氯化銨MVR蒸發(fā)濃縮+冷卻結(jié)晶系統(tǒng)
新能源電池中磷酸鐵鋰采用氨法中和產(chǎn)生氯化銨廢水,在化肥工業(yè)和稀土生產(chǎn)產(chǎn)一定量的氯化銨廢水,由于氯化銨廢水中氨氮和氯離子存在,若氯化銨廢水直接排放,會對水體產(chǎn)生破壞,因而氯化銨廢水一般需要脫鹽處理后再進入后端處理工藝,且副產(chǎn)的氯化銨可作為農(nóng)肥使用。
氯化銨物性
氯化銨沸點溫升:
溫度℃ 溶液 |
101 |
102 |
103 |
104 |
105 |
107 |
110 |
115 |
120 |
NH4Cl |
6.1 |
11.35 |
15.96 |
19.8 |
22.28 |
28.37 |
35.98 |
46.94 |
|
氯化銨溶解度:
分子式 |
在下列溫度(℃)時無水硫酸鹽在100g水中的最大溶解克數(shù) |
||||||||||||
0 |
10 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
150 |
|
NH4Cl |
29.4 |
33.3 |
37.2 |
39.8 |
41.4 |
45.8 |
50.4 |
55.2 |
60.2 |
65.6 |
71.3 |
77.3 |
87.3 |
常用的氯化銨蒸發(fā)結(jié)晶工藝有多效蒸發(fā)、MVR蒸發(fā)
MVR蒸發(fā)設(shè)備材質(zhì)選擇
根據(jù)氯化銨液體溶液腐蝕性,與物料接觸的部分采用TA2材質(zhì),與二次蒸汽接觸部分可采用TA2/2205材質(zhì),與冷凝水接觸部分可選用316L。
技術(shù)原理
氯化銨MVR蒸發(fā)器的實現(xiàn)過程為:氯化銨MVR蒸發(fā)器濃縮→氯化銨溶液連續(xù)結(jié)晶器→結(jié)晶過濾→母液返回MVR蒸發(fā)器
通過控制MVR蒸發(fā)器內(nèi)氯化銨溶液的濃度,控制氯化銨溶液最高沸點升高<12℃,可達到較為滿意的節(jié)能效果。
因氯化銨溶液冷卻結(jié)晶后母液返回蒸發(fā)器,需要額外消耗一部分蒸汽,蒸汽耗量和氯化銨含量呈正比。
氯化銨MVR蒸發(fā)器采用多級蒸發(fā)工藝,公用單臺壓縮機。氯化銨濃度逐級提高,MVR蒸發(fā)器的換熱溫差逐漸縮小。在級獲得最大蒸發(fā)強度,氯化銨冷卻結(jié)晶后母液返回氯化銨MVR蒸發(fā)器的最后一級,不影響前端溶液濃度。
氯化銨冷卻結(jié)晶器采用冷卻型OSLO結(jié)晶器,通過列管換熱器把MVR蒸發(fā)器所來的高溫高濃溶液熱量移走,氯化銨溶液溫度降低達到飽和并析出氯化銨晶體。氯化銨結(jié)晶器能夠?qū)崿F(xiàn)物料連續(xù)進,連續(xù)采出的不間斷操作。從OSLO結(jié)晶器中連續(xù)采出的晶漿經(jīng)過濾得到氯化銨固體。過濾后低溫低濃氯化銨母液經(jīng)蒸汽加熱后返回前端MVR蒸發(fā)器的末級繼續(xù)蒸發(fā)濃縮。
裝置特點
1、采用MVR蒸發(fā)器,優(yōu)化工藝,充分發(fā)揮MVR蒸發(fā)器的節(jié)能優(yōu)勢。
2、多級氯化銨MVR蒸發(fā)器對低濃度氯化銨溶液蒸發(fā)濃縮節(jié)能效果顯著。
3、采用了氯化銨結(jié)晶器(OSLO型),降低了氯化銨MVR蒸發(fā)器電負荷,全系統(tǒng)實現(xiàn)了連續(xù)自動化操作。
4、結(jié)晶系統(tǒng)產(chǎn)出氯化銨晶體粒度大,易于過濾,降低氯化銨產(chǎn)品含濕量。
氯化銨MVR蒸發(fā)器物料背景
氯化銨溶液具有較高的溶解度,飽和溶液沸點升高較高(溶解度數(shù)據(jù)參見氯化銨多效蒸發(fā)器),溶液呈酸性,設(shè)備選材較苛刻。
氯化銨不宜在高溫狀態(tài)下通過MVR蒸發(fā)器直接蒸發(fā)得到結(jié)晶,此時所需壓縮機溫升較高,能耗較大,尤其離心式壓縮機在高溫升運行狀態(tài)下轉(zhuǎn)速高,增速箱磨損加速,機械壽命不佳。
低溫狀態(tài)下雖然可直接蒸發(fā)結(jié)晶得氯化銨,但因操作真空度較高,設(shè)備一次性投入較大。我們采用氯化銨MVR蒸發(fā)器+OSLO連續(xù)結(jié)晶器(冷卻)工藝在設(shè)備投資和運行成本間做了較好的平衡取舍。