2th氯化钙废水蒸发结晶.docx
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2th氯化钙废水蒸发结晶
含盐废水蒸发浓缩
技
术
方
案
2016年06月
一、设计基础资料
1.1项目信息
项目公司名称:
项目名称:
40t/d含盐三效蒸发结晶项目
1.2原液组分
进料量:
2t/h
原液水质:
含量
含CaCl2
20%
1.3处理要求
析出结晶盐,回收结晶水。
二、设计选型简述
本设计方案针对蒸发浓缩含盐料水工艺,由于提供的料水中的溶剂溶解度随温度升高不断增大,即在整个蒸发过程中没有盐析出,蒸发浓缩过程中不必除盐,极大地简化了工艺流程,蒸发工艺流程和操作相对简单。
因此采用三效逆流强制循环蒸发装置。
又因其物理性质采用冷却造粒方法结晶,均带有结晶水形成大块固体,需采用圆盘造粒机。
因为含有氯离子具有强腐蚀性,当浓度提高后对设备和管道将产生强烈的腐蚀。
因此对蒸发设备和管道有特殊的要求,钛材是首选材质,其次是316L不锈钢。
三、主要工艺参数
工艺参数
进料流量㎏/h
2000
进料浓度﹪
20
出料浓度﹪
60
进料温度℃
25
生蒸汽压力Mpa(绝)
≥0.6
生蒸汽温度℃
158.7
冷却水上水温度℃
30-32
冷却水回水温度℃
40-42
蒸发量Kg/h
1340
四、设计依据
多效含盐废水蒸发设备的设计、制造、验收严格按照ISO9001质量体系要求进行,下列标准的最新版本作为本技术协议的执行标准:
《石油化工装置基础工程设计内容规定》SHSG-033-2008;
《工程建设标准强制性文件》(石油化工建设部分);
《固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR0004-2009;
《钢制压力容器》GB150-1998;
《管壳式换热器》GB151-1999;
《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997;
《钢制卧式容器》JB/T4731-2005;
《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341-2003;
《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》HG20660-2000;
《承压设备无损检验》JB/T4730-2005;
《钢制化工容器焊接规程》JB/T4709-2000;
《钢制化工容器设计基础规定》HG20580-1998;
《钢制化工容器材料选用规定》HG20581-1998;
《钢制化工容器强度设计计算规定》HG20582-1998;
《钢制化工容器结构设计规定》HG20583-1998;
《钢制化工容器制造技术要求》HG20584-1998;
《钢制低温压力容器设计规定》HG20585-1998;
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和板带》GB/3274-2007;
《锅炉和压力容器用钢板》GB713-2008;
《不锈钢热轧钢板》GB/T4237-2007;
《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》JB4726-2000;
《压力容器用不锈钢锻件》JB4728-2000;
《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008;
《石油裂化用无缝钢管》GB9948-2006;
《输送流体用不锈钢无缝钢管》GB/T14976-2002;
《钢制对焊无缝钢管》GB12459-2005;
《钢制压力容器用封头》JB/T4746-2002;
《压力容器法兰》JB/T4700-4707-2000;
《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG/20592-HG20635-2009;
《钢制人孔和手孔》HG/T21514-21535-2005;
《压力容器波形膨胀节》GB16749-1997;
《容器支座》JB/T4712.1~JB/T4712.4-2007;
《补强圈》JB/T4736-2002;
《磁性液位计》HG/T21584-95;
《玻璃板液位计、玻璃管液位计》HG21588-21502-95;
《设备吊耳》HG/T21574-2008;
五、工艺流程简介
5.1原液准备系统
工厂产生的含氯化钙料水流入原液池,原液池起到储存、调节原液的作用,满足料水蒸发处理设备的连续稳定运行。
原液池配备有原液提升泵,原液提升泵将含盐料水均匀输送至蒸发处理系统,调节原液泵后的控制阀门保持原液提升量与蒸发量的平衡。
5.2蒸汽及二次蒸汽系统
来自锅炉房的蒸汽通过分汽缸后用阀门调节进入Ⅰ效加热室,控制表压为5.0Kgf/cm2。
生蒸汽管路上设置有安全阀,超压后自动排泄报警,确保蒸发系统的安全。
Ⅰ效蒸发室蒸发后的二次蒸汽经蒸汽管路进入Ⅱ效加热室,Ⅱ效蒸发室蒸发后的二次蒸汽经蒸汽管路进入Ⅲ效加热室。
Ⅰ效加热室的冷凝水排回锅炉房。
Ⅱ效加热室的冷凝水进入Ⅱ效闪蒸罐,Ⅱ效闪蒸罐中产生的闪发汽体进入Ⅲ效加热室,Ⅲ效加热室的冷凝水进入Ⅲ效闪蒸罐,Ⅲ效闪蒸罐中产生的闪发汽体回到冷凝器进口,冷凝水经阀门调节进入冷凝水平衡缸。
Ⅲ效蒸发室排出的二次蒸汽进入冷凝器,冷凝器冷凝产生的冷凝水与Ⅱ效加热室、Ⅲ效加热室产生的冷凝水汇集至冷凝水罐,最终由冷凝水泵抽至外界水池储存并进一步生化处理。
5.3盐浆系统
料液首先经进料泵送入Ⅲ效换热器,经过强制循环泵Ⅲ进入蒸发室进行分离。
浓缩的料液由转料泵Ⅱ送往Ⅱ效换热器,加热后的料液进入蒸发室分离。
浓缩的料液经过转料泵Ⅰ送往Ⅰ效换热器,经过换热管加热,进入蒸发室进行分离。
浓缩的料液由转料泵进入进入圆盘造粒机制成晶体析出。
5.4二次蒸汽循环冷凝系统
Ⅲ效蒸发室产生的二次蒸汽进入冷凝器,冷凝器采用循环冷却水进行换热降温。
根据该蒸发设备的处理量,该循环水的循环量一般应控制在?
