針對處理量100噸/天的氯化鈣(CaCl?)溶液MVR蒸發(fā)濃縮系統(tǒng),以下是專業(yè)設(shè)計方案的關(guān)鍵要點:
一、氯化鈣MVR蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù)
1.進(jìn)料條件
處理量:100t/d(按24h運行計,約4.17t/h)
初始濃度:通常10%~20%(根據(jù)實際工況調(diào)整)
目標(biāo)濃度:40%~50%(可結(jié)晶至70%以上固態(tài))
進(jìn)料溫度:常溫(20~30℃)
2.物料特性
沸點升高(BPE):高濃度CaCl?溶液BPE顯著(如40%溶液BPE約15℃),需精確計算。
腐蝕性:需選用鈦材(TA2)或2205雙相不銹鋼。
二、MVR系統(tǒng)核心設(shè)計
1.蒸發(fā)器選型
強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器(FC):適合高濃度、易結(jié)垢的CaCl?溶液,強(qiáng)制流速≥1.5m/s防結(jié)垢。
設(shè)計壓力:0.06~0.08MPa(真空操作降低沸點)。
2.壓縮機(jī)參數(shù)
溫升需求:根據(jù)BPE+系統(tǒng)ΔT(通常8~12℃),如二次蒸汽80℃→壓縮至92℃。
壓縮機(jī)類型:羅茨壓縮機(jī)(效率高,適合中小溫升)或離心式(大流量)。
功率估算:約100~150kW(需熱力計算確認(rèn))。
3.換熱面積:按傳熱系數(shù)K=1500~2000W/(m2·K)計算,面積約200~300m2(需校核結(jié)垢系數(shù))。
4.預(yù)加熱器:利用冷凝水余熱預(yù)熱進(jìn)料至60℃以上,降低蒸汽耗量。
三、節(jié)能與輔助系統(tǒng)
1.熱能回收
冷凝水閃蒸回收:產(chǎn)生低壓蒸汽回用。
出料余熱:通過板換預(yù)熱進(jìn)料。
2.真空系統(tǒng):水環(huán)真空泵:維持系統(tǒng)0.07MPa,降低蒸發(fā)溫度至60~70℃。
3.防結(jié)垢措施:在線清洗(CIP):定期酸洗(如2%硝酸)。添加阻垢劑(可選)。
四、能耗與經(jīng)濟(jì)性
1.比能耗
電耗:約35~45kWh/t水(含壓縮機(jī)、泵等)。
蒸汽:僅啟動時使用,正常運行接近零蒸汽消耗。
2.運行成本:按電價0.7元/kWh,噸水處理成本約25~35元。
五、設(shè)備清單(示例)
設(shè)備名稱 | 規(guī)格參數(shù) | 材質(zhì) |
強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器 | 換熱面積250m2,ΔT=10℃ | TA2鈦材 |
蒸汽壓縮機(jī) | 流量3.5t/h,溫升12℃,功率120kW | 316L不銹鋼 |
冷凝器 | 面積80m2 | 鈦管 |
離心泵(強(qiáng)制循環(huán)) | Q=50m3/h,H=20m | 2205雙相鋼 |
六、注意事項
1.濃度控制:出口設(shè)在線密度計,防止過飽和結(jié)晶堵塞。
2.防腐監(jiān)測:定期檢查焊縫與泵腔腐蝕情況。
3.自動化:PLC集成控制壓縮機(jī)頻率、進(jìn)料量、真空度。
如需詳細(xì)工藝計算書或設(shè)備圖紙,可進(jìn)一步提供具體進(jìn)料參數(shù)(如Cl?含量、pH值等)進(jìn)行定制化設(shè)計。