硫酸銨是常見(jiàn)的化工廢水成分，比如脫硫脫硝產(chǎn)生的，或者有一些用氨水中和的，用硫酸吸收氨水等等，目前硫酸銨廢液如果濃度比較低的時(shí)候一般采用膜濃縮預(yù)先濃縮到5%以上在進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶裝置。
硫酸銨廢水溶液常規(guī)的蒸發(fā)結(jié)晶處理方式一般采用蒸發(fā)結(jié)晶的方式進(jìn)行處理，一般對(duì)于比較水量小的場(chǎng)合可以使用刮板薄膜蒸發(fā)器，對(duì)于水量比較大超過(guò)兩噸的時(shí)候一般考慮雙效硫酸銨蒸發(fā)器，或者采用三效硫酸銨蒸發(fā)器，也可以采用MVR硫酸銨蒸發(fā)器，三種方式都可以解決將硫酸銨蒸發(fā)結(jié)晶與回收利用，增加經(jīng)濟(jì)效益。但是三種方式的能耗各不相同，其中MVR蒸發(fā)器主要消耗電能，在蒸汽價(jià)格高的地方，采用MVR蒸發(fā)器就是一個(gè)比較好的選擇了，對(duì)于有蒸汽預(yù)熱的場(chǎng)合下，采用雙效蒸發(fā)器與三效蒸發(fā)器也是不錯(cuò)的選擇。
硫酸銨一般采用蒸發(fā)結(jié)晶，采用什么形式的蒸發(fā)結(jié)晶一般與硫酸銨的溶液初始濃度關(guān)系密切，如果硫酸銨初始濃度比較低的時(shí)候，可以采用降膜蒸發(fā)器或者板式蒸發(fā)器，噴膜蒸發(fā)器，這幾個(gè)蒸發(fā)器的形式占地面積小傳熱系數(shù)高，但是到接近飽和濃度的時(shí)候，硫酸銨要蒸發(fā)結(jié)晶出來(lái)，這個(gè)時(shí)候，一般選用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，因?yàn)樵跐舛冉咏柡蜐舛群笮枰欢ǖ牧魉俜乐箵Q熱管被硫酸銨結(jié)晶堵塞。
硫酸銨溶液特點(diǎn)為溶解度大，過(guò)飽和溫度高的物理性質(zhì)，所以要初始濃度低的時(shí)候選擇降膜蒸發(fā)器或者噴膜蒸發(fā)器，高濃度的時(shí)候選擇強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，要因地制宜，根據(jù)物料的參數(shù)性質(zhì)制定合理的處理方案。
根據(jù)硫酸銨蒸發(fā)結(jié)晶器腐蝕的因素，在材質(zhì)上，如果純硫酸銨溶液不含其他氯離子等雜志，PH在5.5-6左右可選擇316L不銹鋼，對(duì)于含有微量氯離子的硫酸銨溶液，建議選擇2205不銹鋼材質(zhì)，對(duì)于氯離子含量比較高的時(shí)候，一般選擇換熱管為鈦材材質(zhì)，殼程二次蒸汽部分選擇2205不銹鋼，這樣可以節(jié)省硫酸銨蒸發(fā)設(shè)備投資成本，并保證關(guān)鍵設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
硫酸銨不論采用三效蒸發(fā)還是MVR蒸發(fā)結(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
1.考慮硫酸銨的結(jié)晶堵塞問(wèn)題，在設(shè)備的液位測(cè)量部位、出料口、管道、泵、等需要考慮吹掃、置換、排凈等措施。
2.充分考慮硫酸銨溶液的初始濃度，合理選擇蒸發(fā)器的形式，到底時(shí)采用降膜蒸發(fā)器還是強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，還是噴膜蒸發(fā)器。
3.對(duì)于強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器建議盡量采用雙程或者多程的換熱器結(jié)構(gòu)，比如前后一拉一拽共用一臺(tái)軸流泵，盡量減小強(qiáng)制循環(huán)泵的裝機(jī)功率。
4.合理選擇溫差，對(duì)于MVR硫酸銨蒸發(fā)結(jié)晶裝置來(lái)講，傳熱溫差與沸點(diǎn)升高直接關(guān)系到壓縮機(jī)的裝置功率，選擇溫差大的壓縮機(jī)，電機(jī)功率提高很多，但是設(shè)備面積可以相應(yīng)減小，減小了投資，但是單位能耗裝機(jī)功率提高了，如果選擇過(guò)程中減小溫差，面積提高，投資增加了一些，電機(jī)的裝機(jī)功率會(huì)下降，這個(gè)一般都要綜合考慮，找到一個(gè)比較適合自己工程的工況，另外對(duì)于初始濃度比較低的場(chǎng)合，也可以考慮雙壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，對(duì)壓縮機(jī)的串并聯(lián)提供思路設(shè)計(jì)，也可以考慮采用分級(jí)的蒸發(fā)方式，對(duì)硫酸銨的濃度進(jìn)行分級(jí)，減小投資，增加換熱面積與溫差的利用率。
5.對(duì)于采用三效蒸發(fā)處理硫酸銨溶液的方式，在蒸汽壓力允許的情況下，可以考慮增加蒸汽熱泵進(jìn)一步的降低能耗。
6.對(duì)于處理小型蒸發(fā)量的硫酸銨溶液，一般為1噸以下的硫酸銨溶液，可以考慮撬裝蒸發(fā)器形式。
7.一般硫酸銨蒸發(fā)結(jié)晶的軸流泵與其他輔助泵都是采用雙端面機(jī)封冷卻水的泵居多，一般泵的機(jī)封壽命與故障與機(jī)封水的水質(zhì)關(guān)系密切，一般要配置專門的機(jī)封冷卻水系統(tǒng)，系統(tǒng)采用軟水，防止結(jié)垢，另外機(jī)封水系統(tǒng)設(shè)置水液位與水壓遠(yuǎn)傳，鏈接報(bào)警，延長(zhǎng)了關(guān)鍵設(shè)備的使用壽命。
8.整套設(shè)備系統(tǒng)不論時(shí)三效蒸發(fā)器處理硫酸銨系統(tǒng)或者是MVR蒸發(fā)器處理硫酸銨系統(tǒng)，都要配置PLC控制系統(tǒng)或者是采用DCS控制系統(tǒng)，方便控制操作，控制邏輯要穩(wěn)定長(zhǎng)期運(yùn)行。
9.硫酸銨蒸發(fā)結(jié)晶完成后一般進(jìn)入稠厚器稠厚然后進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行固液分離，離心機(jī)的選擇上面一般采用雙級(jí)活塞推料離心機(jī)或者臥式螺旋篩網(wǎng)離心機(jī)。
10.對(duì)于冷凝水與不凝汽對(duì)物料的預(yù)熱要充分考慮，這樣可以減小能耗，增加進(jìn)入蒸發(fā)器的物料溫度，節(jié)能降耗，對(duì)于MVR蒸發(fā)器來(lái)說(shuō)噴水流量要設(shè)置合理，不能過(guò)多的噴水流量。
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