項(xiàng)目名稱：10噸/h硫酸鈉廢水蒸發(fā)結(jié)晶案例
蒸發(fā)器類型：多效蒸發(fā)器——三效蒸發(fā)器
設(shè)備規(guī)格：10m³/h
項(xiàng)目概述：
水質(zhì)特點(diǎn)及工藝分析：
本項(xiàng)目廢水經(jīng)康景輝實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，廢水水質(zhì)復(fù)雜，成分較多，水中高COD成分，物料具體如下：
物料成分：廢水中含硫酸鈉、甘油、高COD，且含有脂肪酸、酸化油。鑒于硫酸鈉溶液特性，康景輝根據(jù)客戶要求及水質(zhì)情況，綜合考慮各種蒸發(fā)器設(shè)計(jì)工藝，特為客戶公司設(shè)計(jì)了三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)工藝，處理該廢水。
物料成分實(shí)驗(yàn)效果如圖：
（硫酸鈉廢水水質(zhì)實(shí)驗(yàn)對(duì)比圖）
（COD/氨氮測(cè)定儀測(cè)定處理前后COD含量對(duì)比）
硫酸鈉又叫芒硝，硫酸鈉產(chǎn)品，外觀為白色，有苦味固體結(jié)晶或粉末，主要用于化工原料，有吸濕性，易溶于水，對(duì)眼睛和皮膚有刺激性作用，對(duì)環(huán)境有危害，對(duì)大氣可造成污染。它的溶解度在溫度85℃的情況下濃度30%的時(shí)候達(dá)到飽和狀態(tài)，沸點(diǎn)升高3.5℃（不含其它成分的情況下）PH 7。硫酸納含量15～20%。入口溫度40度，蒸發(fā)溫度85度，出料結(jié)晶。設(shè)計(jì)蒸發(fā)結(jié)晶工藝時(shí)要根據(jù)條件設(shè)計(jì)蒸發(fā)器的蒸發(fā)方式和工藝。
硫酸鈉廢水蒸發(fā)結(jié)晶工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述：
本案例為含硫酸鈉廢水蒸發(fā)結(jié)晶，綜合考慮硫酸鈉的溶液特性，設(shè)計(jì)了三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)工藝。物料首先從原料罐經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后，依次送入多效蒸發(fā)器的一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器、三效蒸發(fā)器。
物料在一級(jí)蒸發(fā)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)預(yù)濃縮，在第二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)蒸發(fā)器內(nèi)達(dá)到飽和并析出結(jié)晶。在蒸發(fā)器工藝中選用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)工藝，四級(jí)蒸發(fā)器內(nèi)晶漿經(jīng)稠厚器緩沖后送離心機(jī)進(jìn)行過濾分離，分離后母液返回蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)。物料初始濃度較低，且硫酸鈉溶解度較大，在蒸發(fā)相當(dāng)程度后才達(dá)到飽和析出固體，故蒸發(fā)器選用多效蒸發(fā)器，強(qiáng)制循環(huán)工藝比較適用于具有固體析出的結(jié)晶場(chǎng)合。
硫酸鈉廢水蒸發(fā)結(jié)晶器：料液經(jīng)過加熱器加熱升溫后，進(jìn)入結(jié)晶器蒸發(fā)，蒸發(fā)過程是在全密閉狀態(tài)下連續(xù)進(jìn)行，設(shè)備內(nèi)溫度、壓力及料液濃度均可保持在適宜蒸發(fā)的狀態(tài)，經(jīng)加熱器加熱后的物料由中央管進(jìn)入結(jié)晶器，氣液混合物在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)分離。
蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)過程由強(qiáng)制循環(huán)泵帶動(dòng)，快速有效的消除溶液過飽和，有益于對(duì)晶體的培養(yǎng)，易于得到粒度較大的固體顆粒，易于離心過濾，且產(chǎn)品含濕量低。
硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶器工作流程：
原水→預(yù)熱系統(tǒng)→三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)→濃縮液產(chǎn)出
10m³/h的原液首先進(jìn)入預(yù)熱系統(tǒng)。
進(jìn)入預(yù)熱系統(tǒng)后，混合液和一效加熱器的鮮蒸汽冷凝水預(yù)熱；
預(yù)熱后物料按三效順流的工藝，首先進(jìn)入一效強(qiáng)制循環(huán)加熱器。在流經(jīng)加熱器的過程中，吸收蒸汽側(cè)的熱量，然后沸騰蒸發(fā)，蒸發(fā)后的濃縮液停留在蒸發(fā)器的底部。
