針對蒸發(fā)量1t/h的硫代硫酸鈉(Na?S?O?·5H?O)與氯化鈉(NaCl)共蒸發(fā)系統(tǒng),以下為一體化蒸發(fā)結晶設備設計方案,結合兩者物性差異與工程實踐,兼顧節(jié)能、防垢與連續(xù)運行需求:
一、硫代硫酸鈉、氯化鈉蒸發(fā)器工藝路線選擇
項目 | 硫代硫酸鈉 | 氯化鈉 |
溶解度特性 | 高溶解度,33℃以上易風化,冷卻結晶為主 | 溶解度隨溫度變化不大,蒸發(fā)結晶為主 |
推薦工藝 | MVR預濃縮+冷卻結晶(DTB型) | MVR強制循環(huán)蒸發(fā)+熱結晶 |
組合方式 | 分段處理:先共蒸發(fā)濃縮,再分別結晶 | 共蒸發(fā)→分質結晶 |
二、硫代硫酸鈉、氯化鈉蒸發(fā)器配置與參數(shù)
1.蒸發(fā)器選型
主蒸發(fā)器:MVR強制循環(huán)蒸發(fā)器(1t/h水蒸發(fā)量)
蒸發(fā)溫度:75~85℃(避免硫代硫酸鈉分解)
材質:加熱管2205雙相鋼或鈦合金(耐氯離子腐蝕)
循環(huán)泵:氟襯磁力泵(無泄漏)
2.結晶系統(tǒng)
硫代硫酸鈉:
DTB冷卻結晶器(連續(xù)型)
結晶溫度:35~45℃(控制晶體粒度0.5~1.2mm)
離心機:臥式螺旋離心機
氯化鈉:
熱結晶器(蒸發(fā)終點比重1.25~1.30)
離心機:雙級推料離心機(連續(xù)出鹽)
3.防垢與清洗
強制循環(huán)流速:≥2m/s(防氯化鈉結垢)
在線清洗:CIP噴淋+化學清洗接口
消泡與除沫:折流板+旋流除沫器(95%效率)
三、硫代硫酸鈉、氯化鈉蒸發(fā)器能耗對比(MVR vs 三效蒸發(fā))
方案 | 蒸汽消耗 | 電耗 | 冷卻水 |
MVR | 0.05~0.1 t/h | 35~45 kW | 10 m3/h |
三效 | 0.3~0.4 t/h | 10 kW | 50 m3/h |
結論:MVR更節(jié)能,尤其適合小規(guī)模系統(tǒng)(1t/h)。
四、硫代硫酸鈉、氯化鈉蒸發(fā)器關鍵設計要點
1.分段蒸發(fā):先共蒸發(fā)至總鹽濃度≈25%,再分別結晶,避免共飽和干擾。
2.材質選擇:所有接觸液體部件采用 **2205雙相鋼+PTFE襯里**(硫代硫酸鈉具還原性,避免銅/鋁材質)。
3.自動化控制:PLC+DCS系統(tǒng),實時監(jiān)測結晶器內晶漿密度、離心機扭矩。
五、硫代硫酸鈉、氯化鈉蒸發(fā)器投資與占地估算
1.設備投資:~80~120萬元(撬裝MVR+結晶系統(tǒng))
2.占地:~15m2(一體化撬裝設計)
3.運行成本:~25元/噸水(電費0.8元/kWh時)