隨著中國社會經濟的快速發(fā)展，人們的物質生活水平越來越高，人們的環(huán)保意識也逐漸增強。同時，國家對化肥企業(yè)的環(huán)保監(jiān)管和處罰也越來越嚴格。為了保護我們的生存環(huán)境，使化肥企業(yè)達到環(huán)保標準，既能保證生產，又能降低用水成本。處理化肥企業(yè)生產過程中產生的含鹽廢水具有重要意義。

一.項目概述

本項目為化肥廠廢水處理項目，設計廢水處理能力為7m3/h，要求裝置運行能力能適應40%-120%進料量的變化。

濃鹽水的組成如表1所示。

從上表可以看出，根據客戶的報價，廢水中的陰離子氯離子和陽離子為鈉離子。根據分子量計算，廢水中氯化鈉含量約為2.1%，濃度較低。因此，考慮采用先濃縮后結晶的工藝。從表中可以看出，廢水中的陽離子也含有鈣離子，因此在工藝設計中應考慮設備結垢的影響。此外，廢水中還會有其他無機鹽成分。為了保證鹽的成分符合工業(yè)標準，需要在工藝設計中重點考慮。

二、蒸發(fā)結晶過程

通過對濃鹽水成分的分析，決定對濃鹽水進行濃縮，增加廢水中的含鹽量，然后進入最終結晶系統(tǒng)，繼續(xù)蒸發(fā)濃縮至飽和濃度，進入分離系統(tǒng)和包裝系統(tǒng)。工藝流程圖如圖1所示。

從工藝流程圖可以看出，工藝流程為:進料罐& # 12316；預熱器& # 12316；高效蒸發(fā)& # 12316；二次蒸發(fā)& # 12316；三效結晶& # 12316；增稠劑& # 12316；離心機& # 12316；包裝機。

器件的材料選擇非常重要，直接影響器件的使用壽命和可靠性。考慮到原料中的氯離子對不銹鋼的腐蝕嚴重，本裝置的蒸發(fā)器板和蒸發(fā)器換熱管采用TA1材料，其他設備、管道和閥門采用2205材料。

2.1裝置工藝描述

該裝置的熱源是蒸汽。物料首先通過預熱器，將物料溫度升至設計溫度，進入一效蒸發(fā)器，一效蒸發(fā)器加熱一效物料。物料在一效分離器中進行汽液分離，產生二次蒸汽，二次蒸汽進入二效蒸發(fā)器作為熱源加熱二效物料。物料在二效分離器中進行汽液分離，產生二次蒸汽，二次蒸汽進入三效結晶蒸發(fā)器作為熱源加熱物料，物料在結晶器中進行汽液分離。各效產生的冷凝水混合后進入預熱器預熱物料，大大降低了預熱蒸汽的消耗。

該裝置采用一效、二效板式蒸發(fā)器的管板與三效管式蒸發(fā)器相結合的技術形式，前期物料濃度低。采用板式蒸發(fā)器，可以利用板式蒸發(fā)器的高傳熱效率，快速提高物料的含鹽量。隨著物料濃度的增加，堵塞蒸發(fā)器的可能性增加。因此選擇管式蒸發(fā)器進行三效結晶，并增加大流量強制循環(huán)泵，使管式蒸發(fā)器內的物料流速達到2m/s以上，大大提高了傳熱效率。由于換熱管內物料的高流速，也起到了沖刷管內結晶鹽類沉積物的作用，大大減少了管式蒸發(fā)器換熱管的結垢。

在機組各效分離器的二次蒸汽出口處增加二次分離器，在分離器頂部增加絲網除霧器和清洗噴嘴，大大提高了汽液分離率，消除了霧沫夾帶現象。二次冷凝液回水標準遠高于業(yè)主要求，可直接用于下一工藝工段。

該設備配有帶攪拌的濃縮機，可容納5m3的物料。當物料在三效結晶器中達到飽和濃度時，可將物料泵入濃縮機進行攪拌。在攪拌和冷卻過程中，結晶鹽逐漸增多，滿足出料和離心的要求。這種工藝降低了結晶器內儲存物料的濃度，轉移了其晶體生長過程，降低了結晶器和蒸發(fā)器結垢堵塞的可能性。

