項目名稱:10噸/h硫酸鈉廢水蒸發(fā)結(jié)晶案例
蒸發(fā)器類型:多效蒸發(fā)器——三效蒸發(fā)器
設(shè)備規(guī)格:10m³/h
項目概述:
水質(zhì)特點及工藝分析:
本項目廢水經(jīng)康景輝實驗室檢測,廢水水質(zhì)復(fù)雜,成分較多,水中高COD成分,物料具體如下:
物料成分:廢水中含硫酸鈉、甘油、高COD,且含有脂肪酸、酸化油。鑒于硫酸鈉溶液特性,康景輝根據(jù)客戶要求及水質(zhì)情況,綜合考慮各種蒸發(fā)器設(shè)計工藝,特為客戶公司設(shè)計了三效強制循環(huán)蒸發(fā)工藝,處理該廢水。
物料成分實驗效果如圖:
(硫酸鈉廢水水質(zhì)實驗對比圖)
(COD/氨氮測定儀測定處理前后COD含量對比)
硫酸鈉又叫芒硝,硫酸鈉產(chǎn)品,外觀為白色,有苦味固體結(jié)晶或粉末,主要用于化工原料,有吸濕性,易溶于水,對眼睛和皮膚有刺激性作用,對環(huán)境有危害,對大氣可造成污染。它的溶解度在溫度85℃的情況下濃度30%的時候達到飽和狀態(tài),沸點升高3.5℃(不含其它成分的情況下)PH 7。硫酸納含量15~20%。入口溫度40度,蒸發(fā)溫度85度,出料結(jié)晶。設(shè)計蒸發(fā)結(jié)晶工藝時要根據(jù)條件設(shè)計蒸發(fā)器的蒸發(fā)方式和工藝。
硫酸鈉廢水蒸發(fā)結(jié)晶工藝設(shè)計簡述:
本案例為含硫酸鈉廢水蒸發(fā)結(jié)晶,綜合考慮硫酸鈉的溶液特性,設(shè)計了三效強制循環(huán)蒸發(fā)工藝。物料首先從原料罐經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后,依次送入多效蒸發(fā)器的一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器。
物料在一級蒸發(fā)器內(nèi)實現(xiàn)預(yù)濃縮,在第二級、三級、四級蒸發(fā)器內(nèi)達到飽和并析出結(jié)晶。在蒸發(fā)器工藝中選用強制循環(huán)蒸發(fā)工藝,四級蒸發(fā)器內(nèi)晶漿經(jīng)稠厚器緩沖后送離心機進行過濾分離,分離后母液返回蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)。物料初始濃度較低,且硫酸鈉溶解度較大,在蒸發(fā)相當程度后才達到飽和析出固體,故蒸發(fā)器選用多效蒸發(fā)器,強制循環(huán)工藝比較適用于具有固體析出的結(jié)晶場合。
硫酸鈉廢水蒸發(fā)結(jié)晶器:料液經(jīng)過加熱器加熱升溫后,進入結(jié)晶器蒸發(fā),蒸發(fā)過程是在全密閉狀態(tài)下連續(xù)進行,設(shè)備內(nèi)溫度、壓力及料液濃度均可保持在適宜蒸發(fā)的狀態(tài),經(jīng)加熱器加熱后的物料由中央管進入結(jié)晶器,氣液混合物在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)分離。
蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)過程由強制循環(huán)泵帶動,快速有效的消除溶液過飽和,有益于對晶體的培養(yǎng),易于得到粒度較大的固體顆粒,易于離心過濾,且產(chǎn)品含濕量低。
硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶器工作流程:
原水→預(yù)熱系統(tǒng)→三效強制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)→濃縮液產(chǎn)出
10m³/h的原液首先進入預(yù)熱系統(tǒng)。
進入預(yù)熱系統(tǒng)后,混合液和一效加熱器的鮮蒸汽冷凝水預(yù)熱;
