硫酸镁蒸发与结晶方案.pdf

1、第 1 页 共 6 页英之杰工 艺 技 术 方 案（ A 版 ）项 目 单 位 ：项 目 名 称 ： 硫 酸 镁 蒸 发 浓 缩 装 置设 计 单 位 ： 河 北 英 之 杰 化 工 科 技 有 限 公 司设 计 日 期 ： 2 0 1 7 年 5 月 2 6 日设 计 编 号 ： JS1 7 0 5 2 6地 址 ： 石 家 庄 市 广 安 大 街 美 东 国 际 B 座 2 0 0 6联 系 人 ： 果 甲 金电 话 1 3 6 0 3 3 9 9 2 2 40 3 1 1 -8 5 1 1 0 5 1 9传 真 ： 0 3 1 1 -8 5 1 1 0 5 1 6E- mail： guo

2、jiajin1 6 3 .com河北英之杰化工科技有限公司工艺技术方案第 2 页 共 6 页一 、 设 备 简 介我 公 司 长 期 致 力 于 各 化 工 单 元 操 作 的 设 计 和 生 产 研 究 ， 尤 其 是 蒸 发 、 结 晶 、 干 燥 单 元 ，并 拥 有 多 项 研 究 成 果 及 专 利 ， 其 相 关 成 果 有 ： 强 制 循 环 蒸 发 器 料 液 成 膜 装 置 的 研 究 、 含 氯 化铵 废 液 的 综 合 处 理 技 术 研 究 、 己 内 酰 胺 大 型 薄 膜 蒸 发 器 国 产 化 研 制 、 强 制 循 环 蒸 发 器 及 排 盐技 术 的 开 发

3、研 究 ， 实 用 新 型 专 利 有 ： 蒸 发 室 与 分 离 室 分 开 的 管 式 强 制 循 环 蒸 发 器 、 强 制 循 环蒸 发 器 料 液 成 膜 装 置 、 左 旋 苯 甘 氨 酸 双 效 蒸 发 结 晶 生 产 工 艺 等 。贵 公 司 的 物 料 为 硫 酸 镁 溶 液 的 蒸 发 浓 缩 ， 在 蒸 发 过 程 中 可 能 有 结 晶 析 出 ， 所 以 采 用 传 热效 率 高 并 且 抗 堵 管 能 力 强 的 强 制 循 环 蒸 发 器 ； 与 甲 方 充 分 沟 通 后 ， 考 虑 到 投 资 成 本 与 验 证 本设 备 的 适 用 性 问 题 ， 所 以

4、达 成 共 识 使 用 单 效 强 制 循 环 蒸 发 工 艺 。二 、 强 制 循 环 蒸 发 器 介 绍强 制 循 环 蒸 发 器 是 依 靠 外 加 力 （ 循 环 泵 ） 使 液 体 进 行 循 环 。 强 制 循 环 蒸 发 器 用 于 避 免 在加 热 面 上 沸 腾 的 产 品 而 形 成 结 垢 或 产 生 结 晶 。 为 此 ， 管 中 的 流 动 速 度 必 须 高 。 当 循 环 液 体 流过 热 交 换 器 时 被 加 热 ， 然 后 在 分 离 器 的 压 力 降 低 时 部 分 蒸 发 ， 从 而 将 液 体 冷 却 至 对 应 该 压 力下 的 沸 点 温 度 。

5、 由 于 循 环 泵 的 原 因 ， 蒸 发 器 的 操 作 与 温 差 基 本 无 关 。 物 料 的 再 循 环 速 度 可 以精 确 调 节 。 蒸 发 速 率 设 定 在 一 定 的 范 围 内 。 在 结 晶 应 用 中 ， 晶 体 可 以 通 过 调 节 循 环 流 动 速 度和 采 用 特 殊 的 分 离 器 设 计 从 循 环 晶 体 泥 浆 中 分 离 出 来 。 设 备 采 用 泵 强 制 循 环 ， 具 有 蒸 发 速 率高 ， 浓 缩 比 重 大 ， 特 别 适 用 于 浓 度 或 粘 度 较 高 物 料 的 蒸 发 ；优 强 制 循 环 蒸 发 系 统 的 特 点 ：

