硫酸銨廢水蒸發(fā)結(jié)晶工藝
在發(fā)酵、廢氣吸收、工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)容易產(chǎn)生硫酸銨廢水,一般水量大,且硫酸銨含量較高(≥10%),前端不適合采用膜濃縮或電滲析進(jìn)行減量處理,廢水直接進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng),產(chǎn)水回用/生化,結(jié)晶鹽作為副產(chǎn)硫酸銨(肥料)。
一、項(xiàng)目概況:
1、物料名稱:硫酸銨溶液。
2、進(jìn)料參數(shù):硫酸銨濃度:10%,溫度:常溫(0~40℃),進(jìn)料量:12t/h,pH值:4~5,硬度<200mg/L。
3、出料參數(shù):結(jié)晶出料,出料量:1.2t/h。
4、設(shè)計(jì)蒸發(fā)量:10.8t/h。
5、配置打包裝置。
6、設(shè)備材質(zhì):與物料接觸部分采用2205,其他部分采用316L。
7、控制方式:PLC控制。
8、物料來源:采用稀硫酸稀酸吸附氨氣形成硫酸銨溶液,通過投加碳酸銨調(diào)節(jié)pH中和硫酸。物料中雜質(zhì)來源為配稀酸所用的工藝水。蒸發(fā)冷凝水若返回配酸,即可保證硫酸銨純度。
主體工藝流程:
二、工藝概述:
1) 進(jìn)料罐→進(jìn)料泵→預(yù)熱器→強(qiáng)制循環(huán)換熱器→結(jié)晶器(蒸汽→壓縮機(jī)→換熱器)→出料泵→鹽漿
2) 原液首先經(jīng)進(jìn)料泵通過冷凝水換熱器進(jìn)行熱交換后,進(jìn)入不凝汽預(yù)熱器進(jìn)一步換熱升溫,熱源是蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸餾水和排出系統(tǒng)的不凝汽。
3) 經(jīng)過預(yù)熱后的料液進(jìn)入強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi),對(duì)其進(jìn)行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶,直至溶液出現(xiàn)結(jié)晶鹽,經(jīng)出料泵輸送鹽漿出料。
4) 分離器產(chǎn)生的二次蒸汽,進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮,經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮后的高溫蒸汽再進(jìn)入到強(qiáng)制循環(huán)加熱器,在強(qiáng)制循環(huán)加熱器殼程內(nèi)蒸汽被冷凝為冷凝水,排入冷凝水罐,通過冷凝水泵,泵入冷凝水換熱器中,對(duì)料液進(jìn)行預(yù)熱。
5) 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器殼程內(nèi)的不凝氣進(jìn)入不凝氣換熱器內(nèi)對(duì)物料進(jìn)一步預(yù)熱。
6) 系統(tǒng)每臺(tái)壓縮機(jī)單獨(dú)配套積液罐、排水泵,積液罐中冷凝水通過排水泵輸送至冷凝水罐中。
7) 加熱器一分為二,串聯(lián)在軸流泵的前后,滿足物料管間流速的同時(shí)降低了循環(huán)泵的循環(huán)量,有利于晶體的培養(yǎng)長大。
8) 硫酸銨其顯著特點(diǎn)為溶解度大,設(shè)備及管道易結(jié)疤、結(jié)垢、堵塞,堵塞后固體較硬,清理困難,給蒸發(fā)結(jié)晶過程造成諸多不便。因此在硫酸銨的MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,需要著重考慮硫酸銨的結(jié)晶堵塞問題,在設(shè)備的液位測量部位、出料口、管道、泵、等需要考慮吹掃、置換等防堵措施。
三、工藝特點(diǎn):
1、含鹽量高,采用臥式活塞雙推離心機(jī),自動(dòng)卸料,大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省人工。
2、MVR加熱器的換熱管采用2205,管板采用2205,殼程采用316L,MVR分離器采用316L;循環(huán)管采用316L、出料管道選用316L;二次蒸汽管道選擇316L;與冷凝水接觸的管道、容器選擇316L。
3、采用離心式高溫升蒸汽壓縮機(jī),材質(zhì)蝸殼:316L,葉輪:TC4,溫升:18℃。
4、循環(huán)泵采用大流量,低揚(yáng)程軸流泵,降低電機(jī)功耗,節(jié)省運(yùn)行成本
5、MVR蒸發(fā)結(jié)晶器系統(tǒng)采用強(qiáng)制循環(huán)形式,系統(tǒng)穩(wěn)定,節(jié)省能耗。
6、結(jié)晶器采用OSLO形式,能大大消除硫酸銨溶液過飽和度,有利于晶型成長,系統(tǒng)設(shè)計(jì)為負(fù)壓蒸發(fā),盡量降低蒸發(fā)溫度。
7、防止蒸發(fā)器內(nèi)因蒸發(fā)造成蒸汽中夾帶液體,在蒸發(fā)器的上部設(shè)有除沫裝置;增設(shè)消泡劑加藥裝置進(jìn)一步減少蒸發(fā)過程泡沫的產(chǎn)生。
8、在蒸餾水出水管路安裝電導(dǎo)率儀,在線檢測蒸餾水電導(dǎo),通過出口控制閥門控制蒸餾水流向,合格蒸餾水回用,不合格蒸餾水進(jìn)入蒸發(fā)原水罐繼續(xù)處理。
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