1.1、物料特性介紹
需要處理的物料如下:含鹽廢水溫度常溫,含鹽量2%,cod10萬,設(shè)備為連續(xù)式操作(每天連續(xù)運行24小時),采用蒸汽為熱源(客戶自備)
物料處理要求:
把廢水中的鹽分析出結(jié)晶,結(jié)晶物裝袋填埋處置,蒸發(fā)冷凝水再回收酒精。
1.2、工藝說明
整體工藝采用三效強制循環(huán)蒸發(fā)濃縮工藝
采用此工藝的優(yōu)點如下:
A、采用強制循環(huán)蒸發(fā)器
❖ 溶液在設(shè)備內(nèi)的循環(huán)主要依靠外加動力所產(chǎn)生的強制流動,循環(huán)速度一 般可達1.0-3.5米/秒,可以有效的防止在蒸發(fā)后期由于物料濃度過高會產(chǎn)生堵管的現(xiàn)象。
❖ 強制循環(huán)用泵采用低揚程,大流量的混流泵或軸流泵,可以保證加熱管內(nèi)的溶液具有較高的流速,降低傳熱邊界層的熱阻,強化傳熱過程,使蒸發(fā)器具有較高的傳熱系數(shù)和生產(chǎn)強度
❖ 蒸發(fā)器采用正循環(huán)蒸發(fā),由于在加熱器上方有一定的靜壓導(dǎo)致物料的沸點上升,因此物料在換熱器內(nèi)不蒸發(fā),而是在分離器中閃蒸,這樣就可以有效的降低管壁結(jié)垢的概率,這樣設(shè)備需要定期清洗的周期大大加長,蒸氣在分離器中由上部排出,流體受阻落下,錐形底部被循環(huán)泵吸入,再進入加熱管,繼續(xù)循環(huán),保證設(shè)備機組持續(xù)穩(wěn)定的運行。
B、整體工藝采用三效順流
❖ 多效蒸發(fā)的優(yōu)勢
在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中,往往需蒸發(fā)大量水分,這就需要消耗大量能源加熱水產(chǎn)生蒸汽。為了減少加熱蒸汽的消耗,可采用多效蒸發(fā)。將加熱蒸汽通入一蒸發(fā)器,則溶液受熱而沸騰,而產(chǎn)生的二次蒸汽其壓力與溫度較原加熱蒸汽(即生蒸汽)為低,但此二次蒸汽仍可設(shè)法加以利用。在多效蒸發(fā)中,則可將二次蒸汽當作加熱蒸汽,引入另一個蒸發(fā)器,只要后者蒸發(fā)室壓力和溶液沸點均較原來蒸發(fā)器中的為低,則引入的二次蒸汽即能起加熱熱源的作用。同理,第二個蒸發(fā)器新產(chǎn)生的新的二次蒸汽又可作為第三蒸發(fā)器的加熱蒸汽。這樣,每一個蒸發(fā)器即稱為一效,將多個蒸發(fā)器連接起來一同操作,即組成一個多效蒸發(fā)系統(tǒng)。加入生蒸汽的蒸發(fā)器稱為效,利用效二次蒸汽加熱的稱為第二效,依此類推。產(chǎn)生循環(huán)利用,于多次重復(fù)利用了熱能,顯著地降低了熱能耗用量,這樣大大降低了成本,也增加了效率。但是雖然效數(shù)越多越節(jié)能,但同時整體的設(shè)備投資也會相應(yīng)增加,因此選擇幾效蒸發(fā)往往是綜合考慮節(jié)能與投資的平衡點,對于1噸的蒸發(fā)量往往采用三效蒸發(fā),這樣既能顯著降低能源消耗,同時設(shè)備投資也不會太大。
C、優(yōu)良的預(yù)防結(jié)垢堵管措施
含鹽溶液的蒸發(fā)經(jīng)常在濃度過高之后析出晶體,物料是在蒸發(fā)器與加熱器之間形成閉路循環(huán),而物料容易堵塞是由于通過換熱管內(nèi),由于換熱管直徑過小,流速過慢會形成堵塞,因此從兩方面來預(yù)防結(jié)垢堵管。
❖ 換熱管直徑采用外徑45mm的換熱管,換熱管直徑大不容易堵塞,同時強制循環(huán)泵采用變頻控制,可以調(diào)節(jié)物料在換熱管內(nèi)的流速,如果濃度過高流速加快有效防止堵管。