2.2設備材料的工藝流程

物料儲存在裝置下方的原料池中，由自吸泵泵入一級預熱器，在一級預熱器中預熱，用蒸汽加熱，然后送入一級蒸發(fā)器，一級蒸發(fā)器為板式升膜蒸發(fā)器。加熱后，物料進入初級分離器，物料沸騰。一級濃縮液從一級分離器底部進入一級物料循環(huán)泵進行自循環(huán)，并排入二級蒸發(fā)器。二效蒸發(fā)器也采用板式升膜蒸發(fā)器，物料完成與一效蒸發(fā)器相同的加熱過程，進入二效分離器進行沸騰汽液分離。二次濃縮后的物料從二效分離器底部進入二效物料循環(huán)泵，同時送入三效結晶。物料在三效管式蒸發(fā)器中加熱，加熱后的物料進入三效結晶器進行沸騰汽液分離和物料濃縮。三效結晶配有大流量軸流泵強制循環(huán)，使物料不斷蒸發(fā)濃縮，直至達到飽和濃度。當物料達到飽和濃度或高于飽和濃度時，啟動結晶出料泵，將物料泵入攪拌濃縮機。物料晶體在濃縮機中進一步長大后，進入離心機進行固液分離。分離后的母液被泵回三效結晶器繼續(xù)蒸發(fā)結晶，固體進入自動包裝機包裝出廠。

2.3機組的蒸汽工藝流程

工廠的熱源是工廠提供的蒸汽。初始蒸汽壓力為1.3MPa，經過廠前蒸汽減壓閥后，蒸汽降至0.5MPao，蒸汽分為兩路，一路進入預熱器，作為預熱器的熱源預熱物料，另一路進入一級蒸發(fā)器加熱一級物料。一級分離器產生的二次蒸汽進入二級蒸發(fā)器加熱二次物料，二級分離器產生的二次蒸汽進入結晶換熱器加熱三次物料至飽和濃度。結晶器產生的二次蒸汽進入冷凝器，冷卻成冷凝水排出。

2.4裝置冷凝水工藝流程

一級蒸發(fā)器的熱源是鍋爐出來的蒸汽，其冷凝水溫度高，純凈。在通過初級預熱器的第二階段后，它被泵送回鍋爐供再利用。二效蒸發(fā)器、三效結晶器和冷凝器產生的冷凝水匯合后進入一級預熱器的第一段，然后流入冷凝水箱，由冷凝水泵送至其他工藝段使用，實現冷凝水的循環(huán)利用。二級和三級冷凝水由冷凝水箱收集。在冷凝液進入冷凝液罐之前，有一段U型管，用于動態(tài)液封，保證系統(tǒng)內的真空不被打破。

三。主要支持設備

3.1蒸發(fā)器

a、一效蒸發(fā)器采用板式升膜蒸發(fā)器，板材質為TA1，板為人字形波紋，使物料在流道內產生劇烈湍流，傳熱效率高。

b、雙效蒸發(fā)器采用板式升膜蒸發(fā)器，板材質為TA1，板采用人字形波紋，使物料在流道內產生劇烈湍流，傳熱效率高。

c、三效蒸發(fā)器采用管式蒸發(fā)器，換熱管材質為TA1，換熱管直徑為0.38毫米。管式蒸發(fā)器的蒸汽采用分配裝置和擋板，使蒸汽均勻地分配到每個換熱管的外壁上。設置擋板增加蒸汽與換熱管之間的熱交換時間，使蒸汽能夠充分加熱換熱管，進而使換熱管內的物料得到充分加熱，從而提高蒸汽的利用率，保證蒸發(fā)器加熱溫度的穩(wěn)定。

3.2分離器

分離器直徑為02300毫米，高度為3000毫米，由2205雙相不銹鋼制成。二次蒸汽出口設有二次分離罐，分離器設有電容式液位計、液位觀察鏡、氣體壓力和溫度傳感器。

3.3結晶器

FC結晶器，直徑03000mm，高7500mm，材質2205雙相不銹鋼，二次蒸汽出口二次分離罐，雷達液位計，液位觀察鏡，氣體壓力溫度傳感器，真空自動調節(jié)閥。

3.4冷凝器

冷凝器采用板式冷凝器，材質為板材TA1。蒸汽入口裝有壓力傳感器，真空泵、冷卻塔水和結晶器真空調節(jié)閥聯鎖控制。

四。調試和總結

裝置調試過程順利。由于物料初始濃度過低，連續(xù)啟動72小時后，啟動出料泵至濃縮機，然后濃縮機出料至離心機進行固液分離，得到結晶鹽固體，在包裝機中包裝。

測量值:

(1)離心機分離出的結晶鹽含水量為W5%，出鹽標準符合GB/T5462-2015《工業(yè)鹽》的要求；

(2)蒸發(fā)冷凝液的電導率=300us/cm，滿足甲方對水回用的要求；

(3)蒸發(fā)冷凝液中C1含量為100mg/L，滿足甲方對水回用的要求；

化肥廠屬于煤化工企業(yè)。在國家加強環(huán)保監(jiān)管的環(huán)境下，廢水零排放成為所有化工廠的標準要求。本項目濃鹽水蒸發(fā)結晶工程是煤化工企業(yè)高鹽廢水首次采用管板組合蒸發(fā)結晶工藝，不僅證明了管板組合蒸發(fā)結晶工藝的成功，也對整個廢水處理行業(yè)起到了指導作用。(來源:上海藍濱石化設備有限公司；行業(yè)上海藍亞石化設備檢測院有限公司】

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