氯化鈣廢水處理工藝及裝置說明
於二00五年二月十六日修改
山東某化工集團每天產生工業廢水8000噸。擬採用單套處理能力為2000t/d的五效蒸發結晶裝置五套處理該廢水，同時**廢水中的氯化鈣，變廢為寶。下面對氯化鈣蒸發濃縮工藝流程和氯化鈣噴霧結晶工藝流程和裝置予以說明。
本技術說明包括兩部分，第一部分為：氯化鈣五效蒸發濃縮工藝及裝置簡介，第二部分為：噴霧乾燥精製無水氯化鈣工藝及裝置簡介。
第一部分單套處理量2000t/d
氯化鈣五效蒸發結晶工藝及裝置簡介
1 濃縮介質引數和設計要求
1.1進料引數:
單套裝置原料液流量2000t/d，也就是83.5 t /h，進料濃度(含氯化鈣)：5~6%，氯化鎂~0.
06%，cod=3000~4000。pph值：11-12,進料溫度(0c):
~80。
1.2出料引數:
由於氯化鈣水溶液沸點隨濃度的公升高而顯著公升高(如濃度為58%時沸點公升高41度),沸點的公升高直接損失了蒸發的推動力—溫差，對蒸發裝置的設計不利,將濃縮和結晶綜合考慮,進行優化設計,得出如下結果: 將氯化鈣濃縮到49~51%濃度,溫度1250c,進入噴霧乾燥器進行乾燥結晶,有如下優點:①蒸發裝置能設計成五效,達到節能目的,雖然乾燥裝置的能耗略有增加,但總能耗水平較低; ②由於出料濃度離與飽和濃度有一定的差值,使蒸發裝置操作控制方便;③由於氯化鈣結晶時吸熱，一旦其在乾燥的中間貯罐中溫度降低而結晶，結晶時的吸熱將加速結晶過程，為了避免這一不利的過程發生，同時為了使乾燥的中間貯罐不必啟動保溫系統（或不帶保溫系統），設計為第一效出料。
根據上述總體考慮，蒸發濃縮裝置的出料量為9~10t/h，濃度49~51%。單套裝置的蒸發量應為74.5t/h,為留有10%餘量,實際設計蒸發量為82t/h。
蒸發濃縮工藝另外還產生工業用水~75t /h。
2 蒸發工藝說明
2.1蒸汽、物料和冷凝水的流動路線
蒸汽、物料和冷凝水的流動路線詳見工藝流程圖。
2.1.1 蒸汽流動方向:
為了盡可能減少蒸汽耗量，節約能源，降低處理成本，設計採用錯流式五效蒸發器。生蒸汽進入一效，一效蒸發產生二次蒸汽在第一效分離室內與料液分離後，以20m/s左右的速度（不同的效此速度不同）進入第一效除沫器，去除其中的大部分霧滴夾帶後，作為熱源進入二效蒸發器，二效蒸發產生的蒸汽進入三效，三效蒸發產生的蒸汽進入四效，四效蒸發產生的蒸汽進入五效蒸發器作為熱源。五效蒸發產生的蒸汽進入直接噴淋式冷凝器冷凝，冷凝器後接水環式真空幫浦。
2.1.2 料液流動方向:
原料液經pp01號幫浦加壓進入預熱器a，經第一效產生的冷凝水加熱，溫度由~80oc公升高到100~110oc，然後進入前置分離室，在抽風機的作用下，具有一定的真空度，部分料液閃蒸後排放到大氣中，其中包括部分低沸點的cod物質，目的是降低冷凝液中的cod含量。原料液在幫浦pp02作用下由前置分離器進入第三效濃縮，第三效濃縮後的料液經幫浦pp03進入第四效，第四效濃縮後的料液經幫浦pp04進入第五效，第五效濃縮後的料液溫度為55oc左右，經幫浦pp05作用依次進入預熱器d、c、b，溫度公升高到90oc左右。進入第二效蒸發器蒸發，經幫浦pp06進入第一效蒸發濃縮。
預熱器d、c、b通過第
一、第二和第三效蒸發器產生的冷凝水加熱。氯化鈣濃縮到49~51%濃度,溫度1250c後，經幫浦pp07由蒸發系統排到乾燥結晶系統。由於料液通過第
三、四、五等效濃縮後濃度較高，為降低汙垢形成的速度，第二效和第一效採用自然迴圈蒸發器。第
三、四、五等效採用降膜蒸發器。
2.1.3 冷凝液流動方向:
第一效產生的冷凝水是由生蒸汽冷凝而成的，因而純度高，它經預熱器a放熱後，溫度由150oc降低到100oc左右，再進入預熱器d進一步放熱，然後回到鍋爐，迴圈使用。第二和第三效產生的冷凝水具有正壓力，經由疏水閥排出後進入預熱器b放熱後進入冷凝水罐b，由幫浦pp08排出。第四效產生的冷凝水具有負壓力，它經由用作動態密封的u形管進入第五效的加熱器殼程，由於其絕壓高於第五效加熱器殼程絕壓，所以一部分冷凝水會閃蒸成蒸汽，以**部分熱量，未閃蒸部分和第五效產生的冷凝水一起經由另一根用作動態密封的u形管進入冷凝水罐a，然後由幫浦pp09排出。