6、1 )溶 液 在 设 备 内 的 循 环 主 要 依 靠 外 加 动 力 所 产 生 的 强 制 流 动 ， 循 环 速 度 一 般 可 达 1 .0 -3 .5米 /秒 ， 传 热 效 率 和 生 产 能 力 较 大 。2 )原 料 液 由 循 环 泵 自 下 而 上 打 入 ， 沿 加 热 室 的 管 内 向 上 流 动 。3 )物 料 在 换 热 器 内 不 蒸 发 ， 在 分 离 器 中 闪 蒸 ， 蒸 气 在 分 离 器 中 由 上 部 排 出 ， 流 体 受 阻 落下 ， 锥 形 底 部 被 循 环 泵 吸 入 ， 再 进 入 加 热 管 ， 继 续 循 环 。优 点 ： 传 热

7、系 数 大 、 抗 盐 析 、 抗 结 垢 、 适 应 性 强 、 易 于 清 洗 。河北英之杰化工科技有限公司工艺技术方案第 3 页 共 6 页三 、 工 艺 选 型 计 算1 、 工 艺 流 程 介 绍1 ） 物 料 流 程 ：物 料 先 进 入 强 制 循 环 加 热 室 ， 受 热 后 在 分 离 室 进 行 气 液 分 离 ； 达 到 一 定 浓 度 后 用 出 料 泵打 出 到 结 晶 罐 进 行 冷 却 结 晶 处 理 ， 结 晶 后 的 溶 液 通 过 三 足 离 心 机 进 行 固 液 分 离 ， 分 离 出 的 母液 返 回 蒸 发 系 统 继 续 蒸 发 ， 分 离 出

8、的 结 晶 体 进 入 流 化 床 干 燥 机 进 行 干 燥 ， 干 燥 好 的 物 料 直 接进 行 包 装 ； 分 离 室 产 生 的 二 次 蒸 汽 则 进 入 冷 凝 器 进 行 冷 凝 回 收 ， 回 收 后 的 冷 凝 水 进 入 储 罐 ，然 后 通 过 离 心 泵 打 出 。2 ） 蒸 汽 流 程由 蒸 汽 总 管 来 的 生 蒸 汽 直 接 进 入 强 制 循 环 加 热 室 作 为 蒸 发 的 热 源 ， 出 来 的 冷 凝 水 用 泵 打回 锅 炉 系 统 补 水 进 行 再 利 用 ； 分 离 室 出 来 的 二 次 汽 则 经 间 接 冷 凝 器 冷 凝 后 进 入

9、 储 罐 ， 然 后 通过 离 心 泵 打 到 下 一 工 段 。3 ） 不 凝 气 排 放一 效 加 热 室 的 不 凝 气 压 力 较 高 ， 直 接 排 放 到 外 界 。4 ） 真 空 系 统本 系 统 采 用 真 空 负 压 操 作 ， 既 提 高 了 蒸 发 效 率 又 降 低 了 液 相 温 度 ， 从 而 在 达 到 蒸 发 目 的的 同 时 改 善 设 备 使 用 环 境 ， 延 长 设 备 使 用 寿 命 。系 统 真 空 由 水 环 式 真 空 泵 提 供 ， 大 部 分 工 作 液 可 循 环 使 用 ， 排 出 的 部 分 可 与 冷 凝 水 一 起利 用 。5 ）

10、材 质 选 择硫 酸 镁 溶 液 进 过 调 节 PH值 为 6-7后 ， 蒸 发 器 材 质 可 以 使 用 316L材 质 连 续 运 行 。2 、 设 计 依 据序 号 参 数 数 值 单 位1 进 料 物 质 硫 酸 镁 溶 液河北英之杰化工科技有限公司工艺技术方案第 4 页 共 6 页2 处 理 量 1000 Kg/h3 硫 酸 镁 质 量 分 数 10 %4 温 度 20 5 蒸 汽 压 力 0 .3 5 Mpa6 冷 却 水 上 水 温 度 3 2 7 冷 却 水 回 水 温 度 4 0 3 、 选 型 计 算 工 艺 参 数进 料 流 量 /h 1000进 料 浓 度 10出

