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            廢水蒸發(fā)器
            一、物性介紹以及處理工藝的確定
            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(yùn)行24小時(shí)),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(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮工藝
            采用此工藝的優(yōu)點(diǎn)如下:
            A、采用強(qiáng)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(qiáng)制流動,循環(huán)速度一 般可達(dá)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(qiáng)制循環(huán)用泵采用低揚(yáng)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(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)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(jìn)入加熱管,繼續(xù)循環(huán),保證設(shè)備機(jī)組持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)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(dāng)作加熱蒸汽,引入另一個(gè)蒸發(fā)器,只要后者蒸發(fā)室壓力和溶液沸點(diǎn)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(gè)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(gè)蒸發(fā)器即稱為一效,將多個(gè)蒸發(fā)器連接起來一同操作,即組成一個(gè)多效蒸發(fā)系統(tǒng)。加入生蒸汽的蒸發(fā)器稱為第一效,利用第一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(shí)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)能與投資的最佳平衡點(diǎn),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(shí)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(shí)強(qiáng)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(jìn)口加入一個(gè)清洗系統(tǒng),清洗時(shí)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(shí)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(jìn)入一效蒸發(fā)器蒸發(fā),在一效分離室進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(qiáng)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(jì)算依據(jù)
            蒸發(fā)量(t/h) 以1t/h計(jì)
            進(jìn)料濃度 2%以鹽份計(jì)
            出料濃度 35%以鹽份計(jì)
            進(jìn)料溫度 ? ℃ 35
            進(jìn)料PH PH=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(qiáng)Mpa(絕) 0.4 0.2 0.1
            加熱蒸汽溫度 ℃ 140 100 100
            加熱蒸汽汽化熱kJ /㎏ 2168.2 2221.8 2282.7
            二次蒸汽壓強(qiáng)Mpa(絕) 0.1 0.08 0.06
            二次蒸汽溫度℃ 100 80 60
            二次蒸汽汽化熱kJ /㎏ 2221.8 2282.7 2342.7
            二次蒸汽密度㎏/m3 0.5970 0.3716 0.2416
            液相密度㎏/m3 1100 1250 1350
            液相溫度℃ 102 85 73
            有效溫差℃ 38 32 27
            各效蒸水量㎏/h 390 330 280
            生蒸汽耗量 ?t/h 750
            汽耗比t汽/t水 0.375
            冷卻水耗量 ?t/h 4.5~7m3/h(補(bǔ)充水量)
            冷卻水溫度 ℃ 上水32℃,回水38℃
            生蒸汽壓力 MPa 0.4Mpa
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