當(dāng)?shù)诙枰恿蠒r(shí)，自控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把一效的濃縮液送入第二效；
當(dāng)?shù)谌枰恿蠒r(shí)，自控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把二效的濃縮液送入第三效；
物料經(jīng)過循環(huán)泵的作用，在加熱室吸收蒸汽側(cè)的熱量，然后在分離器沸騰，沸騰蒸發(fā)的二次蒸汽上升，濃縮液受重力影響停留在分離器底部。經(jīng)過蒸發(fā)后，分離器的料液濃度上升，物料濃度達(dá)到67%。
當(dāng)?shù)谌饪s液濃度達(dá)到設(shè)計(jì)值67%時(shí)排出系統(tǒng)。
二次蒸汽流程：
一效加熱器熱源：外接飽和鮮蒸汽
二效加熱器熱源：一效二次蒸汽
三效加熱器熱源：二效二次蒸汽
蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽夾帶有少量的液滴，這些臟的二次蒸汽上升，進(jìn)入除霧器，通過逆流洗滌，將二次蒸汽中夾帶的微小液滴洗滌出來，重新進(jìn)入料液。被洗掉霧沫的二次蒸汽，進(jìn)入下一效加熱器的蒸汽側(cè)。
外接飽和鮮蒸汽換熱后冷凝成水，去往預(yù)熱器為原料預(yù)熱。
三效二次蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝。
蒸發(fā)結(jié)晶器自控系統(tǒng)：
整套硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶器，自控系統(tǒng)是通過PLC軟件控制，所有的輸出和輸入信號(hào)，系統(tǒng)操作都由配套的計(jì)算機(jī)完成。
本系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)觀察整個(gè)項(xiàng)目的總系統(tǒng)圖，工藝流程畫面，控制流程總圖等多窗口顯示；動(dòng)態(tài)的工藝流程畫面；設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和過程參數(shù)；各個(gè)獨(dú)立控制站的狀態(tài)顯示，報(bào)警及事件的自動(dòng)記錄；在線打印、趨勢(shì)圖、生產(chǎn)報(bào)表生成，數(shù)據(jù)處理，上位控制命令發(fā)送，自動(dòng)手動(dòng)切換，漢化編輯對(duì)話框等功能，便于用戶在后期只進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作即可。視窗化的操作界面，使操作人員對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)一目了然，運(yùn)行過程各容器物料液位經(jīng)首次設(shè)定高度后即可自行保持穩(wěn)定，無需人工干預(yù)。
硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶器自控系統(tǒng)的功能：
整套硫酸鈉蒸發(fā)結(jié)晶控制系統(tǒng)配有安全操作系統(tǒng)，以防止生產(chǎn)過程中對(duì)可能會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)的損害和重要部件的損害，其主要功能如下：
1、遠(yuǎn)程啟動(dòng)，運(yùn)行與設(shè)定參數(shù)，達(dá)到穩(wěn)定蒸發(fā)狀態(tài)。
2、遠(yuǎn)程自動(dòng)清洗系統(tǒng)、可以自動(dòng)定時(shí)清洗、也可以手動(dòng)隨時(shí)清洗，還可以不停機(jī)在線直接清洗。保持傳熱系數(shù)，提高生產(chǎn)率。
3、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，自動(dòng)提示錯(cuò)誤，自動(dòng)停機(jī)，幫助使用人員快速排錯(cuò)，降低操作人員的要求和工作強(qiáng)度，同時(shí)也確保整套蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行。
4、自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，液位的升高或降低達(dá)到警戒線時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。
5、自控系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)計(jì)位置的參數(shù)被記錄在系統(tǒng)報(bào)表，同時(shí)參數(shù)將連鎖、反饋調(diào)節(jié)、控制閥門開度、泵的啟停，判斷是否進(jìn)料、出料，系統(tǒng)是否結(jié)垢，系統(tǒng)是否熱量損失較多
通過配置的高清晰攝像頭，采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，可以即時(shí)查看。整套蒸發(fā)結(jié)晶器系統(tǒng)自動(dòng)控制液位、自動(dòng)進(jìn)出料。
蒸發(fā)結(jié)晶器項(xiàng)目案例實(shí)景：
