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碳酸钾工业废水蒸发车间设计(1)

点击数: 2014-06-04 18:59 作者:admin 来源:未知

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碳酸钾工业废水蒸发车间设计 

 

1.1 工业废水的来源

 此次需要处理的氯化铵溶液主要来源是采用离子交换法[1]生产碳酸钾时产生的工业废水。离子交换法的主要工艺流程为:以氯化钾为原料配制精盐水,以氨水、二氧化碳为原料制备碳氨液,二者通过阳离子交换树脂进行交换,收集液经蒸发浓缩、碳化结晶、离心分离、煅烧热解、干燥即可制的符合标准的碳酸钾产品。但是在此过程中,会产生大量的氯化铵。而由于浓度太低不容易回收,故设计出三效降膜热泵真空蒸发这样一套装置回收氯化铵。

1.2 氯化铵的合理利用

 氯化铵是一种重要的氮肥。大量的田间试验表明, 氯化铵对相当多的作物有增产效果。在热带及亚热带地区, 氯化铵所显示的肥效比尿素、硫铵及其它氮肥都好。但是氯化铵在施用过程中, 由于氯离子进入土壤, 如果施用量和施用方法不当, 势必造成因过氯而产生毒害。因此氯化铵在使用过程中应注意不要引起环境污染。

1.3 回收氯化铵的方案设计

     1、降膜蒸发[2]

降膜蒸发是溶液在重力、离心力、界面剪力的作用下,沿管内壁呈膜状向下流动,在流动过程中溶剂吸热气化从而使溶液浓缩的单元操作,相应的设备就是降膜蒸发器。

降膜蒸发器的特点:a、有较高的传热系数;b、传热温差损失小;c、易于实现多效操作;d、易于处理热敏性物料;e、适用于处理易起泡的物料;f、不适于处理易结晶、结垢和粘度很大的溶液;g、需要安装料液成膜装置。

 2、真空蒸发的特点[2]:a、减压下溶液的沸点下降,有利于处理热敏性物料,且可以利用低压强的蒸汽作为热源;b、溶液的沸点随所处的压强减少而降低,故对相同压强的加热蒸汽而言,当溶液处于减压时可以提高传热总温度差;但与此同时,溶液的粘度加大,是总传热系数下降;c、真空蒸发系统要求有造成减压的装置,使系统的投资非和操作费提高。

3、采用三效是节能的方法。多效的蒸发能够把二次蒸汽利用起来,这样既减少了生蒸汽的用量,也减少了能量的浪费,从而实现了节能环保。

这个设计的优点是能够节约能源:a、热泵[3]能够把低品位的能利用转化为高品位的能;b、各效中的冷凝水打到冷凝水预热器中,能够利用冷凝水的能量;c、采用尾气预热能够提高进料液的温度,节约能量;d、采用三效能够把进料液充分蒸发到近饱和浓度。

1.4 工艺路线的设计

工艺流程:工业废水分别通过真空预热器和冷凝水预热器依次进入一效、二效、三效蒸发器,三效的出口溶液再进行结晶、分离,最后得成品氯化铵;生蒸汽进入热泵跟一效中的二次蒸汽混合后的蒸汽进入一效,在与原料液换热之后全部转化为冷凝水,一效中的二次蒸汽再进入二效蒸发器,过程如一效所述。 

 

 

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