11、料 浓 度 76进 料 温 度 20加 热 蒸 汽 压 强 Mpa 0.35生 蒸 汽 温 度 147.9冷 冻 盐 水 上 水 温 度 32冷 冻 盐 水 回 水 温 度 38蒸 发 量 kg/h 900单 效 强 制 循 环 蒸 发 器 1效加 热 蒸 汽 压 强 Mpa(绝 ) 0.45加 热 温 度 147.9加 热 蒸 汽 汽 化 热 kJ / 2120.5原 料 温 度 20二 次 蒸 汽 压 强 Mpa(绝 ) 0.01二 次 蒸 汽 温 度 63.8二 次 蒸 汽 汽 化 热 kJ / 450二 次 蒸 汽 密 度 /m3 0.293375579二 次 蒸 汽 比 容 m3 /

12、 3.4086液 相 密 度 /m3 910液 相 温 度 74.8沸 点 升 高 10管 路 损 失 1静 液 柱 损 失 0河北英之杰化工科技有限公司工艺技术方案第 5 页 共 6 页温 度 差 损 失 11有 效 温 差 73.1各 效 进 料 量 /h 1000各 效 出 料 量 /h 325各 效 蒸 水 量 /h 900母 液 量 /h 225各 效 面 积 45分 离 室 外 形 尺 寸 1.2理 论 需 生 蒸 汽 量 /h 240理 论 汽 耗 比 1.16理 论 冷 却 水 耗 量 t/h 804 、 设 备 一 览 表序 号 货 物 名 称 规 格 、 型 号 数 量 材

13、 质 价 格 备 注1 强 制 循 环 加 热室 4 5 m2 1 管 3 1 6 L/壳 碳 钢 5 4 0 0 02 一 效 分 离 室 1 2 0 0 2 0 0 0 1 3 1 6 L 2 0 0 0 03 间 接 冷 凝 器 6 0 m2 1 管 3 1 6 L/壳 碳 钢 6 0 0 0 04 凝 水 储 罐 0 .5 m3 1 3 0 4 5 5 0 05 进 料 泵 5m3/h， 20m， 3kw 1 衬 聚 四 氟 乙 烯 4 0 0 06 出 料 泵 5m3/h， 20m， 3kw 1 3 1 6 L 5 0 0 07 真 空 泵 180m3/h， 4kw 1 碳 钢 3

14、5 0 08 强 制 循 环 泵 260m3/h， 4m， 7.5kw 1 3 1 6 L 3 0 0 0 09 凝 水 泵 2m3/h， 20m， 2.2kw 1 衬 聚 四 氟 乙 烯 4 0 0 01 0 母 液 泵 2m3/h， 20m， 2.2kw 1 衬 聚 四 氟 乙 烯 4 0 0 01 1 结 晶 罐 5 .5 kw 3 m3 2 夹 套 碳 钢 /3 1 6 L 8 0 0 0 01 2 三 足 离 心 机 1 0 0 0 1 3 1 6 L 4 0 0 0 01 3 管 道 配 套 1 循 环 管 道 3 1 6 L二 次 汽 管 道 3 0 4 2 6 0 0 01 4

15、 阀 门 配 套 1 碳 钢 衬 聚 四 氟 乙 烯 2 7 0 01 5 仪 表 就 地 1 就 地 仪 表 3 0 4 1 4 0 0河北英之杰化工科技有限公司工艺技术方案第 6 页 共 6 页1 6 钢 结 构 材 料 1 8 吨 1 7 2 0 0 01 7 安 装 费 1 5 5 0 0 01 8 运 费 实 际 地 点 征 收1 9 技 术 服 务 费 5 5 0 0合 计 4 7 2 6 0 05 、 装 置 消 耗理 论 生 蒸 汽 耗 量 1160kg/h， 理 论 气 耗 比 1.16t汽 /t 溶 液 ， 理 论 循 环 水 耗 量 80t/h， 理 论 装机 总 容 量 48kw。