水质指标均达到当地规定的排放标准或者业主的回用要求；
3、针对本工程具体情况和特点，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，以达到节省投资和降低运行管理费用的目地；
4、处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化；
5、管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。设备选型采用通用产品，选购的产品在国内应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品；
6、在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用、减少占地面积、减少运行费用；
7、设计美观、布局合理、降低噪声、消除异味及固体废弃物，改善处理站及周围环境，避免二次污染。
4、设计范围
1、本次设计范围包括蒸发结晶系统的设备、管道的制作、安装、调试，包括相关仪器仪表、阀门、钢平台及技术服务。
2、蒸汽、废水、冷却水及自来水（工业水）接口以污水处理设备界区外1米为交接点，电源总线（三相五线）接入承包方电控柜，并预留1.5m长度。
3、本设计不包含土建、照明、消防、防雷等辅助设施，具体设计范围另行协商。
5、处理要求
设备运行为24h连续进出料工作制，平均处理氯化铵水量8.0t/h，三效蒸发装置额定蒸发水量≥7.2t/h，在进水条件pH≈5.5~6；
蒸汽消耗量：≤2.8t/h；
出料浓度：氯化铵溶液大于过饱和浓度（结晶体溶液析出）≥50%（溶质质量百分比），进离心机氯化铵溶液的温度≤45℃，固体结晶物≥18%（质量百分比）。
以上数据居于业主提供的废水参数计算，若原水水质特性发生变化，结果需要相应修正。
6、工艺流程及说明
6.1 工艺流程框图
6.2 工艺简述
蒸发器是广泛地被应用于食品加工、果汁浓缩、饮料生产、乳品生产、化工行业、制药行业、废水处理、环保工程等领域的一种蒸发浓缩设备。
带液位自动控制蒸发器的工艺流程简述：
打开冷却水进出口阀门，冷却水压力保持在0.2～0.3MPa，开启真空泵，整套蒸发器在真空状态下开始工作。开启原料液进料泵，使物料经预热器通过液位控制阀进入一效分离室，笫一效分离室内物料液位在进料泵的作用下升高；笫一效分离室内物料液位升高的同时，笫一效分离室内的物料在负压差作用下被吸入第二效分离室，第二效分离室内物料液位升高；第二效分离室内物料液位升高的同时，第二效分离室内的物料在负压差的作用下被吸入第三效分离室内，第三效分离室内物料液位升高。
当第一效分离室、第二效分离室及第三效分离室物料液位达到设计液位后。此时，开启生蒸汽阀门，使生蒸汽进入蒸发器进行物料蒸发，生蒸汽和多次产生的二次蒸汽与物料进行热效交换后，物料中的水份不断被汽化成水蒸汽蒸发，而生蒸汽或二次蒸汽在进行换热后凝结成冷凝水。当笫三效或第二效内物料达到设计浓度时，开启出料泵的出料阀门进行出料。各效因出料而产生液位降低，这时物料在进料泵的作用下和相连通的物料管自行补充各效分离室、蒸发器内的物料，各效物料的补充速度由液位控制阀控制，从而达到自动控制蒸发器各效液位的目的。
工作过程中料液的流动:
含盐废水在调节池内经pH值调节后由进料泵送入预热器，经预热器加热后进入第一效分离器内的汽液二相入口交界面处，原料液在第一效分离器中经第一加热室均匀地在加热管内壁从下向上螺旋流动。在加热器上端设有专门的汽液两相共存的沸腾区，物料在沸腾区内汽液混合物的静压使下层液体的沸点升高，并使溶液在加热管中螺旋流动时只受热而不产生汽化，沸腾物料进入第一效分离室完成汽、液分离，物料在第一效系统内经多次自然式循环后，完成初步浓缩的料液进入第二效分离器；
进入第二效内的物料运用第一效内相同的原理在第二效系统内循环并完成蒸发浓缩，物料在第二效内达到设计蒸发能力后，第二效分离器内连续送入第三效蒸发器继续蒸发结晶；
经第二效浓缩后的物料进入第三效，以同样的原理进行蒸发浓缩。
由设计控制物料在第一效、第二效不产生结晶，而只在第三效蒸发器内将被浓缩至过饱和并产生结晶。当料液中的晶浆比最终达到所需浓度，产生晶粒度达100－120目的颗粒结晶产品后，饱和母液经旋液分离器分离，上清液继续回到蒸发器中蒸发，浓缩液分离至结晶釜降温，析出更多晶体并成长为较大颗粒的晶体。随后放入离心机，完成分离后的母液回流蒸发系统，继续蒸发与结晶，整个过程形成一个连续循环作业体系。
工作过程中蒸汽的流动：
来自锅炉生蒸汽，压力经调压阀调至0.3MPa后直接加热一效蒸发器，第一效分离器产生的二次蒸汽进入第二效加热器作为热源，第二效产生二次蒸汽作为第三效热源，第三效产生二次蒸汽进入尾凝器冷凝以后收集至冷凝水罐。
