一、硝酸鈉MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)工藝技術(shù)路線
1.1 蒸發(fā)濃縮工段
針對(duì)不同進(jìn)料濃度(5%-15%范圍),本系統(tǒng)采用分級(jí)處理方案:
(1)低濃度進(jìn)料工況(≤8%):配置雙效降膜蒸發(fā)器+單級(jí)蒸汽壓縮機(jī)組合系統(tǒng),壓縮機(jī)采用離心式或羅茨式(根據(jù)蒸汽負(fù)荷選擇)。該方案通過(guò)兩級(jí)蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)蒸汽熱能梯級(jí)利用,壓縮機(jī)僅需處理第二效二次蒸汽(約占總蒸發(fā)量的40%),顯著降低裝機(jī)功率。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明,系統(tǒng)比單級(jí)MVR節(jié)能22%-28%。
(2)中高濃度進(jìn)料工況(>8%):采用單級(jí)強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器,配套高壓比蒸汽壓縮機(jī)。系統(tǒng)設(shè)置在線密度計(jì)連鎖控制,當(dāng)溶液密度達(dá)到1.35-1.40g/cm3時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)入結(jié)晶工段。
1.2 結(jié)晶工段
采用OSLO真空閃蒸結(jié)晶技術(shù),關(guān)鍵參數(shù):
操作壓力:-85~-92kPa(絕壓15-25kPa)
結(jié)晶溫度:45-55℃(飽和溶液)
過(guò)飽和度控制:0.8-1.2g/100gH?O
晶體停留時(shí)間:≥90min
二、MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)核心技術(shù)特征
2.1 能效優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.1.1采用熱泵系數(shù)(COP)達(dá)8-10的蒸汽再壓縮系統(tǒng)
2.1.2配置板式換熱器(傳熱系數(shù)≥3000W/(㎡·K))或降膜管式換熱器(K值≥1200)
2.1.3系統(tǒng)熱效率>95%,蒸發(fā)1t水耗電≤35kWh
2.2 結(jié)晶控制技術(shù)
2.2.1分級(jí)懸浮結(jié)晶床設(shè)計(jì):上部澄清區(qū)(線速<0.01m/s)、中部生長(zhǎng)區(qū)(0.05-0.08m/s)、下部出料區(qū)
2.2.2采用粒度在線分析儀(FBRM技術(shù))閉環(huán)控制晶核數(shù)量
2.2.3產(chǎn)品D50粒徑可控范圍:0.3-1.2mm,CV值<25%
三、MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)設(shè)備配置方案
3.1 標(biāo)準(zhǔn)配置(CMVR-5型)
蒸發(fā)器:316L不銹鋼/2205雙相鋼
壓縮機(jī):?jiǎn)渭?jí)離心式(流量2500m3/h,溫升18-22℃)
真空系統(tǒng):液環(huán)真空泵(極限真空33mbar)
控制系統(tǒng):西門(mén)子S7-1500 PLC+WinCC SCADA
3.2 選配方案
3.2.1母液回流除雜系統(tǒng)(針對(duì)Cl?>500ppm工況)
3.2.2晶體離心干燥一體化單元
3.2.3尾氣深度冷凝回收裝置
四、MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)工程實(shí)施要點(diǎn)
4.1 設(shè)計(jì)驗(yàn)證要求
4.1.1必須進(jìn)行物料衡算(特別是Na?/NO??平衡)
4.1.2需做小試確定結(jié)晶介穩(wěn)區(qū)寬度
4.1.3腐蝕試驗(yàn)(建議做72h浸泡試驗(yàn))
4.2 運(yùn)行維護(hù)規(guī)范
4.2.1壓縮機(jī)軸承振動(dòng)值監(jiān)控(≤2.8mm/s)
4.2.2每月檢查換熱器結(jié)垢情況(ΔP增幅<15%)
4.2.3季度性校準(zhǔn)在線儀表(濃度計(jì)誤差±0.5%)
注:本方案需根據(jù)具體物料特性(如雜質(zhì)含量、熱敏性等)進(jìn)行個(gè)性化工程設(shè)計(jì),建議進(jìn)行中試驗(yàn)證后再實(shí)施工業(yè)化裝置建設(shè)。