預(yù)熱后物料按三效順流的工藝,首先進入一效強制循環(huán)加熱器。在流經(jīng)加熱器的過程中,吸收蒸汽側(cè)的熱量,然后沸騰蒸發(fā),蒸發(fā)后的濃縮液停留在蒸發(fā)器的底部。
當?shù)诙枰恿蠒r,自控系統(tǒng)會自動把一效的濃縮液送入第二效;
當?shù)谌枰恿蠒r,自控系統(tǒng)會自動把二效的濃縮液送入第三效;
物料經(jīng)過循環(huán)泵的作用,在加熱室吸收蒸汽側(cè)的熱量,然后在分離器沸騰,沸騰蒸發(fā)的二次蒸汽上升,濃縮液受重力影響停留在分離器底部。經(jīng)過蒸發(fā)后,分離器的料液濃度上升,物料濃度達到67%。
當?shù)谌饪s液濃度達到設(shè)計值67%時排出系統(tǒng)。
二次蒸汽流程:
一效加熱器熱源:外接飽和鮮蒸汽
二效加熱器熱源:一效二次蒸汽
三效加熱器熱源:二效二次蒸汽
蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽夾帶有少量的液滴,這些臟的二次蒸汽上升,進入除霧器,通過逆流洗滌,將二次蒸汽中夾帶的微小液滴洗滌出來,重新進入料液。被洗掉霧沫的二次蒸汽,進入下一效加熱器的蒸汽側(cè)。
外接飽和鮮蒸汽換熱后冷凝成水,去往預(yù)熱器為原料預(yù)熱。
三效二次蒸汽進入冷凝器冷凝。
蒸發(fā)結(jié)晶器自控系統(tǒng):
整套硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶器,自控系統(tǒng)是通過PLC軟件控制,所有的輸出和輸入信號,系統(tǒng)操作都由配套的計算機完成。
本系統(tǒng)能夠?qū)崟r觀察整個項目的總系統(tǒng)圖,工藝流程畫面,控制流程總圖等多窗口顯示;動態(tài)的工藝流程畫面;設(shè)備運行狀態(tài)和過程參數(shù);各個獨立控制站的狀態(tài)顯示,報警及事件的自動記錄;在線打印、趨勢圖、生產(chǎn)報表生成,數(shù)據(jù)處理,上位控制命令發(fā)送,自動手動切換,漢化編輯對話框等功能,便于用戶在后期只進行簡單的操作即可。視窗化的操作界面,使操作人員對系統(tǒng)的運行狀態(tài)一目了然,運行過程各容器物料液位經(jīng)首次設(shè)定高度后即可自行保持穩(wěn)定,無需人工干預(yù)。
硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶器自控系統(tǒng)的功能:
整套硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶控制系統(tǒng)配有安全操作系統(tǒng),以防止生產(chǎn)過程中對可能會產(chǎn)生系統(tǒng)的損害和重要部件的損害,其主要功能如下:
1、遠程啟動,運行與設(shè)定參數(shù),達到穩(wěn)定蒸發(fā)狀態(tài)。
2、遠程自動清洗系統(tǒng)、可以自動定時清洗、也可以手動隨時清洗,還可以不停機在線直接清洗。保持傳熱系數(shù),提高生產(chǎn)率。
3、自動報警系統(tǒng),自動提示錯誤,自動停機,幫助使用人員快速排錯,降低操作人員的要求和工作強度,同時也確保整套蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運行。
4、自動保護系統(tǒng),液位的升高或降低達到警戒線時,系統(tǒng)自動進入保護狀態(tài)。
5、自控系統(tǒng)檢測設(shè)計位置的參數(shù)被記錄在系統(tǒng)報表,同時參數(shù)將連鎖、反饋調(diào)節(jié)、控制閥門開度、泵的啟停,判斷是否進料、出料,系統(tǒng)是否結(jié)垢,系統(tǒng)是否熱量損失較多
通過配置的高清晰攝像頭,采集現(xiàn)場設(shè)備的實時運行情況,可以即時查看。整套蒸發(fā)結(jié)晶器系統(tǒng)自動控制液位、自動進出料。
蒸發(fā)結(jié)晶器項目案例實景: