针对每小时处理量15吨的焦化废水三效蒸发器设计,以下是关键技术要点和方案建议:
1.设计基础参数
处理量:15t/h(进水),浓缩比通常按10:1设计,最终浓缩液产量约1.5t/h。
进水特性:
高COD(500020,000mg/L)、高氨氮、酚类、氰化物、油类等。
含盐量(TDS)通常5%15%,可能含氯化物、硫化物等。
沸点升高明显(需热力计算修正)。
出水要求:冷凝水需达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB161712012)回用或排放标准。
2.三效蒸发器选型与流程
蒸发形式:推荐降膜蒸发器(适合高盐、易结垢废水)或强制循环蒸发器(高粘度、易结晶工况)。
效数选择:三效(节能平衡点,蒸汽耗量约0.30.4t蒸汽/t废水)。
流程示例:
一效:高温效(120130℃),生蒸汽加热;
二效:中温效(90100℃),利用一效二次蒸汽;
三效:低温效(6070℃),真空操作(0.06至0.08MPa),二次蒸汽冷凝后净化回用。
热源:0.40.6MPa饱和蒸汽,需配套蒸汽锅炉或余热回收系统。
3.关键设备参数
蒸发面积:单效约8001200m²(需根据热平衡计算调整)。
材质:
主体:2205双相不锈钢或钛材(耐氯离子腐蚀);
加热管:316L或2507双相钢。
配套系统:
预处理:除油、混凝沉淀、pH调节(避免酸性腐蚀);
冷凝系统:管式冷凝器+真空泵;
结晶系统:强制循环结晶器(分离盐分);
清洗系统:CIP在线清洗(防结垢堵塞)。
4.能源消耗估算
蒸汽消耗:4.56t/h(三效蒸发理论值0.3t蒸汽/t废水,实际需加10-20%余量);
电力消耗:约80120kW(泵、真空系统、控制系统);
冷却水:约5080t/h(依冷凝器设计而定)。
5.注意事项
防结垢:定期化学清洗(柠檬酸/EDTA),或添加阻垢剂;
腐蚀防护:严格控制pH(中性偏碱),监测氯离子浓度;
二次污染:
浓缩液需危废处理(焚烧或固化);
不凝气(VOCs)需活性炭吸附或焚烧。
6.经济性参考
投资成本:约8001200万元(含预处理、蒸发主体、自动化控制);
运行成本:约60100元/吨废水(含蒸汽、电耗、人工、维护)。
如需详细工艺计算或设备图纸,需进一步提供废水成分分析数据(如pH、盐分组成、有机物含量等)。建议联合专业环保工程公司进行中试验证。