多效蒸发结晶除盐法的设备选型建议书

1高盐污水处理蒸发结晶除盐法设备选型建议书建议人：郝峰电话：[phone]所属公司：陕西长城长食品工业有限公司2目录一、概论……………………………………………03~04页二、适用范围………………………………………05~05页三、设备形式选择…………………………………05~09页四、节能与采购、运行成本………………………09~11页五、工作原理及工艺流程选择……………………11~13页六、常规蒸发器商务参考文件……………………14~21页(一)工艺参数(二)报价所含设备明细(三)报价所含服务项目(四)设备交付时间表(五)设备特点(六)企业简介及承诺书(七)销售服务细则(八)建议付款方式3一、概论：1、序言在改革开放初期，多效负压蒸发器作为换热器、气液分离器、真空装置组合的一种设备装置引进到国内，最初主要在乳品、浓缩果汁、饮料、淀粉糖行业应用。近年来，随着国内的环保治理逐步加强，多效蒸发器在工业污水脱盐处理方面取得了长足的发展，并在无机盐制取领域使用。为了便于从事环保高盐污水处理的朋友方便准确地选择多效蒸发方式除盐，（当然避免不了我作为多效蒸发器的设计销售人员的个人需求，见谅）编写这个用于环保领域工业污水脱盐多效蒸发器选择办法。该文借鉴了许多从事环保高盐污水治理行业的从业人员以及学者论文及著作，再加上本人一些浅见拙识，形成这篇设备选型文件。（对于环保污水处理方面我还在初步学习阶段，此文有何不妥之处，还请包涵。QQ沟通：381666955，高盐污水处理技术交流群号：282957632）在此我谨向那些奋斗在环保前线的设计人员、制造安装公司、研究学者表示最深的谢意！2、概论工业生产过程中产生的高酸废水（经中和后为高盐废水）、高COD废水、高盐废水的常用处理方法有4以下几种：①生化法②膜技术除盐法③反渗透除盐法④电解除盐法⑤多效蒸发结晶除盐法上述几种方法有以下几点缺失：耐盐菌生化：含盐分过高时，耐盐菌死亡系数太高；稀释生化：耗水量大，排水量大，效果差，成本高；膜技术除盐：设备价格昂贵，易堵塞，易污染（尤其是垃圾渗透液），且浓液无法自行处理，还需多效蒸发结晶做二次脱盐处理；反渗透除盐：反渗透处理后的浓液还需多效蒸发结晶设备进行二次蒸发结晶除盐；电解除盐：有以下两种办法离子膜法与隔膜法；但是无论上述两种办法都因为污水中的有机物问题无法满足点解要求；多效蒸发结晶法除盐：5其缺点详见第四章节能与采购、运行成本；二、适用范围：多效蒸发器用于乳品、浓缩果汁、饮料、发酵液、植物提取物、淀粉糖等物料的蒸发浓缩。多效蒸发结晶器用来处理高浓度、高色度、高含盐量的工业废水。同时适用于印染、电镀、化工、发酵、制药、金属提取、植物提取、农药、石油化工、原油开采、电厂、海盐井盐、造纸、制糖、淀粉及其衍生物等行业的高盐污水除盐处理项目。适用于高腐蚀盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、草酸盐、醋酸盐、钼酸盐、葡萄糖酸盐的连续蒸发结晶需要。根据高盐废水的具体情况以及业主的需要，提供具有设备造价相对合适、运行成本低、操作方便的系统设备。三、设备形式1、蒸发结晶设备的形式分类①按照设备组成数量：单效：由一台加热器、一台气液分离器与相应的一台冷凝器、一套真空系统及泵类设备组成；双效：由二台加热器、二台气液分离器与相应的一台冷凝器、一套真空系统及泵类设备组成；6三效：由三台加热器、三台气液分离器与相应的一台冷凝器、一套真空系统及泵类设备组成；四效：由四台加热器、四台气液分离器与相应的一台冷凝器、一套真空系统及泵类设备组成；五效：由五台加热器、五台气液分离器与相应的一台冷凝器、一套真空系统及泵类设备组成；②按照物料在系统内部的工艺流向：顺流、逆流、混流三种③按照物料在设备内部的流向：垂直降膜、水平降膜、垂直升膜、外循环、强制循环、中央循环管蒸发、刮板薄膜蒸发④按照使用热源不同常规饱和水蒸汽加热、废热回收利用（常规蒸发器、直热式蒸发器）、MVR二次蒸汽机械再压缩三种；废热回收利用主要为电厂过热蒸汽、企业锅炉高温烟道气、高温换热水（油、媒介）、高温化工废水、高温二次蒸汽、太阳能加热导热媒介后换热利用几种形式。