氯化钠MVR蒸发器(定制型号)

一、 ***部分 摘要

本方案由河北河北卓普化工设备设计并出具，用于氯化钠废水溶液蒸发结晶。

本方案采用的工艺为MVR降膜蒸发器，配用离心式蒸汽压缩机系统。

供货范围包括满足MVR系统稳定运行的必要的主要及辅助设备。其他方面，如土建、保温、防腐等不包括在供货范围内。具体的供货范围在下述供货范围章节进行了详细描述；本案中的工程系统设计代表着河北卓普化工设备***新***先进的技术。具体工程系统的描述见工程描述章节。

我公司保留着修改系统设计及范围的***终权利，特别当关系到满足技术要求的时候。

二、 技术参数

物料名称：含氯化钠废水溶液；

进料总量：70.59/h（返回溶液）；

进料温度：25

溶液沸点升高：***终按8计算

蒸发量：60t/h

蒸汽压力：0.4Pa

三、 蒸发方式选择

参数表

（1）MVR蒸发器蒸发装置

原液浓度按15%计算，一级浓缩到21.7%的情况下沸点升高基本为6，没有结晶析出 ，在继续浓缩到浓度37.2%时沸点升高基本为7，有部分结晶析出。浓缩到氯化钠废水38%以上的时候时沸点升高基本为8°，此时有大量结晶析出。

通过分析，我们采用MVR蒸发三级蒸发的方式：一级降膜+二级强制循环蒸发。在低浓度时采用降膜蒸发浓缩，高浓度时采用强制循环蒸发。这种方式***经济，能耗低，性价比较高。

前一级降膜蒸发器将15%的原料液浓缩到21.7%，进入二级强制循环蒸发器浓缩到37.2%，然后进入三级强制循环蒸发器60%以上，进入稠厚结晶器，然后进入离心机固液分离。

加热器采用立式管壳换热器，管程介质为原料液，壳程介质为压缩后的二次蒸汽。由于蒸汽压缩机的作用，它既是物料加热器，同时也是二次蒸汽的冷凝器。

溶液杂质暂不考虑其影响，换热器，物料管线，二次蒸汽管道采用TA2材质，冷凝水部分采用2205材质。

（2）、原料液计量及进料

原料计量罐在正常生产期间，为整个MVR系统提供原料，在系统清洗时作为稀酸、碱或清洗剂进入系统的过程罐。

（3）、压缩机单元

蒸汽压缩机是MVR装置的核心装备。压缩机的设计采取了数值仿真、计算机模拟和有限元分析等先进设计理念，辅以气动模型实验蒸汽压缩机能够长期稳定运行。

压缩机采用离心压缩机。压缩介质为蒸发器内产生的二次蒸汽，二次蒸汽经离心压缩后进入蒸发器单元的加热器管程，并在那里发生相变，释放热量后转变为汽凝水。

（5）、真空系统

真空系统由冷却器、水环真空泵和气液分离器组成。

水环真空泵具有吸气均匀、工作平稳可靠、操作简单、维修方便等特点。

四、 工艺流程说明

1. 进料：由泵打入蒸发预热系统，进入降膜蒸发器进行蒸发。

2、物料进入一级降膜蒸发器后，与101的蒸汽换热，蒸发掉水分，浓度达到21.7%后浓缩液进入二级强制蒸发浓缩到37.2%，然后进入三级强制蒸发器继续浓缩到60%以上出料至稠厚结晶器。

3、物料在蒸发器加热到蒸发温度，浓缩液和二次蒸汽在分离器内进行气液分离，形成 85二次蒸汽，分离后的二次蒸汽进入压缩机进行升温，升温到101对三级蒸发器进行加热蒸发。

4、冷凝水收集后用泵排出系统外。

5、 原料液进入蒸发器后，和压缩后升高的二次蒸汽进行换热，MVR 系统达到热平衡，此时仅需要少量外部的鲜蒸汽进行加热，压缩机来维持 MVR 系统的热平衡。

6、压缩机：根据热力学原理，多变压缩时介质的出口温度将有很大的提高。本压缩机在对蒸汽进行压缩后，理论上蒸汽的***高温度将达到200。为了避免这一现象的发生，本压缩机设置有喷淋冷却装置，以保证压缩机内部任何地方温度均不超过120。

五、 工艺计算表

六、 控制描述

大规模蒸发浓缩生产，单凭经验和经典的试验数据来控制生产，已远远不能适应时代需要，对自动化的要求，已不再是要求接近给定值，而是要求寻找***优目标值，从而实现整个工程系统***优化控制。要求整个过程时间***短、能耗***省、产量***高，实现这样的目标，可以使生产达到***理想的优质、高产、低耗水平从而可以获得***佳的投入产出效益。

应用计算机的原理：通过传感器测定各种状态变量，取得蒸发器内各个时间内状态变化的情况，经计算及综合分析，再将其中结果作为反馈调节的信号，通过自动控制装置把温度、浓度等条件控制在生产要求范围内，使得生产稳定可靠地进行。

本次设计中DCS具有的功能

1.1控制功能

提供了连续控制、顺序控制、逻辑控制、数据采集和通讯等功能。

连续控制功能包括回路调节、设定程序、处方、梯形逻辑、算术运算、常用计算、报警信号、辅助功能和记录等模块，每个模块完成一定的控制与计算功能。

集成在回路处理器的还有顺序控制功能，它特别适用于批量控制处理，它的执行像一个逻辑图形，当一个事件发生时，就执行一步操作，可根据时间和事件触发来改变回路和逻辑参数或状态。

1.2网络与数据采集功能

高性能、模块化的监控网络控制系统。采用该系统能大大降低生产成本，并提高生产效率。系统规模配置灵活可靠，可选用服务器及网络冗余等功能。采用冗余数据库服务器和双局域网的高性能结构可大大地提高系统的安全性。

1.3报警管理功能

系统具有综合报警管理功能，可及时地将生产过程的非正常情况和系统运行的异常情况及时地通知操作员，在操作站的显示器上有专用报警及显示栏和报警汇总显示各种报警情况，并采用声光报警形式输出。

1.4 处方管理功能

处方管理具有“处方”和下装到指定的过程控制单元的功能，并可按要求将不同的处方链接成更大的处方，可使用处方项来设置配料值，设置报警极限，设置定时器或将设备投入正常的操作状态，根据不同的工部，可分别激活各个处方项。

控制方案

2.1进料量的控制：采用差压变送器测液位的变化来控制进料阀，设定液位平衡来自动控制进料量。有流量计记录。

2.2液位的控制：液位高度是随着出料、进料以及蒸发量的变化而变化的，由进料阀保证液位的恒定。

2.3压缩机过载保护：压缩机电流与变频器连锁，电流过载时变频器调低转速予以保护。

2.4真空度的控制：由压力传感器、调节阀自动控制。