亚硫酸钠蒸发结晶器设计

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1、蒸发量20吨/小时亚硫酸钠连续蒸发结晶设备及配套工程的选型时间：2012年9月20日编辑：安小刚联系：13933883977邮箱：515908309@qq.com生产工艺流程图预热器蒸汽四效蒸发器底流旋流器离心分离母液干燥产品包装材料一、设计要求本项目为新建项目，碱吸收制亚硫酸钠生产规模及产品质量指标主要产品无水亚硫酸钠，处理量为24m3/h原料组成：原料液浓度为20%，温度为25度.蒸发原理及设备选型蒸发装置选型:四效蒸发在单效蒸发器中每蒸发1kg的水要消耗比1kg多一些的加热蒸汽。在工业生产中，蒸发大量的

2、水分必须消耗大量的加热蒸汽。为了减少加热蒸汽消耗量，可采用多效蒸发操作。多效蒸发时，要求后效的操作压强和溶液的沸点均较前效为低，因此可以引入前效的二次蒸汽作为后效的加热介质，即后效的加热室成为前效二次蒸汽的冷凝器，仅第一效需要消耗生蒸汽。一般多效蒸发装置的末效或后几效是在负压（真空）条件下操作由于各效（末效除外）的二次蒸汽都作为下一效蒸发器的加热蒸汽，故提高了生蒸汽的利用率，即经济性。表3-3列出了最小的（D/W）min。表中：D—生蒸汽量W—蒸发水量表3-3单位蒸汽消耗量效数单效双效三效四效（D/W）min

3、1.10.570.40.3锅炉蒸汽（生蒸汽）通入首效（I效）蒸发器的加热室，通过加热管与水进行热交换。加热蒸汽释放热量被冷凝为液态水，由加热室下部排出，返回锅炉。蒸发器内的水则在加热室被加热至过热状态后进入蒸发室。过热的水在蒸发室内急剧沸腾汽化。水部分汽化，产生的蒸汽称作“二次蒸汽”，引入II效蒸发器的加热室，作为热源使II效蒸发器内的水被加热，部分汽化，产生II效“二次蒸汽”，用作III效的热源，依次类推。末效二次蒸汽则有真空系统引出。按加料方式不同，常见的多效蒸发操作流程有以下几种：1）顺流加料法顺流加料

4、蒸发流程的原料液与蒸汽的流向相同，都由第一效顺序流至末效。原料液进入第一效，浓缩后排入第二效，依次流过后面各效，被不断浓缩。完成液由末效取出。当蒸发过程中有晶体析出时，根据具体情况，晶体可与料液一起输送流动，依次进入后面各效，也可以在每一效蒸发室底部设置排盐脚，分效排出。1、蒸水量按每小时20吨蒸发量考虑。采用四效强制外循环蒸发器，具有系统简单，便于操作的特点。根据出料温度的要求，可采用顺流操作作。稀溶液首先经冷凝水两级预热后进蒸发器，充分利用了高温冷凝水的热量。一效夹套冷凝水可回锅炉，其余冷凝水由泵排出，回

5、用或排放。经蒸发后的浓缩液由泵排出到下工段。2、蒸发器的计算在多效蒸发计算中，一般来说，已知条件是：原料液的流量、浓度和温度；加热蒸汽的压强；冷凝器的真空度；完成液的浓度等。需要求算的项目是：生蒸汽的消耗量；各效的蒸发量；各效的传热面积。方法是采用蒸发系统的物料衡算、热量衡算和传热速率方程式。建立多元方程组求解。1．系统工艺计算采用物料衡算热量衡算结合的系统工艺计算可确定蒸发系统各效、预热器、闪发器等设备的物料流量及热传递量。1）设定操作条件：（1）压差分配：首先确定首效加热蒸汽压强P0和末效二次蒸汽压强P4

6、，然后进行压差或温差分配。常采用压差分配对各效操作参数作初步配置，再通过各效有效温差调整。压差分配常采用下列经验参数：一效生蒸汽压强[MPa]根据实际情况选定。式中：P—各效二次蒸汽压强[MPa]下标表示效数。由于除了多组分卤水原料外，制盐生产蒸发系统中各效温差损失相差不大，在压差分配后，可根据各效间温差加以调整。（2）温差损失制盐蒸发器温差损失主要由料液沸点升造成，此外静压差、料液过热、管路阻力等也是造成温差损失的因素。各效加热面积的计算：蒸汽压力按7公斤表压计算则各效面积为：Ⅰ效：计算考虑管路中的不确定因

7、素取自然外循环蒸发所需面积：Ａ１＝250ｍ２　蒸发分离室:Ф2000*6000Ⅱ效：自然外循环蒸发所需面积：Ａ２＝250ｍ２　蒸发分离室:Ф2000*6000Ⅲ效：强制外循环蒸发所需面积：Ａ3＝250ｍ２　蒸发分离室:Ф2400*6000Ⅳ效：强制外循环蒸发所需面积：Ａ3＝250ｍ２　蒸发分离室:Ф2900*6500考虑减少液沫夹带，液面以上的分离高度取3m具体见计算表蒸发系统的真空装置维持真空操作可以使蒸发温度降低，进一步提高生产强度降低溶液对材质的腐蚀环境。多效蒸发系统为维持其蒸发室压强逐效降低，保持必要

8、的温差，其末效必须与真空装置相联。真空装置性能的好坏，对整个蒸发系统的总温差影响极大。蒸发系统真空装置工作原理，水蒸汽与液态水的比容相差极大。真空蒸发系统末效蒸发室的压强大致在10KPa以下，在此条件下的蒸汽比容（单位质量物质的体积）为14.71[m3/kg]，而液态水的比容为0.001[m3/kg]，两者相比，差1.471×104倍。当处于密闭容器中的，压强为10KPa的水蒸汽突然遇冷冷凝为液态水