⑤按照设备形式不同管式蒸发、板式蒸发、直热式（废气、燃气、燃油）⑥结晶器形式7分为系统内结晶和系统外结晶两种；蒸发结晶系统内结晶器有以下几种常用：OSLO结晶器、DTP结晶器、PC结晶器、强制循环结晶器；蒸发系统外结晶器主要是间歇式结晶罐，连续式结晶罐（槽）。2、选型建议①业主对运行成本要求第一选择废热回收利用形式（高温废气直热式）、合理的效数、使用相应的节能措施（冷凝水闪蒸、高温物料多次闪蒸）合理利用系统余热对物料预热、降低热损耗；第二选择MVR二次蒸汽机械再压缩形式、合理利用系统余热对物料预热、降低热损耗；第三选择常规多效选择合理适用的效数、使用相应的节能措施（热压泵、冷凝水闪蒸）、合理利用系统余热对物料预热、降低热损耗；②业主提供物料浓度WT%及流动性要求a浓度高、流动性差、结晶、易结垢粘管建议采用升膜式、强制循环蒸发器组合；刮板薄膜蒸发器；中央循环管蒸发器；b浓度低、流动性好、结晶、易结垢粘管8建议采用垂直降膜加强制循环组合蒸发器或外循环加强制循环组合蒸发器；c浓度低、流动性好建议采用垂直降膜式、水平降膜式、垂直升膜式、外循环蒸发器皆可。③业主提供物料腐蚀性要求根据物料所含成分进行分析后，参照《腐蚀与选材手册》及业主要求设备的使用年限，做出合理的设备用才选择。或业主提供自己的选材方案亦可。④业主物料对蒸发温度要求蒸发温度的定位决定了常规蒸发器的效数设定，并相对应的加大了换热面积。如业主设备物料蒸发温度在80℃时，常规的蒸发设备效数最高至三效或三效以下效数；蒸发温度要求与效数设定成正比。蒸发温度越高，效数越多，蒸发温度越低蒸发效数越少。单效的最低温度可满足35℃蒸发（给攀钢四氯化钛蒸发做实验取得的数据）。蒸发温度对MVR蒸发结晶设备的效数决定也有影响，但没有常规蒸发器的反应大。⑤业主对采购成本要求除设备正常选材外，业主对设备的使用年限直9接决定了设备的采购成本；如果能通过其他（除盐）方式降低处理量及腐蚀性，也可满足业主对降低采购成本的需求。四、节能、采购成本、运行成本1、节能除废热利用外，常规蒸发器除相应的泵浦设备耗电外，饱和水蒸汽耗量也很大,不算设备外部热损失，蒸汽耗量为下列数值：单效1100kg/吨蒸发量双效550kg/吨蒸发量三效350kg/吨蒸发量四效280kg/吨蒸发量五效220kg/吨蒸发量效数越多，处理量越大，平均吨水的运行本月底，反之越大。但效数越多，业主设备成本投资越大。为了减少业主对设备的投资、降低运行成本，常规蒸发器利用以下节能措施，可节能15~20%：在合理的范围内增加效数、分配各效面积有效利用冷凝水及排出蒸发器物料的所含热值增加预热设备，使溶液沸点进料增加热压泵，提高首效真空度，增大首效蒸发量正确选择进料泵、循环泵10选择合理的冷凝器形式降低加热管结垢现象发生减少热损失即便如此，常规蒸发器也比MVR蒸发器耗能高出很多，下面为MVR蒸发器和三效蒸发器的综合耗能对照表：8吨/小时蒸发量运行成本蒸发器类型MVR蒸发器三效蒸发器机械压缩机312KW/h249.6元其他电力设备60KW/h48元85.5KW/h（每度电按0.8元计算）鲜蒸汽0T/h0元2.8T/h（每吨蒸汽200元计算）冷却水损耗0.5m³/h1元3m³/h每小时成本298.6元618元每吨成本38.2元77.25元每年运行成本2364912元556200元2、采购成本：例如常规蒸发器100万废热利用蒸发器1.5~2倍常规价格MVR蒸发器4~5倍常规价格3、运行成本：①常规蒸发器：常规蒸发器的运行成本在前面已作分析，在此不做重复描述；②废热利用蒸发器：废热利用蒸发器的运行成本因去除废热源的消耗成本，只有泵浦设备的动力消耗。所以11在相同的条件下，只比常规蒸发器多了几台流程泵而已，因此运行成本远低于其他类型蒸发设备；③MVR蒸发器：MVR蒸发器的总体综合运行成本低于常规蒸发器很多，见上表。