捷晶能源-氯化銨廢水蒸發(fā)器

在化肥工業(yè)和稀土生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生一定量的氯化銨廢水,由于氯化銨廢水中有氨氮和氯離子的存在,若氯化銨廢水直接排放,則會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生一定的污染,且隨著量的不斷增長(zhǎng),污染程度也在加大 ，而氯化銨廢水的處理又是很大的難題。采用蒸發(fā)濃縮工藝，蒸汽消耗高，并且氯化銨溶液對(duì)材質(zhì)的腐蝕十分嚴(yán)重。其中，采用多效蒸發(fā)的蒸發(fā)器形式較為普遍。但近年來(lái)，隨著蒸汽價(jià)格的飛速上漲，該種蒸發(fā)過(guò)程的能耗也使得廣大企業(yè)負(fù)擔(dān)急劇增大，因此，尋找一種高效節(jié)能的蒸發(fā)技術(shù)顯得非常迫切?；诖?，捷晶能源對(duì)氯化銨廢水處理工藝進(jìn)行了專項(xiàng)研究，提出了新一代MVR蒸發(fā)濃縮設(shè)備理念，采用MVR蒸發(fā)工藝，配合耐腐蝕的鈦材作為設(shè)備的主要材質(zhì)。

1.MVR蒸發(fā)工藝流程簡(jiǎn)述

MVR是機(jī)械蒸汽再壓縮的英文表示，（Mechanical Vapor Recompression)的簡(jiǎn)稱，其基本原理是將從結(jié)晶器分離出來(lái)的二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后，溫度、壓力升高，熱焓增大，然后進(jìn)入蒸發(fā)器加熱室冷凝并稀放出潛熱。受熱側(cè)的料液也得到熱量后沸騰汽化產(chǎn)生飽和氣體（即二次蒸汽）。二次蒸汽經(jīng)分離器后進(jìn)入壓縮機(jī)，重復(fù)上述過(guò)程。這樣就可以回收利用蒸汽的潛熱，達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)還省去了冷卻水系統(tǒng)。

2.MVR蒸發(fā)工藝的優(yōu)點(diǎn)

多效蒸發(fā)過(guò)程中，蒸發(fā)器某一效的二次蒸汽不能直接作為本效熱源，只能作為次效或次幾效的熱源。如果作為本效熱源，必須額外給予能量，使其溫度、壓力提高，蒸汽噴射泵只能壓縮部分二次蒸汽，而運(yùn)用了MVR技術(shù)的蒸發(fā)器則可壓縮蒸發(fā)器中的所有二次蒸汽，使得蒸汽壓縮，熱焓值提高，再重新輸入到加熱室進(jìn)行蒸發(fā)，就這樣源源不斷地進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)，蒸發(fā)出的水分***終變成冷凝水與原料換熱后排出。

捷晶能源將蒸汽機(jī)械再壓縮式蒸發(fā)器的工作原理與三效蒸發(fā)、四效蒸發(fā)兩種蒸發(fā)方式的工作原理進(jìn)行了對(duì)比，體現(xiàn)其明顯的節(jié)能效果，結(jié)果表明：從氯化銨廢水中每蒸發(fā)出1t水，相對(duì)于四效蒸發(fā)器，MVR蒸發(fā)器可以節(jié)省60.72%的標(biāo)準(zhǔn)煤。

由于二次蒸汽的潛熱得到充分利用，和傳統(tǒng)的蒸發(fā)器相比較，MVR蒸發(fā)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）節(jié)能效果非常顯著，由于完全循環(huán)使用了二次蒸汽的潛能，從而大大減少了能源的消耗；