❖ 在加熱器的循環(huán)出口與循環(huán)進口加入一個清洗系統(tǒng),清洗時清洗水罐,清洗水泵與加熱器形成閉路循環(huán),清洗液可采用清水,檸檬酸等,根據(jù)垢層的厚度以及實際情況決定,這樣能夠有效清洗垢層。
1.3、物料流程說明
物料流程為:溶液由上料泵輸送至冷凝水預(yù)熱器預(yù)熱,然后進入一效蒸發(fā)器蒸發(fā),在一效分離室進行汽液分離后,料液經(jīng)一效出料管輸送至二效蒸發(fā)器蒸發(fā),在二效分離室進行汽液分離后,料液經(jīng)二效出料管輸送至三效蒸發(fā)器蒸發(fā),在三效分離室進行汽液分離后,蒸發(fā)到一定濃度后經(jīng)過出料泵直接出料。
二、設(shè)備材質(zhì)的選擇
加熱器內(nèi)換熱管采用SUS316L材質(zhì),強制循環(huán)泵、出料泵等設(shè)備接觸物料采用SUS316L材質(zhì)。物料循環(huán)管線采用SUS316L,閥件采用碳鋼襯四氟。凝水及蒸汽設(shè)備的管線采用不銹鋼SUS304。循環(huán)水及生蒸汽管線材質(zhì)用碳鋼。
三、 設(shè)備計算依據(jù)
蒸發(fā)量(t/h)以1t/h計
進料濃度2%以鹽份計
出料濃度35%以鹽份計
進料溫度 ℃35
進料PHPH=7
生蒸汽壓力 Mpa(絕)0.3~0.4
生蒸汽溫度 ℃145
冷卻水上水溫度℃32
冷卻水回水溫度℃38
處理量(t/h)~1.05
1t/h含鹽溶液三效蒸發(fā)器
1效2效3效
加熱蒸汽壓強Mpa(絕)0.40.20.1
加熱蒸汽溫度 ℃140100100
加熱蒸汽汽化熱kJ /㎏2168.22221.82282.7
二次蒸汽壓強Mpa(絕)0.10.080.06
二次蒸汽溫度℃1008060
二次蒸汽汽化熱kJ /㎏2221.82282.72342.7
二次蒸汽密度㎏/m³0.59700.37160.2416
液相密度㎏/m³1350
液相溫度℃1028573
有效溫差℃383227
各效蒸水量㎏/h390330280
生蒸汽耗量 t/h750
汽耗比t汽/t水0.375
冷卻水耗量 t/h4.5~7m³/h(補充水量)
冷卻水溫度 ℃上水32℃,回水38℃
生蒸汽壓力 MPa0.4Mpa
四、 設(shè)備一覽表
序號 | 貨物名稱 | 規(guī)格、型號 | 數(shù)量 | 材質(zhì) | 備注 |
1 | 一效加熱室 | 面積20㎡ | 1臺 | SUS316L SUS304 | |
2 | 一效蒸發(fā)器 | Φ1000×2000mm | 1臺 | SUS316L | 上橢圓封頭下椎體 |
3 | 二效加熱室 | 面積20㎡ | 1臺 | SUS304 | |
4 | 二效分離室 | Φ1000×2000mm | 1臺 | SUS316L | 上橢圓封頭下椎體 |
5 | 三效加熱室 | 面積20㎡ | 1臺 | SUS304 | |
6 | 三效蒸發(fā)器 | Φ1000×2000mm | 1臺 | SUS316L | 上橢圓封頭下椎體 |
7 | 氣液分離器 |
| 2臺 | SUS304 | |
8 | 間接冷凝器 | 面積30㎡ | 1臺 | SUS304 | |
9 | 出料泵 | 流量:1.5m³/h揚程:30m 功率:1.1kW | 1臺 | SUS316L | 上海 遠恩 |
10 | 三效強制循環(huán)泵 | 流量:350m³/h揚程:11m 功率:15kW | 1臺 | SUS316L | 安徽 天馬 |
