每小时处理量12t(以干盐计)的有机杂盐蒸发结晶装置,通常以“进料总流量≈5m³/h、含盐量约15%~20%”的母液为设计基准,采用“xyu(机械蒸汽再压缩)+强制循环结晶”工艺最经济可靠。下面按“流程—设备—控制—能耗—布置”五个维度做系统说明,不再使用任何表格。
一、杂盐蒸发结晶设备流程概述
1.预热脱气:母液先经板式换热器被冷凝水预热至85℃左右,再进入真空脱气塔除掉CO₂、NH₃等可凝气体,防止后段结垢。
2.一级xyu蒸发:进料12m³/h,蒸发温度85℃,蒸发量3.8~4m³/h,浓缩液TDS由180g/L提至300g/L;二次蒸汽经离心压缩机升温8~10℃后回用作热源,压缩机设计温升12℃、轴功率约110kW。
3.强制循环结晶器:浓缩液切向进入结晶器,保持2m/s的循环速度,晶浆固含量维持在15%~20%,晶核成长时间2~3h,结晶温度55℃(防有机杂质热分解)。
4.固液分离:结晶器底流用双级活塞推料离心机脱水,晶饼含水率≤12%,生产能力5t/h(干盐)。母液回流比60%~70%,剩余母液1.5m³/h排入杂盐干化系统。
5.冷凝水回用:蒸发冷凝水3.8m³/h,TDS<100mg/L,COD<10mg/L,可直接回生产线作洗涤水或循环冷却水补水。
二、杂盐蒸发结晶设备核心设备选型
1.蒸发器:立式降膜+强制循环复合结构,材质2205双相钢,换热面积260m²,设计压力−0.09/0.3MPa。
2.压缩机:单级高速离心式,入口体积流量3000m³/h,变频调速,蒸发量可在70%~110%间无级调节。
3.结晶器:DTB(DraftTubeBaffle)型,内导流筒直径1.2m,有效容积8m³,顶部设细晶捕集器,减少有机杂质的共结晶。
4.离心机:推料式,筛网间隙0.15mm,与物料接触部分衬HALAR防腐层,电机功率45kW。
5.干燥床:振动流化床,干燥能力5t/h,蒸汽耗量0.9t/h,出料温度≤60℃,可直接吨袋包装。
三、杂盐蒸发结晶设备自动化控制
1.温度:蒸发器、结晶器设多点铂电阻,PID控制蒸汽压缩机的转速及不凝气排放阀。
2.液位:蒸发器液位80%±5%,通过进料泵变频闭环;结晶器液位与采盐泵连锁,保证晶浆密度稳定。
3.浓度:在线电导仪与实验室密度计双重校验,当母液中有机COD>2000mg/L时自动补加氧化剂(次氯酸钠)进行破稳。
4.安全:压缩机振动、轴温、喘振保护;设备区设VOC检测报警并与排风机联动。
四、杂盐蒸发结晶设备能耗与运行费用
1.装机功率:压缩机110kW、循环泵22kW、真空泵7.5kW、离心机45kW、干燥30kW,合计215kW;实际电耗0.11kWh/kg盐。
2.蒸汽:仅在开机或故障时补汽0.3t/h;正常运行零生蒸汽,系统蒸汽自给率>95%。
3.循环水:压缩机级间冷却30m³/h,温差8℃,由厂区循环水场统一供给。
五、杂盐蒸发结晶设备布置与安装要点
1.占地:蒸发框架12m×8m×18m(四层),结晶、离心、干燥与包装布置在15m×12m单层厂房,总占地约350m²。
2.荷载:蒸发器操作重25t,框架需按5kN/m²活荷载设计;离心机布置在±0.00平面,设防震垫。
3.防腐:与含氯有机母液接触的全部管道选用FRP或钢衬PO;保温采用硅酸铝+不锈钢板,外表面温度≤45℃。
4.检修:DTB结晶器顶部设2t电动葫芦,蒸发器管程侧预留1m抽管空间;压缩机平台设单轨吊,便于更换叶轮。
通过以上配置,装置可连续8000h/a稳定运行,年产干杂盐4万t,杂盐含水率≤12%,达到《危险废物填埋污染控制标准》(GB185982019)入场含水率要求,真正实现有机杂盐减量化和无害化。