m3/h,最佳温度控制在30℃以下。
5.5事故及洗罐
系统工作出现事故及运转过程中洗罐时,首先停止进料,将蒸发设备中的母液排净。
洗罐水用冷凝水储池的水,洗罐完毕后,将洗罐水排掉,初次洗罐水排入原液池,排空蒸发罐后,首先将部分母液通过原液泵进入蒸发罐,然后通过原液泵补充加入原液,使蒸发罐中的液位满足工艺要求。
六、蒸发结晶设备的参数
6.1:
蒸发结晶设备参数
序号
设备名称
规格
数量
备注
1
换热器
形式:
强制循环蒸发器
换热面积:
20m2
换热管规格:
Φ32×4000mm
管筒直径:
Φ400
换热管材质:
钛材
壳程材质:
碳钢
3套
2
蒸发室
形式:
强制循环蒸发器
蒸发室直径:
Φ800mm
筒体规格:
Φ800H=3000mm
材质:
不锈钢316L
3套
3
强制循环泵
型号:
FJX250
流量:
300m3/h
扬程:
2.5m
转速:
980r/min
功率:
7.5kw
过流部件:
2507
3台
4
闪蒸平衡罐
筒体规格:
Φ500×500mm
材质:
碳钢
2台
5
冷凝器
换热面积30m2
筒体规格:
Φ450
换热管规格:
Φ32×4000mm
材质:
碳钢
1台
6
真空泵
型号:
2BV5111
抽气量:
230m³/h
功率:
5.5kw
1台
7
冷凝水罐
筒体直径:
Φ1000mm
材质:
碳钢
含液位自动控制系统
1台
8
冷凝水泵
型号:
IH40-32-160
流量:
6.3m3/h
扬程:
32.0m
转速:
2900r/min
功率:
3.0kw
过流部件:
316L
配套动力水冷密封
1台
9
转料泵
型号:
IH40-32-160
流量:
6.3m3/h
扬程:
32.0m
转速:
2900r/min
功率:
3.0kw
过流部件:
316L
配套动力水冷密封
3台
10
片碱机
直径:
1m
高:
1.2m
功率:
3kw
材质:
304
1台
11
温度检测仪
温度范围:
0~150℃
双金属温度计,现场显示
8套
12
压力检测仪
压力范围:
-0.1-0.06Mpa
就地指标压力型
5套
蒸汽压力表1.0Mpa
就地指标压力型
1套
13
管道及阀门
与物料接触材质采用不锈钢316L,不与物料接触材质采用碳钢
1套
14
综合控制柜
国标
1套
15
电线电缆
国标
1套
6.2外界接口及辅助配套设施
序号
设备名称
规格
数量
备注
1
原液池
有效容积:
40m3
1台
2
蒸汽管道
DN80,蒸汽压力:
0.6Mpa
接点:
设备外围1.0m
配套
3
循环冷却水
DN100循环冷却水量48m3/h
温度不大于30℃
接点:
设备外围1.0m
1套
4
设备基础
蒸发设备水泥基座
占面积约:
10m×6m(长×宽)
1套
5
操作平台
钢结构或钢砼结构
1套
6
设备外保温
岩棉保温
1套
七、经济核算
蒸发系统采用三效强制循环蒸发,蒸发一吨水蒸汽消耗量为0.4吨生蒸汽
系统装机容量:
46kw,运行容量:
46kw
蒸汽成本按照200元/吨核算,电费按照0.60元/度核算
每小时蒸发量:
1.34吨/h
每小时蒸汽费用:
200元/吨×0.4吨蒸汽/吨×1.34吨/小时=107.2元/小时
每小时电费:
46kw/小时×0.60元/kw=27.6元/小时
吨水运行成本=(107.2元/小时+27.6元/小时)÷2吨/小时
=67.4元/吨
八、系统报价
含氯化钙蒸发冷却结晶设备报价:
68.3万元(大写:
陆拾捌万叁仟元整)
如果采用PLC及触摸屏控制系统配套全自动液位检测及阀门控制系统,需要增加费用8.0万元
说明1:
本报价包括“表一”的全部工作内容,并含设备供应、指导安装、系统调试及人员培训费
说明2:
本报价不含“表二”辅助设施
说明3:
由于近期原材料价格波动很大,本报价的有效期为30天
九、付款方式
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- 关 键 词:
- th 氯化钙 废水 蒸发 结晶