發(fā)布時間:2025-07-12 10:12:08 人氣:12 來源:大壓比MVR蒸發(fā)結(jié)晶工藝與設備
大壓比MVR蒸發(fā)結(jié)晶工藝是在傳統(tǒng)MVR基礎上,把蒸汽壓縮機的“壓比”做到2.5~3.5(對應溫升20~25℃)以上,從而能夠一次性克服15–20℃的沸點升高,直接對高鹽、高COD、高粘度母液進行強制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶。下面把最新工程實踐中的“工藝路線—關(guān)鍵設備—性能特點—典型案例”作一體說明,可直接作為可研、初設或設備選型的底稿。
一、工藝路線(典型三股物流)
1.原液流:絮凝沉淀→板框/多介質(zhì)過濾→冷凝水預熱器(~60℃)→強制循環(huán)加熱器(殼程100–110℃)→FC/DTB結(jié)晶器(80–85℃沸騰閃蒸)→稠厚器→離心機→結(jié)晶鹽成品;母液回流或干化。
2.二次蒸汽流:結(jié)晶器頂部二次蒸汽(80–85℃,微負壓)→洗滌除霧→大壓比雙螺桿壓縮機(壓比≈2.8,溫升20–25℃)→加熱器殼程(100–110℃)→冷凝成淡水,潛熱回用。
3.冷凝/不凝氣流:冷凝水自流入預熱器后外排;不凝氣經(jīng)壓縮機抽吸—壓縮—加熱器殼程壓差排空,無需真空泵。
二、關(guān)鍵設備及選型要點
1.雙螺桿壓縮機(大壓比核心)
壓比2.5–3.5,單級即可,避免離心機喘振問題;
變頻1500–4000r/min,無級調(diào)節(jié)50%–110%負荷;
齒面滲氮+碳化鎢涂層,耐氯離子濕汽腐蝕;
自帶滑閥能量調(diào)節(jié),抗喘振裕度>15%。
2.FC/DTB強制循環(huán)結(jié)晶器
循環(huán)量5–8m/s,管程沖刷,在線清洗周期>30天;
鹽腿+淘洗腿,晶體粒徑0.4–1.2mm,純度>98%;
頂部雙流除霧器99.5%截留,防止壓縮機液擊。
3.換熱元件
加熱器:2205/2507雙相鋼或Ti管板,設計裕量20%;
蒸發(fā)器:立式殼程、降膜+強制循環(huán)二合一,防干壁。
4.自動化與安全
DCS+模型預測控制(MPC),蒸發(fā)量、晶漿密度、電流三回路耦合;
壓縮機軸承溫度、振動在線監(jiān)測,聯(lián)鎖停機<3s;
全系統(tǒng)按非壓力容器設計,免監(jiān)檢。
三、大壓比MVR蒸發(fā)結(jié)晶設備性能特點
1.能耗:噸水電耗25–30kWh(含壓縮機、循環(huán)泵、離心機),比三效蒸發(fā)節(jié)汽90%以上。
2.耐沸點升:可穩(wěn)定處理TDS200g/L、COD50g/L的母液,沸點升高15–20℃。
3.運行彈性:50%–110%負荷連續(xù)可調(diào),啟停時間<30min。
4.資源化:NaCl、Na?SO?、雜鹽等分鹽回收率>92%,冷凝水回用率>95%。
四、MVR蒸發(fā)結(jié)晶設備典型應用案例
1.鋰電正極材料廢水
規(guī)模:24m3/d,TDS180g/L,COD35g/L
設備:雙螺桿MVR+FC結(jié)晶器,蒸發(fā)量900kg/h
結(jié)果:電單耗27kWh·t?1,Na?SO?晶體純度99.1%,系統(tǒng)連續(xù)運行7200h。
2.煤化工高鹽廢水零排放
規(guī)模:3×100m3/d并聯(lián),壓比3.0,溫升23℃
產(chǎn)出:工業(yè)鹽8t/d,冷凝水270t/d,年節(jié)約蒸汽5.2萬噸,折合標煤6200t。
3.制藥中間體高COD母液
采用DTB+MVR工藝,蒸發(fā)溫度75℃,溫升22℃,母液干化后雜鹽含水率<5%,滿足危廢填埋標準。
五、設計/選型快速表
參數(shù) | 推薦值 | 備注 |
蒸發(fā)溫度 | 80–85℃ | 兼顧晶體質(zhì)量與能耗 |
壓縮溫升 | 20–25℃ | 雙螺桿壓縮機單級即可 |
壓比 | 2.5–3.5 | 對應飽和溫升20–25℃ |
壓縮機功率 | 22–30kWh·t?1水| | 與沸點升、系統(tǒng)阻力匹配 |
材質(zhì) | 2205/Ti | 氯離子<2000ppm用2205;>2000ppm用Ti |
清洗周期 | >30天 | 強制循環(huán)+在線CIP |
大壓比MVR蒸發(fā)結(jié)晶通過“高壓縮溫升+強制循環(huán)結(jié)晶”把傳統(tǒng)需要“多效+蒸汽”才能完成的高難度鹽水一步解決,噸水電耗≤30kWh,系統(tǒng)連續(xù)運行周期>8000h,已成為高鹽廢水零排放和資源化回收的首選工藝。