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真空制鹽工藝防垢除垢方法全解
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2022-01-19  閱讀

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  【康沃真空網(wǎng)】首先我們先看一下真空制鹽是個(gè)什么工藝?

  真空制鹽是指鹵水在不同“真空”狀態(tài)下的蒸發(fā)罐組中進(jìn)行蒸發(fā),由于各罐間的壓降差,形成沸點(diǎn)遞降,從而使熱量依次傳遞,“二次蒸汽”能多次利用的一種現代化制鹽生產(chǎn)方法。

  該方法具有機械化和自動(dòng)化程度高,熱能消耗少,生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

  整個(gè)真空制鹽生產(chǎn),分為鹵水處理、蒸發(fā)制鹽、脫水干燥、包裝侖貯四大工序。其總體方塊流程如圖1-1:

真空制鹽工藝防垢除垢方法全解

  四大工藝詳細介紹如下:

  鹵水處理

  因鹵源不同而處理方法不同,石膏型沿鹵主要除鈣;芒硝型巖主要除硫酸納;有鋇黃鹵主要除鋇;黑鹵主要除硫化氫;各類(lèi)鹵水均應脫氧,調節PH進(jìn)罐;為保證鹽質(zhì)也應該除鐵。鹵水處理工序一般分為加藥攪拌和沉清崗位。

  蒸發(fā)工序

  是真空制鹽的主要工序。其主要過(guò)程為蒸汽加熱一效鹵水,二次蒸汽逐效加熱下一效鹵水,末效二次蒸汽由冷凝器用水冷凝帶走。鹽由鹽腳抽至旋流增稠,稠料液去離心脫水,稀料液回罐或排除系統。各效冷凝水閃發(fā)回收熱量,最后送至其他工段。該工序主要分液面操作、旋流增稠選水、排鹽、冷凝水等四個(gè)崗位。

  脫水干燥工序主要是將增稠為60%~70%左右鹽漿在離心機內脫水,得含水3%左右濕鹽。

  母液返回蒸發(fā)罐。

  濕鹽去干燥器(一般為沸騰干燥器),經(jīng)與熱空氣接觸使大部份水分氣化,得到含水0.5%以下干鹽。在干燥入口處加入防結塊添加劑——亞鐵氫化鉀——2~3PPM。該工序一般分為二次增稠選水,沸騰干燥幾個(gè)崗位。

  干燥經(jīng)皮帶機和計量稱(chēng)分別包裝或入倉散裝

  該工序一般分為運輸、計量、包裝三個(gè)崗位。

  那么如何才能提高真空制鹽的生產(chǎn)能力呢?

  1提高鹵水流速

  由于流速高、溫升小,則避免鹵水在加熱管內沸騰,從而可克服生產(chǎn)上出現的堵管現象。同時(shí),由于所需“液壓高度”減低更利于料液的蒸發(fā)和減少短路溫度損失。但流速的增加不是無(wú)限的,流速的增大會(huì )加大動(dòng)力消耗,導致電費增加,因此,制鹽生產(chǎn)上一般鹵水流速在1.5~2.0米/秒左右。

  2防止加熱管壁結垢

  防止結垢的方法較多,但常用的有三種方法:

  在鹵水中加入純堿等原料,除去鈣、鎂、硫酸根等成分,這是防垢的根本措施,也就是通常的鹵水預處理法;

  嚴格控制罐內液面,控制加熱室壓力,控制流速,使用內壁光滑的管材(如鈦或不銹鋼);

  在制鹽蒸發(fā)罐內,加入一定的固體石膏,這些懸浮于料液中的石膏,起著(zhù)晶核的作用,從料液析出的初生態(tài)石膏附著(zhù)于其表面,防止了在加熱管上析出的結垢,這叫石膏晶種法。

  3 提高真空度

  主要包括兩個(gè)方面:一是設計合適的冷凝真空裝置,如本項目的蒸汽噴射器,二是降低冷卻水溫度。

  4 提高蒸汽的使用

  如某一項目中在II~V效之間增加乏氣預熱器,對熱量的利用可提高30%以上。

  如何防止加熱管結垢?

  為防止蒸發(fā)設備結垢 ,采用的防垢措施有 :

  1重視蒸發(fā)設備材質(zhì)的選擇

  不同材質(zhì)結垢情況不同 ,選擇合適的材質(zhì)對垢的形成速率有很大影響。蒸發(fā)室、加熱管是真空制鹽關(guān)鍵設備組成部分 ,它們的選材變化較多,歷史上曾用過(guò)碳鋼 、銅、合金鋼、不銹鋼等,到目前為止已使用鈦材及合金。材質(zhì)之所以不斷改善, 主要是適應制鹽生產(chǎn)以及使用環(huán)境的需要 ,既要耐腐蝕,又要有良好的傳熱性。

