一、硫酸钠三效蒸发结晶系统设计参数
1.处理量:1.33t/h(32t/d)
2.进料浓度:15–20%(质量分数,Na₂SO₄)
3.出料浓度结晶盐≥98%(无水硫酸钠)
4.蒸发水量:1.1t/h(含母液回流)
5.生蒸汽压力:0.4MPa(饱和蒸汽温度143℃)
6.蒸汽耗量:0.35t蒸汽/t水(三效+热泵)
7.冷却水循环量:25m³/h(Δt=10℃)
二、硫酸钠三效蒸发结晶系统工艺流程(逆流+强制循环)
采用逆流进料、强制循环+DTB结晶器组合工艺,适应硫酸钠晶体生长慢、易结疤的特性:
1.预热阶段:原料液经冷凝水预热器升温至70–80℃,进入第三效蒸发器(低温效)。
2.三效蒸发浓缩
Ⅲ效:低温(~55℃)蒸发,初步浓缩;
Ⅱ效:中温(~75℃)蒸发,结晶析出;
Ⅰ效:高温(~90℃)蒸发,最终浓缩至出料浓度。
3.结晶与分离
DTB结晶器用于Ⅱ效和Ⅰ效,控制过饱和度,防止细晶生成;
稠厚器+离心机分离晶体,母液返回系统循环。
4.冷凝与真空系统
Ⅲ效二次蒸汽经表面冷凝器+真空泵维持负压,降低沸点;
冷凝水回用于预热或外排。
三、硫酸钠三效蒸发结晶系统关键设备配置
设备名称 | 规格/材质 | 备注 |
Ⅲ效蒸发器 | 强制循环,换热面积~20m² | 316L管程,耐硫酸钠腐蚀 |
Ⅱ效蒸发器 | DTB结晶器+加热室,容积2m³ | 控制晶体粒度 |
Ⅰ效蒸发器 | 强制循环,换热面积~25m² | 高温效,防结疤设计 |
离心机 | 卧式螺旋,316L,处理量1t/h | 连续出料,变频控制 |
冷凝器 | 表面冷凝器,面积30m² | 真空度0.08MPa |
控制系统 | PLC+DCS,远程监控 | 温度、液位、真空度联锁 |
四、硫酸钠三效蒸发结晶系统技术亮点
1.强制循环泵:每效配轴流泵(流量500m³/h,扬程4m),防止晶体沉积;
2.平底封头+导流板:专利设计,避免晶体积聚堵塞换热器;
3.节能优化:三效+热泵,蒸汽耗量≤0.35t/t水,比单效节能60%;
4.盐纯度控制:离心后采用饱和硫酸钠溶液洗涤,去除杂质,满足GB/T60092014Ⅱ类盐标准。
五、硫酸钠三效蒸发结晶系统适用场景与扩展
1.含COD废水:可前置活性炭吸附或冷冻结晶去除有机物;
2.模块化设计:蒸发段与结晶段分撬,适合场地受限项目;
3.自动化程度高:一键启停,适合无人值守运行。
六、硫酸钠三效蒸发结晶系统经济性概算
1.蒸汽费用:10万元(蒸汽价200元/t)
2.电费:6万元(装机功率~25kW)
3.盐回收收益:80万元(硫酸钠500元/t)