以下为4t/h氯化钾(KCl)xyu蒸发结晶系统的完整技术方案,可直接用于工艺包设计或设备招标书编制。
一、氯化钾xyu蒸发结晶系统设计基础
1.处理量:4t/h(按水蒸发量计)
2.进料浓度:18–20wt%KCl(典型卤水)
3.出料浓度:约30wt%,过饱和析出KCl晶体。
4.成品质量:工业一级品:KCl≥99.0%,NaCl≤0.3%,水分≤0.5%
5.运行方式:24h/d连续运行,PLC+SCADA全自动。
二、氯化钾xyu蒸发结晶系统推荐工艺路线
“xyu强制循环蒸发+DTB结晶器+离心干燥”
1.预热:卤水经板式换热器被二次蒸汽冷凝水预热至90℃;
2.xyu蒸发:强制循环蒸发器内蒸发温度95–100℃,绝对压力50–75kPa;
3.结晶:DTB结晶器控制过饱和度1.5–2.0%,晶体粒度0.4–1.0mm;
4.分离:卧式螺旋离心机脱水(含水≤5%);
5.干燥:振动流化床(120℃)干燥至水分≤0.5%;
6.母液回流:离心母液返回蒸发器循环,富集杂质定期外排。
三、氯化钾xyu蒸发结晶系统关键设备选型
设备 | 规格/材质 | 数量 | 备注 |
xyu蒸发器 | 蒸发面积≈160m²,TA2钛材 | 1套 | 强制循环,抗Cl⁻点蚀 |
蒸汽压缩机 | 离心式,流量≈4.5t/h,ΔT=8–10℃,功率≈400kW | 1台 | 变频调速30–100% |
DTB结晶器 | 有效容积8m³,导流筒+细晶消除 | 1台 | 2205双相钢 |
离心机 | LW450×1800,最大转速3500rpm | 1台 | 全自动卸料 |
流化床干燥机 | 床面积1.2m²,蒸汽加热 | 1套 | 成品水分≤0.5% |
预热/冷凝器 | 板式,面积≈50m²,254SMO | 1套 | 冷凝水回收 |
四、氯化钾xyu蒸发结晶系统能耗与公用工程
1.电耗:≈55–60kWh/吨成品
2.生蒸汽:仅开机预热0.3t,正常运行不耗蒸汽
3.循环冷却水:10m³/h(Δt=8℃)
4.装机功率:≈450kW(含压缩机、循环泵、真空泵)
5.占地面积:约12m×10m(单层框架)
五、氯化钾xyu蒸发结晶系统自动控制与安全联锁
1.浓度闭环:在线密度计+电导率仪→自动调节进料量;
2.粒度控制:FBRM在线粒度仪→联动结晶器搅拌变频(20–40rpm);
3.喘振保护:压缩机入口导叶+放空阀,安全裕度≥10%;
4.CIP清洗:停机自动硝酸清洗,防结垢。
六、氯化钾xyu蒸发结晶系统技术经济指标(按年运行8000h)
1.年蒸发量:32,000t
2.年KCl产量:≈10,000t
3.年电耗:550万kWh
4.年运行成本:≈330万元(电价0.6元/kWh)
5.设备投资:≈1200–1400万元(含自动化)
七、氯化钾xyu蒸发结晶系统可选优化
1.分盐工艺:若原料含NaCl高,可在高温段先析NaCl,低温段析KCl,降低母液排放量;
2.xyu+单效:若电价高,可增设1台小型单效蒸发器做“浓母液最终浓缩”,减少压缩机负荷。
八、氯化钾xyu蒸发结晶系统参考案例
1.河北某化工12.5t/hxyu装置:相比三效蒸发节标煤50.4%,年减排CO₂8174t;
2.某钾肥项目4t/hKClxyu系统:2023年投产,产品纯度99.5%,粒度0.6mm,运行稳定。