（2）不需要鮮蒸汽加熱，只需要適當(dāng)?shù)碾娔芫湍芫S持蒸發(fā)的正常進(jìn)行；

（3) 由于加熱器同時(shí)又是二次蒸汽的冷凝器，所以不但不需要另外的冷凝器，而且無(wú)需循環(huán)冷卻水；

（4）占地面積少，操作人員少，配套的公用工程項(xiàng)目少；

（5）操作更加穩(wěn)定可靠，全系統(tǒng)可做成組態(tài)控制，高度自動(dòng)化；

（6）在30-100攝氏度的范圍內(nèi)任意設(shè)定蒸發(fā)溫度，特別適合有熱敏性質(zhì)的物料的濃縮或結(jié)晶，并且在低溫蒸發(fā)狀態(tài)下無(wú)需冷凍冷卻水，大大節(jié)省投資強(qiáng)度。

3.含氯化銨廢水蒸發(fā)的工藝難點(diǎn)

氯化銨廢水中因?yàn)楹休^高濃度的Cl-，對(duì)設(shè)備材質(zhì)的腐蝕極其嚴(yán)重；另一方面，氯化銨廢水蒸發(fā)到結(jié)晶濃度時(shí)的能耗過(guò)高。工業(yè)生產(chǎn)中氯化銨廢水中氯化銨的含量都比較低，如果采用單效蒸發(fā)回收氯化銨，蒸汽消耗過(guò)高，運(yùn)行成本費(fèi)用高，很多企業(yè)都不能接受。

4.MVR蒸發(fā)系統(tǒng)的選材

在氯化銨溶液中含有較高濃度的氯離子，對(duì)設(shè)備的腐蝕極為嚴(yán)重，因此，需要選用耐腐蝕強(qiáng)的鈦材，在氯化銨水溶液中，溫度20-100攝氏度，各種濃度下，鈦材的腐蝕速度《0.013mm/a，所以，選用鈦材配合低溫蒸發(fā)可以解決氯化銨蒸發(fā)時(shí)的的設(shè)備腐蝕問(wèn)題。

5.氯化銨MVR蒸發(fā)工藝設(shè)計(jì)及重要部件選型介紹

MVR蒸發(fā)設(shè)備的主體是蒸發(fā)器，它主要由加熱器和分離器組成，本設(shè)備采用板式強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，設(shè)計(jì)蒸發(fā)量為2t/h，核心是蒸汽壓縮機(jī)。

加熱器采用板式強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器板間不產(chǎn)生蒸發(fā)，物料在分離器中閃蒸。在本方案中配合循環(huán)泵，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)蒸發(fā)，保證其達(dá)到蒸發(fā)濃度，它還具有物料流速高、不宜結(jié)垢、傳熱系數(shù)大的優(yōu)點(diǎn)。這種加熱器內(nèi)部料液不會(huì)發(fā)生相變，避免了物料在設(shè)備內(nèi)結(jié)垢結(jié)晶堵塞的危險(xiǎn)。

由于溶液在加熱器中通過(guò)蒸汽進(jìn)行換熱，換完熱的溶液在高溫中進(jìn)入分離器，在分離器中產(chǎn)生閃蒸，蒸發(fā)所產(chǎn)生的二次蒸汽中，往往攜帶著大小不等的液滴。如不采用高效除霧裝置，一方面引起產(chǎn)品的損失，另一方面還由于分離效果不好導(dǎo)致進(jìn)入壓縮機(jī)里的蒸汽夾帶的液滴對(duì)壓縮機(jī)造成損壞，降低設(shè)備使用壽命。為了防止大液滴從二次蒸汽出口飛濺出去。本裝置擁有捷晶能源自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“高效除沬器”，在分離器內(nèi)及二次蒸汽出口設(shè)置了折流式、旋流式并連的曲折通道除霧裝置。本裝置保證有效的防止了液滴夾帶料液的現(xiàn)象，以延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，確保設(shè)備正常運(yùn)行。

壓縮機(jī)選用原裝進(jìn)口壓縮機(jī)，且轉(zhuǎn)子材質(zhì)為316L不銹鋼，我公司已經(jīng)有眾多項(xiàng)目在使用，穩(wěn)定性好，而且具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能。