一、活性白土三效蒸发浓缩工艺路线与流程
1.预处理:活性白土浆料(固含约8~12%)先经振动筛除杂、均质罐调温(70~80℃)后,由一级喂料泵送入三效蒸发系统。
2.三效顺流蒸发:
I效:新鲜蒸汽加热,蒸发量≈4.2t/h,出料浓度18%,温度95℃;
II效:利用I效二次蒸汽,蒸发量≈3.5t/h,出料浓度28%,温度80℃;
III效:利用II效二次蒸汽,蒸发量≈2.3t/h,出料浓度40%,温度65℃。
总蒸发量≈10t/h,系统蒸汽耗量≈0.35t蒸汽/t水(≈3.5t/h)。
3.浓缩浆后处理:
40%浓浆→板框压滤机脱水→湿饼(含水≤35%)→闪蒸干燥→成品活性白土(含水≤8%),筛分包装。
4.冷凝水:III效二次蒸汽进入表面冷凝器,冷凝水70~75℃,经离子交换精制后回锅炉或工艺洗渣,实现零排放。
二、10t/h活性白土三效蒸发浓缩主要设备选型
工段 | 设备 | 规格/型号 | 数量 | 备注 |
预热 | 板式预热器 | 150m² | 2 | 一级、二级阶梯预热 |
蒸发 | 三效强制循环蒸发器 | I效Φ2200×6000 | 1 | 304+2205双相钢 |
II效Φ2000×5500 | 1 | |||
III效Φ1800×5000 | 1 | |||
分离 | 旋液分离器+丝网除雾 | DN800 | 3 | 二次蒸汽净化 |
冷凝 | 表面冷凝器 | 200m² | 1 | 真空维持-0.085MPa |
压缩 | 蒸汽机械再压缩机(xyu) | 3t/h | 1 | 备用节能改造接口 |
出料 | 板框压滤机 | 500m² | 2 | 交替作业 |
干燥 | 旋转闪蒸干燥机 | Φ1600 | 1 | 蒸汽间接换热 |
辅助 | 真空泵、冷凝水泵、母液泵 | / | 若干 | 变频控制 |
三、10t/h活性白土三效蒸发浓缩公用工程消耗(10t/h进料)
1.新鲜蒸汽(0.6MPa):3.5t/h
2.冷却水(Δt=8℃):120m³/h
3.电装机:≈280kW(实际运行≈220kWh)
4.压缩空气:25Nm³/h(0.7MPa)
四、10t/h活性白土三效蒸发浓缩自动控制
每效液位、密度、温度在线检测,DCS联锁;
蒸汽流量、真空度PID调节,防跑料和结壁;
出料浓度≥40%时连锁启动压滤机,保证系统连续运行。
五、环保与安全
1.废气:不凝气经二次蒸汽洗涤塔(碱液)+活性炭吸附后15m排气筒排放,粉尘≤10mg/m³,VOCs≤50mg/m³;干燥尾气经布袋除尘+水膜除尘后达标排放。
2.废水:蒸发冷凝水全部回用,系统零排放;定期清洗废水送厂内污水处理站(“絮凝+气浮+厌氧+好氧”)。
3.固废:废滤布、残渣作一般固废外运填埋或资源化;废机油等危废委托有资质单位。
4.噪声:蒸发器、压缩机、泵均设隔声罩,厂界噪声≤65dB(A)。
5.防火防爆:III效与真空机组设置爆破片;蒸汽管线保温+疏水;装置区防爆电器ExdIIBT4。
六、10t/h活性白土三效蒸发浓缩投资估算
1.设备费:约580万元
2.安装材料及保温:120万元
3.土建(钢结构平台、水池):80万元
4.电气、仪表、DCS:60万元
5.合计:≈840万元
七、10t/h活性白土三效蒸发浓缩运行成本(年运行7200h)
蒸汽:3.5t/h×180元/t×7200h≈453.6万元
电:220kW×0.7元/kWh×7200h≈110.9万元
循环水:0.05元/m³×120m³/h×7200h≈4.3万元
人工:4人×8万元/年=32万元
维护、折旧:≈85万元/年
年总成本≈686万元,折算吨水蒸发成本≈9.5元/t。
八、10t/h活性白土三效蒸发浓缩实施进度
设计+设备采购:8周
制造+现场安装:10周
调试+性能考核:4周
总工期:≈5.5个月
九、后续优化方向
1.负荷波动较大时,可把III效改为xyu蒸发,节汽率>50%;
2.蒸发器采用DTB结晶形式,实现活性白土在线洗涤再生;
3.余热用于前端浆料预热或厂区供暖,进一步提升能效。