裝置的真空度是通過噴淋式冷凝器和水環式真空幫浦共同提供的。
2.2各效主要操作引數、主要裝置結構引數及外形尺寸見表1：
表1 汙水處理量2000t/d（蒸發量74t/h）的氯化鈣五效蒸發濃縮裝置設計操作引數
3工藝特點及技術引數
工藝綜合考慮了蒸發濃縮和結晶的總體經濟效益,進行優化設計,研究了處理物件在蒸發過程中不同溫度和濃度下物理性質的不同，針對性地採用與之相適應的蒸發器型別和操作引數，具有如下優點：
① 減緩換熱面汙垢形成的速度，提高了傳熱效率，增長裝置連續執行的時間，降低裝置清洗的次數。
② 本工藝採用預熱器和冷凝水閃蒸等措施**熱能，採用五效蒸發，降低了能耗，每噸蒸汽可蒸發水4.05噸以上，熱效率高。
③ 本工藝採用旋風分離器**蒸汽中的霧滴，既能降低冷凝液中cod含量，又能減小分離室的尺寸，避免裝置過於龐大造成的運輸困難。
裝置主要技術引數為：
水份蒸發量：>74t/h。
蒸發耗汽量：<19 t/h ， 生蒸汽壓力 > 0.8mppa。
冷卻水用量：500 t/h(迴圈使用)，進水溫度：低於250c。
真空度：>0.088mppa
耗電量：全套蒸發裝置耗電量：< 420kw。
裝置最大高度：10m。
裝置最大安裝高度：14m。
安裝單套裝置的機架：長x 寬x高 = 50 x 4m x 12m，機架為6m和12m高兩層平台。
第二部分噴霧乾燥精製無水氯化鈣結晶裝置工藝簡介
1 工藝簡介
如採用蒸發結晶工藝，也能得到氯化鈣結晶，但這樣得到的產品純度雖然達到95%以上，但含有2個結晶水，作為產品銷售，**較低。而無水氯化鈣的**較高，而某公司正好有可燃性廢氣可以利用。因此，擬採用噴霧乾燥工藝精製無水氯化鈣結晶，工藝流程見噴霧乾燥精製無水氯化鈣工藝流程圖。
由蒸發結晶工藝得到的濃度為50%，溫度為1250c左右的氯化鈣水溶液進入中間貯罐保溫，經過濾後進入噴霧乾燥機，通過溫度為400~500o c的空氣乾燥，成為無水氯化鈣顆粒。
乾燥機加熱室所需熱量由可燃性廢氣提供。
2 乾燥裝置的選型及廠房要求:
第一套蒸發濃縮裝置單獨配置噴霧乾燥器。每天處理量以2000噸計算，通過乾燥結晶應該得到的無水氯化鈣的產量為100~120噸。乾燥裝置的水分蒸發量為100~120噸，即：
5t/h。
乾燥裝置需做廠房，廠房要求的高度淨空為18m，單台乾燥裝置占地面積為15 x 18 m = 270m2。
各主要裝置設計引數
一、換熱器
1 第一效加熱器設計引數
2 第二效加熱器設計引數
3 第三效垂直降膜蒸發器設計引數
4 第四效垂直降膜蒸發器設計引數
氯化鈉廢水蒸發結晶方案
一 蒸發器選型簡述 本設計方案針對含鈉鹽廢水，採用雙效順流強制迴圈蒸發裝置。氯化鈉溶液蒸發屬於蒸發結晶，因此蒸發器採用抗鹽析 抗結疤堵管能力強的強制迴圈蒸發器。由於該混合溶液具有腐蝕性，長期運轉考慮，蒸發材質可選用316l不鏽鋼，其餘採用碳鋼材質。2 原液組成 工藝引數 氯化鈉含量約15 同時含有一...
蒸發結晶裝置除錯操作規範
1 工藝過程描述 1.1 原液準備系統 工廠產生的含鹽的廢水流入原液池，原液池起到儲存 調節原液的作用，滿足廢水蒸發處理裝置的連續穩定執行。原液池配備有原液提公升幫浦，原液提公升幫浦將含鹽廢水均勻輸送至蒸發處理系統，調節原液幫浦後的控制閥門保持原液提公升量與蒸發量的平衡。1.2 蒸汽及二次蒸汽系統 ...
蒸發結晶崗位操作規程
1 目的 在蒸發結晶系統內，將檸檬酸鈉 中和液 進行蒸發結晶並經離心機離心分離，為乾燥工序提供符合工藝要求的溼晶體。2 範圍 本規程適用於蒸發結晶崗位操作 3 職責 3.1嚴格按照操作規程進行操作，不能馬虎從事，保證成品質量。3.2保證本崗位全部操作條件，符合操作規程，並負責本系統開停車及事故處理，...