蒸汽中往往带有少量的不可凝气体，不凝气的来源有三：a.加热蒸汽中带入的；b.料液中带入的；c.负压操作下外界漏入的。虽然带入量不大，但长期使用积累后，可在冷凝侧的局部形成较高的局部浓度，导致传热速率明显下降。本蒸发系统在各效加热室设有专用的不凝气体排出口，因此在蒸发过程中必须随时打开各效加热室不凝性气体阀门。进行定期排出，以提高传热效率。
工作过程中冷凝水的流动：
生蒸汽进入第一效蒸发器放热后冷凝成冷凝水，由于冷凝水温度还较高（约120℃左右），为了回收湿热，将一效蒸汽产生的冷凝水引入预热器对原料液进行预加热。第二效加热器壳层中的冷凝水经U形管进入第三效加热器壳层中，经过闪蒸，回收潜热。第三效加热器加热壳层中的冷凝水经U形管进入进入凝液罐，冷凝水由凝液泵送入凝结水罐，回用于生产中。
6.3主要技术参数
7、设备说明
7.1设备材质选择
根据用户提供的污水性质，氯化铵溶液在高温条件下腐蚀性极强，本工艺设备装置主体与物料接触部分选用钛材（TA10/TA2），蒸汽凝结水接触材质选用不锈钢（2205）。
7.2设备技术特点及参数
（1）加热器：
加热器要使蒸汽均匀地分布到每一根列管式加热管的外壁，促进生蒸汽通过加热管与被加热物料充分地接触换热，整个加热器温度平衡，避免高速蒸汽对加热管的直接冲击，这是蒸发器能够高效运行的关健。
本加热器的技术特点是，加热管在排列方式上，设置了足够的汽道，能使蒸汽迅速到达管束深处，确保加热器内温度分布均匀。解决了传统加热器因蒸汽分布不均匀引起的加热器局部温度过高导致设备腐蚀严重和物料焦化的现象。加热器结构为长列管式换热面，促进物料流速，提高传热效率。在加热器上端设有专门的汽液两相共存的沸腾区，沸腾区内汽液混合物的静压使加热器内的液体沸点升高，并使溶液在加热管中螺旋流动时只受热而不产生汽化，从而有效防止加热面结污垢的形成。当料液离开加热管后上升，进入沸腾区内时，因静压减少开始沸腾汽化，此时料液已离开加热区，虽然有结晶析出也不影响加热面的传热。
设备材质：加热器管程、管板等材质采用钛材（一效采用TA10，二、三效采用TA2），加热管内壁进行表面处理制造，一效壳程选用碳钢材质，二、三效壳程选用TA2材质，。
（2）气液分离室：
分离室能使汽、液相快速、充分的得到了分离效率，特别用于容易生产泡沫的物料分离，有效的防止物料成雾泡沫随二次蒸汽夹带，确保产品不流失，以免给用户带来额外经济损失或造成二次污染，同时彻底解决了易起泡沫物料导致降低分离效率等现象，进一步优化了整个分离工艺技术。
设备材质采用TA2；设有人孔、视孔、温度计、真空表、除沫器、液位控制等装置。
主要参数：
直径Φ=1800、高度H=3000（直筒段）。
直径Φ=2000、高度H=3500（直筒段）。
直径Φ=2000、高度H=3500（直筒段）。
（3）预热器：
预热器为管式换热器，具有传热系数高，便于拆卸清洗，材质采用：TA2/碳钢。
主要参数：直径Φ400、长度L2000、换热面积10~20m2。
（4）冷凝器与凝液罐：
冷凝器材质采用：石墨冷凝器。
主要参数：换热面积200m2。
冷凝液罐材质采用：玻璃钢。
主要参数：直径Φ1200、长度L=2000。
（5）仪表仪器：
液位自动控制装置：
“蒸发器液位控制装置”能自动控制各效分离器内的液位高低、自动补充物料，从而解决了手动操作控制困难问题，这也是蒸发设备高效运行的最关键组成部份，本装置是PLC全自动控制的蒸发设备。
装置物料“液位自控阀”的优点：一、进料口在分离器内的汽液二相入口的交界面处，使其进入的热物得到迅速闪蒸分离，物料温度明显下降，与饱和液料进行冷热交换后，快速产生部份晶体。二、蒸发容易起泡的溶液，进料口安装在分离器内的汽液二相入口的交界面上，有利表面张力的差异，将有助于破沫的作用。
液位自动控制器的材质采用TA2。
真空表、压力表、温度计、安全阀、流量计等（本系统内装置）。
7.3主要设备配置
氯化铵蒸发结晶分离工段报价明细表（非标设备）
约200万
氯化铵蒸发结晶分离工段报价明细表（泵类定型设备）
约100万
运行成本
蒸汽以200元/吨计，电费以0.8元/度计。操作人员为4班3倒，每班3人（离心机进出料操作两人，值守1人），工资以3000元/月计。
(1) 耗汽量：2.8t/h×200元/t=560元/h；
(2) 耗电量：70kw/h×0.8元/度=56元/h；
(3)人工费用：3000元×12÷30÷24h=50元/h；
(4)666元÷处理量8t/h=83.25元/吨废水。
泰山集团蒸发结晶咨询
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