年内可收回设备投资差价。④盐分回收：工业废水中价值高的盐分回收精制后，作为产品销售或回用，销售金额或回用后节省的费用可抵消多效蒸发结晶设备的运行费用。如此业主对环保项目重视度、投资比重也会与日俱增。如发酵废水、抗生素废水含盐类别很杂，有草酸钙、乳酸钙、氯化钠、氯化钙，根据盐的饱和点，结晶温度不同将盐分别析出；再利用熔融、重结晶等工艺将盐提纯、精制；⑤最低运行费用模式：废热回收结晶蒸发器+盐分回收；⑥无废热最低运行方式：MVR+盐分回收；⑦常规结晶蒸发器：作为最后选择考虑。五、工作原理及工艺流程选择1、工作原理①常规蒸发器：热源进首效对物料进行加热，加热后的沸腾物料进入气液分离室；分离后的二次蒸汽作为二效加热热源，依此类推；最终的二次蒸汽及不凝气体进入冷凝器冷凝后，由真空泵抽出排放。一效排出的没有污染的冷凝水回锅炉回用；其他12效及冷凝器的冷凝水去生化处理后排放或回用，亦可作为工业冷却水回用。②废热蒸发器：其工作原理分为间接换热式和直接换热式；间接换热式与的换热方式及其他皆与常规蒸发器相同，唯一不同的是热源和换热系数；直热式从字面上基本可以理解，就是废热源与物料直接混合后进入蒸发系统，进行蒸发、换热、再蒸发过程；除前面的换热方式及后续热源提供不同外，其他基本相同。③MVR蒸发器：（请于工填写）2、工艺流程选择工艺流程主要取决于以下几点：①业主对蒸发后物料的排出浓度和温度要求②盐分结晶后是否含结合水的要求③系统节能及系统热利用的要求④盐分结晶点（结晶温度、结晶过饱和度曲线相对应点）⑤蒸发比（进、出料浓度比）；⑥系统节能需要如硫酸钠结晶，12m3/h蒸发量，来料浓度5%，出料含晶体溶液浓度65%；采用四效组合式混流蒸发结晶设备。一效为强制循环加OSLO结晶器，其它三效为垂直降膜式蒸发器，物料流向为二效、三效、四效、一13效；一效排出的含晶体溶液经旋流器除晶后其它溶液返回一效气液分离器继续蒸发结晶。从旋流器下部排出含大量晶体的溶液进入稠厚器；进入稠厚器的含大量晶体的溶液经过稠厚器二次结晶后，由设在稠厚器下部的排晶口，排出至离心机分离，分离的母液进入母液罐，由母液泵泵入一效气液分离器。稠厚器下部设有母液流化区。14六、常规蒸发器商务参考文件（一）技术参数：序号项目一效二效三效001进料浓度20%002出料浓度≤60%003进料量1500kg/h004进料温度25℃（设定值）005出料温度≥50℃006水分蒸发量1000kg/h007饱和水蒸汽耗量350kg/h（P=0.8Mpa，没有节能措施）008冷却水循环量30m3/h（随着水温的升高，加大循环水量）009冷却水温度进水25℃；排水≥40℃010运行温度≥85℃≥70℃≥55℃011运行真空度Mpa-0.02~0.03-0.05~0.070.08~0.095012总功率65.3kw/h013工作界面尺寸长6m×宽4m×高10m(二)、报价所含设备明细序号设备名称规格型号材质数量重量价格备注15001一效加热室3041002二效加热室3041003三效加热室3041004加热管304005气液分离室3043006OSLO结晶室3041007二次蒸汽管3041008二次蒸汽管3041009二次蒸汽管3041010循环管3043011换热器3043012冷凝器3041013换热管304014负压泵3041015螺杆泵3041016循环泵3041017真空泵3041018冷却水泵铸钢1020物料及排污管道、管件、阀门、法兰316L1021蒸汽管道、管件、阀门、法兰Q2351022循环水及不凝气管道、管件、阀门、法兰镀锌1023冷凝水管道、管件、阀门、法兰3041024设备支架、操作平台、扶梯Q2351025电气控制系统及线管、线槽、电缆1026玻璃转子流量计3027以上设备与物料接触部分为304；碳钢材质已标注明确028系统总报价：人民币万元整。(三)、报价所含服务项目表（此报价七日内有效）序号项目内容16001设备制造加工00