每小時處理量12t(以干鹽計)的有機(jī)雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶裝置,通常以“進(jìn)料總流量≈5m3/h、含鹽量約15%~20%”的母液為設(shè)計基準(zhǔn),采用“MVR(機(jī)械蒸汽再壓縮)+強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶”工藝最經(jīng)濟(jì)可靠。下面按“流程—設(shè)備—控制—能耗—布置”五個維度做系統(tǒng)說明,不再使用任何表格。
一、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備流程概述
1.預(yù)熱脫氣:母液先經(jīng)板式換熱器被冷凝水預(yù)熱至85℃左右,再進(jìn)入真空脫氣塔除掉CO?、NH?等可凝氣體,防止后段結(jié)垢。
2.一級MVR蒸發(fā):進(jìn)料12m3/h,蒸發(fā)溫度85℃,蒸發(fā)量3.8~4m3/h,濃縮液TDS由180g/L提至300g/L;二次蒸汽經(jīng)離心壓縮機(jī)升溫8~10℃后回用作熱源,壓縮機(jī)設(shè)計溫升12℃、軸功率約110kW。
3.強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器:濃縮液切向進(jìn)入結(jié)晶器,保持2m/s的循環(huán)速度,晶漿固含量維持在15%~20%,晶核成長時間2~3h,結(jié)晶溫度55℃(防有機(jī)雜質(zhì)熱分解)。
4.固液分離:結(jié)晶器底流用雙級活塞推料離心機(jī)脫水,晶餅含水率≤12%,生產(chǎn)能力5t/h(干鹽)。母液回流比60%~70%,剩余母液1.5m3/h排入雜鹽干化系統(tǒng)。
5.冷凝水回用:蒸發(fā)冷凝水3.8m3/h,TDS<100mg/L,COD<10mg/L,可直接回生產(chǎn)線作洗滌水或循環(huán)冷卻水補(bǔ)水。
二、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備核心設(shè)備選型
1.蒸發(fā)器:立式降膜+強(qiáng)制循環(huán)復(fù)合結(jié)構(gòu),材質(zhì)2205雙相鋼,換熱面積260m2,設(shè)計壓力?0.09/0.3MPa。
2.壓縮機(jī):單級高速離心式,入口體積流量3000m3/h,變頻調(diào)速,蒸發(fā)量可在70%~110%間無級調(diào)節(jié)。
3.結(jié)晶器:DTB(DraftTubeBaffle)型,內(nèi)導(dǎo)流筒直徑1.2m,有效容積8m3,頂部設(shè)細(xì)晶捕集器,減少有機(jī)雜質(zhì)的共結(jié)晶。
4.離心機(jī):推料式,篩網(wǎng)間隙0.15mm,與物料接觸部分襯HALAR防腐層,電機(jī)功率45kW。
5.干燥床:振動流化床,干燥能力5t/h,蒸汽耗量0.9t/h,出料溫度≤60℃,可直接噸袋包裝。
三、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備自動化控制
1.溫度:蒸發(fā)器、結(jié)晶器設(shè)多點(diǎn)鉑電阻,PID控制蒸汽壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速及不凝氣排放閥。
2.液位:蒸發(fā)器液位80%±5%,通過進(jìn)料泵變頻閉環(huán);結(jié)晶器液位與采鹽泵連鎖,保證晶漿密度穩(wěn)定。
3.濃度:在線電導(dǎo)儀與實(shí)驗(yàn)室密度計雙重校驗(yàn),當(dāng)母液中有機(jī)COD>2000mg/L時自動補(bǔ)加氧化劑(次氯酸鈉)進(jìn)行破穩(wěn)。
4.安全:壓縮機(jī)振動、軸溫、喘振保護(hù);設(shè)備區(qū)設(shè)VOC檢測報警并與排風(fēng)機(jī)聯(lián)動。
四、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備能耗與運(yùn)行費(fèi)用
1.裝機(jī)功率:壓縮機(jī)110kW、循環(huán)泵22kW、真空泵7.5kW、離心機(jī)45kW、干燥30kW,合計215kW;實(shí)際電耗0.11kWh/kg鹽。
2.蒸汽:僅在開機(jī)或故障時補(bǔ)汽0.3t/h;正常運(yùn)行零生蒸汽,系統(tǒng)蒸汽自給率>95%。
3.循環(huán)水:壓縮機(jī)級間冷卻30m3/h,溫差8℃,由廠區(qū)循環(huán)水場統(tǒng)一供給。
五、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備布置與安裝要點(diǎn)
1.占地:蒸發(fā)框架12m×8m×18m(四層),結(jié)晶、離心、干燥與包裝布置在15m×12m單層廠房,總占地約350m2。
2.荷載:蒸發(fā)器操作重25t,框架需按5kN/m2活荷載設(shè)計;離心機(jī)布置在±0.00平面,設(shè)防震墊。
3.防腐:與含氯有機(jī)母液接觸的全部管道選用FRP或鋼襯PO;保溫采用硅酸鋁+不銹鋼板,外表面溫度≤45℃。
4.檢修:DTB結(jié)晶器頂部設(shè)2t電動葫蘆,蒸發(fā)器管程側(cè)預(yù)留1m抽管空間;壓縮機(jī)平臺設(shè)單軌吊,便于更換葉輪。
通過以上配置,裝置可連續(xù)8000h/a穩(wěn)定運(yùn)行,年產(chǎn)干雜鹽4萬t,雜鹽含水率≤12%,達(dá)到《危險廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB185982019)入場含水率要求,真正實(shí)現(xiàn)有機(jī)雜鹽減量化和無害化。