在大规模工业生产中,往往需蒸发大量水分,这就需要消耗大量能源加热水产生蒸汽。为了减少加热蒸汽的消耗,可采用多效蒸发。然而在实际情况中,多效蒸发的操作和设计都会遇到各种各样的实际情况,应该怎么办呢?) Y" ?) d7 h. A' Y2 P
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关于材质/ R3 ? R9 D* i$ J
多效蒸发器用来处理含氯化钠12%的废水,pH为1左右,请问采用何种材质的比较好,如果调pH的话,调到多少比较合适,需要采用的材质有哪些?如果采用多效蒸发的话,一般进蒸发器的料液温度控制在多少比较经济? ! D6 b3 T3 Q( }; j0 B+ d
氯化钠在浓缩过程中容易结晶,因此在选用带强制循环方式外循环蒸发器。由于蒸发浓缩处理的溶液中氯离子含量较高,且为酸性,因此加热器选用双相不锈钢材料才能满足生产要求。但为了降低成套设备的造价,可选用部份石墨材料和316L材料的设备。 , ?. { R* p4 j
在多效蒸发器系统,设置有预热器,利用一效或三效蒸发的热对进料进行预热,可以不限进行预热。 . P" ?6 D+ f8 i G- Z5 l
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具体设备选型及材质如下: 1 F5 C+ z4 C. B. Y
1、一效加热器由于蒸发温度最高,选用石墨加热器。二效和三效加热器采用列管式加热器,二、三效加热器管程及管板材质采用选用双相不锈钢,壳程材质304/8mm的不锈钢材料。
) w- ]1 v, j6 ~- |5 |2、蒸发器:蒸发器采用316L不锈钢材料。设有人孔、视孔、温度计、真空表等装置。 8 L! \! X2 I% N, s; _
3、预热器:预热器为列管式加热,管程及管板材质为双相不锈钢材料,壳程材质:304/6mm的不锈钢材料。 2 ]7 L6 `. J+ A3 w6 W
4、进料泵:采用材质为氟塑料的泵为进料泵。
" g# ^# S& I/ @1 M7 {4 N% @5、循环泵、循环出料泵:
( n) @6 z5 t8 h; E/ l循环泵、循环出料泵,要求密封良好,耐温,保证在负压状态下,能使高浓度物料或结晶物料连续出料工作,材质为氟塑料。 8 {) P& B9 O. Z& I
6、冷凝器:采用321不锈钢材料。 $ r, _+ X( g$ b7 O4 f
7、液封槽:采用碳钢材料。
' x8 M, N9 w7 T- m- O' q8、真空机组:采用的水喷射真空机组,加变频控制。
$ H' l/ C+ F& L& X6 o+ Q& m X9、冷却结晶器:把出料温度降低,同时更多地结晶,材料选用氟塑料。
# G' m0 U1 F$ C1 B0 a3 f# l3 H1 I10、工艺配件:工艺管道采用316L/氟塑料不锈材质。 . S- B. T& k6 e* j( J7 \
9 r# n' m7 N# i0 i: O7 P关于物料
9 E5 [) I5 }! M在使用多效并流蒸发器浓缩物料时,应如何控制进料?一效物料进入二效蒸发器时,应如何调节流量?在设计多效蒸发器浓缩物料时,应注意哪些问题? $ z6 G; \6 o- F8 T
不管几效蒸发器,浓缩物料是根本目的。一般蒸后物料有一个浓度要求,最后效出料有一个密度计,可控制物料浓度,密度计与直流、回流阀连锁,当物料达到设定要求,出料泵直流,否则回流。 . Q$ b m0 X1 q2 k
根据视镜液位的高低来调节进料量,在自动化程度较低的情况下可采用。蒸发系统是一套密闭系统,只要在最后效安装液位计与出料管上的调节阀连锁控制,无需这样麻烦,一效到二效不需控制流量。
, `" z, d- ^# \. G; ]# `6 }多效蒸发关键是每一效的热量应相互平衡,如第一效产生的二次蒸汽用于二效的加热,产生的蒸汽应刚好被二效用完,用不完则一效的压力要升高,不够用的话则二效的蒸发强度达不到要求。
Q+ x' A* Q" w我不知道你的设备的自动化程度,只能说说自已的一点经验,希望有所帮助。
: T, O$ J2 R2 x7 J# Z) Z我们用的是负压多效蒸发,手动操作;需要注意以下几点: 1、蒸汽压力稳定,经常观察。 . k8 b9 B/ `, _# z0 {6 X! h
2、真空度和温度符合要求,特别是负压运行状况下,发现波动,立马查找原因。
+ ], K( ^2 R' i0 D$ d3、调节出料阀门,使出料比重符合要求,定时测量,设备不稳定时多测;正常情况下,应该不会有太大变化。
0 l3 }; q1 F5 q" m; M4 v4、调节进料阀门,使液位稳定在视镜中间位置。 : I- m) u' w( l7 S& n: L( T" P
5、真空泵,循环泵,冷凝水泵运行正常。
% n, {3 k3 S+ p* y5 j! q2 ~6、如果温度一直上升,先看真空是否跳闸,再看冷凝水是否未排出,没问题,看蒸汽压力是不是突然上升,还不是就可能漏了,停车保压,确定问题。 0 o# f( e$ B; U2 [. j) N q5 m9 H0 P
