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三效蒸发结晶设备

  蒸发工艺是化工过程中的一个重要操作单元,在工业生产上应用非常广泛,常用的提浓蒸发工艺有单效蒸发和多效蒸发,多效蒸发主要以三效蒸发为主。目前我国硫铵提浓多采用单效蒸发工艺,流程长,能耗高,收率低,成本高;而多效蒸发工艺由于投资偏高,易出现二次蒸汽结晶问题,管道易堵,维护困难,所以国内基本未采用;而国际上则以多效蒸发为主,能耗低,收率高,成本低。

  单效蒸发工艺是采用一套蒸发结晶设备,蒸汽利用率低,吨产品蒸汽消耗量为4.1吨。

双效蒸发工艺采用两套蒸发结晶设备,一效蒸发产生的二次蒸汽作为二效加热室的热源,可重复利用蒸汽的热量,提高了蒸汽利用率,但由于母液要返回一效蒸发,而母液硫铵浓度不稳定,使得蒸发系统进料负荷不稳,操作参数难于控制,所以基本不采用。

  三效蒸发工艺是采用三套蒸发结晶设备,一效蒸发产生的二次蒸汽作为二效加热室的热源,二效蒸发产生的二次蒸汽作为三效加热室的热源,重复利用蒸汽的热量,蒸汽利用率高,仅蒸发工序可节约蒸约1.5吨,吨产品蒸汽消耗量可由单效蒸发的4.1吨降为1.27吨。三效蒸发的优势还在于各设备出来的母液可直接进入三效蒸发器,不影响蒸发系统的负荷,使蒸发系统稳定,操作参数易于控制。

  四效蒸发由于蒸汽温度已不能满足蒸发要求,所以不采用。

  三效蒸发工艺的蒸汽消耗量和循环水量都远远小于单效蒸发和双效蒸发,可大幅度降低运行成本,节约能耗。虽然三效蒸发操作过程中容易堵塞,但通过工艺参数的控制,加设脱盐水或蒸汽冲洗等措施可以降低对生产运行的影响。与之传统硫铵生产工艺相比,采用单效蒸发,吨产品蒸汽消耗量为4.1t/t,且经过蒸发、离心脱水、气流干燥等过程,设备多,流程长,产品收率仅能达到90%;而本文研究采用三效蒸发工艺,仅一效蒸发器使用一次蒸汽加热,二、三效蒸发器采用二次蒸汽作为热源,大幅度节约蒸汽,降低能耗,流程短,操作简便,吨产品蒸汽消耗量可降低到1.27t/t,产品收率达到99%。

硫铵结晶工艺目前国内普遍采用罐式结晶器(稠厚器),即普通的储罐内加搅拌的形式,使蒸发后的溶液进一步增稠沉降。其结构简单,无法使晶体长大,加之搅拌作用使长大的晶体又产生粉碎,所以只能生产粉状硫酸铵,颗粒仅为0.5mm,而粒状硫铵很少。由于小的硫酸铵晶粒比表面积大,很容易将母液包藏在晶粒间,吸附很多母液中的杂质,从而影响产品质量等级,是造成产品质量下降的关键因素之一,并且颗粒较小的晶浆粘度大,导致系统堵塞,放料困难,常常使装置不能连续运行。我司硫铵结晶采用OSLO型结晶器,可以生产大颗粒高纯度硫酸铵,使硫铵颗粒由原工艺的0.5mm增大到1-3mm,提高硫铵产品质量,增加其产品附加值。

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