  2晶種法

  通過(guò)在濃鹽廢水中加入一定的硫酸鈣或氯化鈣作為晶種,利用與垢物相同的晶體表面對垢物的親和力,降低廢水中硫酸鈣過(guò)飽和度,使廢水中析出的硫酸鈣分子優(yōu)先附著(zhù)在懸浮的晶種上,而不是沉積在加熱管內壁上,達到了防垢的目的。

  3加阻垢劑法

  通過(guò)添加阻垢劑,去螯合廢水中的金屬結垢離子,防止它們與碳酸根、硫酸根結合而結垢。

  4加酸法

  加酸,調節廢水PH≤5.0,除去碳酸或碳酸氫根,防止結碳酸鈣垢。

  5凈化預處理法

  采用硬度和堿度去除工藝,去除濃鹽廢水中鈣、鎂離子和硫酸根、碳酸根離子,防止產(chǎn)生碳酸鈣和硫酸鈣結垢。

  6控制固液比法

  外加熱式強制循環(huán)蒸發(fā)器生產(chǎn)過(guò)程中,可通過(guò)控制濃鹽廢水中固液比量在一定的范圍內,在軸流的作用,含較多結晶體的廢水具有一定的流速,對換熱管內壁有較強的沖刷作用,使晶核無(wú)法在加熱管內壁附著(zhù)形成垢層。

  7采用反循環(huán)蒸發(fā)設備

  反循環(huán)是依據結晶動(dòng)力學(xué)原理及 NaCl的溶液特性而設計的。在反循環(huán)中, 加熱后料液自蒸發(fā)室下錐體切向進(jìn)入,自下向上流動(dòng),隨著(zhù)蒸發(fā)室截面積的擴大,料液向上流動(dòng)速度減慢, 液柱壓力降低 ,蒸發(fā)產(chǎn)生大量蒸汽,溫度下降。

  反循環(huán)蒸發(fā)罐的優(yōu)越性主要有:塊鹽堵管少、刷罐周期長(cháng)、循環(huán)阻力小 、短路溫度損失小、鹽的結晶粒度大 、節能降耗顯著(zhù)等。

  8蒸發(fā)器加熱管塑料螺旋防垢的技術(shù)

  蒸發(fā)器加熱管塑料螺旋防垢的技術(shù)原理, 是直接利用蒸發(fā)溶液的循環(huán)流動(dòng)能, 帶動(dòng)蒸發(fā)器加熱管內的自動(dòng)清洗保潔元件———塑料螺旋紐帶旋轉, 實(shí)現加熱管管內污垢的自動(dòng)清洗, 達到防垢保潔的目的。同時(shí) ,旋轉的塑料螺旋頻繁地擾動(dòng)邊界滯流層,使管內對流傳熱過(guò)程中熱阻最大的邊界滯流層的傳熱過(guò)程得到有效地強化 。

  若已經(jīng)結垢該如何除垢?

  常見(jiàn)的除垢方法有以下五種:

  1水溶法

  適宜于除去水溶性垢層或垢層混合物中水溶性組分大的情況 ;如Na2SO4 、NaCl和CaSO4、 Na2SO4 等。采用水溶除垢時(shí) , 常需適當加熱, 以提高溶解度和加快溶解速度 。

  2酸洗法

  適宜于除去碳酸鹽垢物 , 或垢層混合物中碳酸鹽組分大的情況。酸洗液一般用鹽酸配制, 酸的濃度為 1% ~ 3%, 垢層太厚可增加到5%,可根據除垢情況采取一次洗滌或多次洗滌 。洗滌中要注意防止氣泡泛液和及時(shí)分離沉渣 。酸洗完后要 用 稀 堿 液 中 和, 或 用 淡 水 洗 凈 , 防 止 設備受損 。

  3堿煮—酸洗法

  適宜除去硫酸鈣、硫酸鍶等垢層 。操作時(shí)先用純堿配成 3% ~ 5%濃度洗液 ,在加熱情況下循環(huán),此時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應為:

  CaSO4 +Na2CO3= CaCO3 ↓ +Na2SO4

  SrSO4 +Na2CO3= SrCO3 ↓ +Na2SO4

  然后再用酸洗液循環(huán) ,除去上反應式中生成的碳酸鹽 。酸濃度 1% ~3%,最后再用淡水清洗。

  4機械除垢

  適宜于除去各種垢物。對銅 、銅鎳合金及鈦管不宜采用此法, 以避免管材受損 。該法是采用 “洗管器”,在水流伴同下用機械刀刮削

  垢層的辦法除去垢物 。該法除垢費用省, 但垢物不易清除干凈 ,而且只宜用于碳鋼設備 。

  5高壓水清洗技術(shù)

  試驗表明:此方法清洗徹底, 除垢率大于 99%。但此法耗費人力、物力較大 ,清理速度慢, 工程造價(jià)高。