以下以“10t/h蒸發(fā)量”為基準,從專業(yè)角度給出濃縮結晶器的典型技術方案、關鍵參數(shù)與選型要點。
一、濃縮結晶器工藝路線
1.一級降膜預濃縮:承擔8t/h蒸發(fā)量,把7%進料濃縮至20%近飽和,傳熱系數(shù)3.5kW·m?2·K?1,電耗低、占地小。
2.二級強制循環(huán)結晶:承擔剩余2t/h蒸發(fā)并在OSLO/DTB結晶器內析出晶體,固體沉降區(qū)停留≥30min,確保粒徑D50≥0.25mm,離心機脫水后濕鹽含水≤6%。
3.雙級蒸汽壓縮:單臺離心式壓縮機,進口0.03MPa、出口0.18MPa,總壓縮比1:6,配250kW變頻電機,蒸發(fā)溫度62℃,傳熱端差8℃,滿負荷噸水電耗28kWh。
4.全流程無蒸汽:開車僅需0.3t低壓蒸汽預熱,穩(wěn)定后全部以電驅動,蒸汽成本≈0,比四效裝置年省運行費300萬元以上。
二、濃縮結晶器主要設備清單(10t/h蒸發(fā)量示例)
1.一級降膜加熱器500m2(316L)
2.一級分離室Φ2400×4000(316L)
3.二級強制循環(huán)加熱器200m2(2205)
4.OSLO結晶器Φ1800×4000(316L)
5.離心式蒸汽壓縮機250kW(鈦合金葉輪)
6.稠厚器5m3+臥式螺旋離心機8t/h
7.真空泵系統(tǒng)2BV5.5kW×2
8.系統(tǒng)總占地12m×10m×8m(H),可室內布置。
三、能耗與運行成本
總裝機功率315kW,正常負荷280kW,噸水電耗28kWh;按0.65元/kWh計,噸水直接成本≈18元(含循環(huán)泵、真空泵、清洗泵)。
與三效對比:三效10t/h需0.9t生蒸汽+90kW電,噸水綜合成本55–60元;MVR方案年運行7200h可節(jié)省260–300萬元。
四、適用工況
含鹽種類:NaCl、Na?SO?、NH?Cl、MnSO?等單鹽或混鹽;進料TDS≤200g/L,COD≤5000mg/L,Cl?≤60g/L。
熱敏性:蒸發(fā)溫度55–65℃,適合維生素、氨基酸、農藥中間體等對溫度敏感物料。
結晶要求:鹽粒D50=0.2–0.8mm可調,母液夾帶率≤3%,滿足GB/T5462工業(yè)鹽或GB/T6009無水硫酸鈉副產標準。
五、選型要點
1.材質:加熱管2205/2507雙相鋼或鈦材,殼程316L;離心機轉鼓2507+表面硬化,耐氯離子點蝕。
2.防垢:降膜段流速≥2m·s?1,強制循環(huán)段3–4m·s?1;配置在線CIP與EDTA清洗接口,運行20–30d化學清洗一次。
3.自控:PLC+觸摸屏,關鍵參數(shù)(沸點升高、壓縮機電流、母液密度)自動聯(lián)鎖,支持遠程DCS通訊,實現(xiàn)無人值守。
“一級降膜+二級強制循環(huán)+MVR壓縮”組合是目前10t·h?1蒸發(fā)量級別最經濟、最可靠的濃縮結晶方案,噸水電耗≤30kWh,占地<100m2,投資1.2–1.5億元,三年節(jié)省的蒸汽費用即可回收增量投資,適用于高鹽廢水零排放、鋰電母液回收、農藥中間體脫鹽等場景。