7、发现温度急速上升,马上关闭蒸汽阀门,看真空泵是否跳闸,如果跳,关闭真空泵进气阀门。没跳,查看各个状态,待温度回落后,再开。 3 E( P1 D1 c/ K( r6 ^/ \ E ~- O
( _2 n3 f9 T) c9 c. @压力设计
$ l0 R4 a' F' O: p多效蒸发系统,常见的有二效蒸发,三效蒸发等,各效蒸发器存在一定的压力降,在设计计算的时候,是已知加热蒸汽的压力,以及末效蒸发器内的压力,然后假设各效蒸发器压强降相等,计算出各效蒸发器内压力情况,但实际生产过程中,各效蒸发器内的压力并非与设计压力相等,大家说说你所接触到的蒸发系统压力分布是怎样的? ' O, W4 R Z+ ~. v, X# U
其实设计的压力和实际上肯定是有一定的误差的,一般考虑沸点升高各种损失,一般面积定了,末效真空,加热蒸汽就定了,应该以实际的压力为准的,大体上蒸发量差不多,设计的考虑一定的余量的。 " m, ?: R* t2 a' [7 F9 y
他们计算的时候是一般你加热的生蒸汽压力,你末效的抽真空一般的是0.02,然后就分配呗,一般的分完压力计算面积用,你面积一定的了,末效真空一定了,压力只是跟你的生蒸汽压力有关系,你生蒸汽压力定了,所有的压力就定了,各效这个没有固定不变的压力,希望能够清楚,问这个有啥用啊?
/ R; y; n% s' R9 H4 ^以介质在一定浓度的饱和蒸汽压相对应的温度为基准。 % S7 o1 G0 p$ B" U
根据进料量不同,先算各级蒸发器物料平衡,再由物料平衡导出热平衡。 / J7 Z; A4 l: H+ O2 T9 n: W" t
理论计算后,存在沸点生高现象,然后重新分配压力差进行矫正,这样的话基本理论和实际就吻合了。 1 K( D# Y& c8 {% D k
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关于流速
: B) s& v% E' K3 y& N/ m0 U# f求助高手多效蒸发器设计时,分离器中二次汽的流速选多大合理?
' g/ x4 h' w/ r9 ~请参照设计相关规范,分离室中的二次汽一般为1~7米/秒,一般一效、二效在1~2m,末效在5~7m,20~35m指的是在二次汽蒸气管道中的流速取值。个人看法请鉴定。 + R7 A/ |" r. f4 ^* m) ?" a
双效蒸发顺流流程:进料量2100 KG/小时,含固量100克/升,30℃。出料含固量370克/升,热源:0.6Mpa饱和水蒸汽,设传热系数K=500w/m2.℃。末效真空蒸发,真空度-680mmHg。计算各效面积,画出工艺流程图。
7 Z* A3 t( A. o进料量2100,进料含固10%,出料含固37%,算出应该的蒸发量=进料量X(1-进料浓度/出料浓度)算出蒸发量得公斤每1532.432小时。
8 n8 R! v6 z* _. N% C第一:计算各效的浓度
3 d8 W' ]* j* `* h9 j由于是顺流双效,设备并无热泵系统,无额外引出蒸汽,设蒸发量W1:W2=1:1.1计算出假设的蒸发量 W1=729.7297 W2=1532.432-729.7297=802.7027 # o( B+ E- \7 r+ d
所以各效的浓度是一效15.32544%,二效37%
9 p0 t9 o, Z( U: _% O) f! A. P第二:溶液沸点的确定
& U- j" R: T; E; H6 u2 j加热蒸汽是0.6,真空是-90.4,我就光说方法啦。 5 b- g7 v& N4 w9 C& ]
设两效压强降相等求出总压强。
. A+ s; G; w7 b然后算出各效的压强,然后查焓伤表,二次气的物理性质,汽化潜热,和温度就都有啦,计算总的温度差损失。 ) ~& X4 L* P5 R2 g$ |* }2 d- Q
分三部分:
0 C( H( G; j ^7 q! `' p1,沸点升高,杜林规则,要不就去查物性手册,工程的话一般要做试验的,因为这个很重要。
j/ ?/ o- R5 k' Z4 \9 R" _8 b7 w2.静夜注沸点升高,有公式,自己算去把。 + D( W0 U7 L# p( m3 ^' L* k! `0 N
3.阻力和管路损失,经验估算几度吧。
' A/ m1 O% s5 |, `5 ]第三:加热蒸汽消耗量 * `, C3 O$ s. u9 I0 v/ d
不废话,直接有公式,热量焓横算,列三个公式,两效的蒸发量和蒸汽消耗计算完毕。 9 t; y) h" \4 N7 j( c* R
并比较下和设的蒸发量的出入。
; m1 E6 W1 |1 }3 v第四:蒸发面积
5 ^0 {! \8 @. k: {: g把传热系数都给啦,都懒的说啦,用热量自己除吧。 % [! q9 _ [. O7 {; X
计算两个面积相差很大时,重新分配温度差,重新算,到面积基本上一致为止,导致现在的蒸发都是严重的加热室一样啊,调试的时候有时麻烦。
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