11 | 冷凝水泵 | 流量:2m³/h揚程:30m 功率:1.5kW | 1臺 | SUS304 | 上海 遠恩 |
12 | 真空泵 | 功率:15kW | 1臺 | 水環(huán)真空泵 | 山東 淄博 |
13 | 冷凝水罐 | 容積:1m³ | 1臺 | SUS304 | |
14 | 冷卻攪拌罐 | JB-1500 | 1臺 | SUS316L | |
15 | 離心機 | SS1200 | 1臺 | 噴塑 | |
16 | 母液槽 | 容積:1.5m³ | 1臺 | SUS316L | |
17 | 整機平臺 | 9500*3200*3200 | 1臺 | A3 | |
18 | 管路 | 物料管路采用SUS316L材質(zhì),生蒸汽管路采用Q235B材質(zhì),二次蒸汽管路采用SUS304材質(zhì),凝水管路采用SUS304材質(zhì),真空管路采用SUS304材質(zhì),循環(huán)水管路采用SUS304材質(zhì) | | ||
18 | 手動閥門 | 物料管路采用SUS316L材質(zhì),生蒸汽管路采用Q235B材質(zhì),凝水管路采用SUS304材質(zhì),真空管路采用SUS304材質(zhì) | | ||
20 | 儀表 | 主要包括進料流量計,凝水流量計,各效壓力表,各效溫度計,各效液位計,凝水罐液位計等等 | | ||
21 | 電控柜 | 四方電器西門子PLC | |
五、附工藝流程圖(見附件)
七、公用工程參數(shù)
1、蒸發(fā)器來料及后續(xù)配套方案(設(shè)計的起訖點)
平衡罐(蒸前罐)1個,蒸后罐1個
2、公用工程條件
循環(huán)水
供水溫度:25℃
回水溫度:32℃
流量: 60t/h
生蒸汽供氣條件
1.6MPa飽和蒸汽轉(zhuǎn)化為低壓飽和蒸汽:
3~4k飽和蒸汽,溫度120~130℃,液化潛熱2295KJ/Kg,
電力供給條件
提供裝機功率:60kw,380V,50HZ三相四線制動力配電到現(xiàn)場
八、甲方自備工程
項目 | 內(nèi)容 |
土建 | 廠房、控制室。 |
配套工程 | 蒸發(fā)前后工程、原料貯罐、濃縮液貯罐、冷卻水、蒸汽等公用系統(tǒng) |
九、服務(wù)范圍及預(yù)計工期
l 甲方提供
Ø 水、電、汽(氣)等公用工程管路接至蒸發(fā)裝置1米范圍內(nèi)
Ø 原料液、濃縮液及其它外圍貯罐
Ø 安裝平臺(場地)的防腐、油漆
Ø 調(diào)試所需要的物料
Ø 項目建設(shè)、調(diào)試期間,提供人員協(xié)助配合
l 乙方提供
£ 設(shè)備制造
£ 設(shè)備安裝
£ 電氣儀表
£ 技術(shù)服務(wù)
Ø 工藝設(shè)計
Ø 設(shè)備設(shè)計
Ø 配套設(shè)備選型
Ø 設(shè)備布置圖
Ø 廠房條件圖
Ø 系統(tǒng)調(diào)試運行
Ø 員工培訓(xùn)
£ 工程資料(項目驗收后,供方提供給需方的資料)
Ø 全套設(shè)備清單和技術(shù)參數(shù)
Ø 設(shè)備操作和維護手冊
Ø 所有易損件清單和必要的文件說明
制作周期 | 50天 |
安裝周期 | 15天 |
調(diào)試周期 | 15天 |
十、整體設(shè)備占地面積
整體設(shè)備占地初步設(shè)計為10000*4000*8000mm(水塔水箱另算,具體看平面布置圖)的區(qū)域范圍內(nèi),如需方場地有所限制,可根據(jù)需方的實際情況進行調(diào)節(jié)以滿足需方要求。