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硫酸鋁蒸發結晶設備選型及成本詳解

來源:康景輝蒸發器廠家日期:2018/10/22 16:46 瀏覽:

       傳統的硫酸鋁蒸發結晶技術一般是采用單效的蒸發釜進行常壓的蒸發濃縮,但該蒸發結晶設備蒸發強度低、運行成本高、操作環境差的缺點。
       蒸發器生產廠家康景輝認為,硫酸鋁蒸發結晶設備在進行設計時要充分考慮該物料的化學特性以及設備材質的抗腐蝕情況來綜合考量。
       硫酸鋁(化學式Al2(SO4)3,式量342.15),白色斜方晶系結晶粉末,密度1.69g/mL(25℃)。
       外觀與性狀:白色晶體,有甜味;溶解性:溶于水,不溶于乙醇等。

       硫酸鋁化學性質:有無水物和十八水合物。
       無水物為無色斜方晶系晶體,溶于水,水溶液顯酸性,微溶于乙醇。在水中的溶解度隨溫度的上升而增加。十八水合物(Al2·(SO4)3·18H2O)為無色單斜晶體。溶于水,不溶于乙醇。水溶液因水解而呈酸性。相對密度(水=1):2.71
       用途:硫酸鋁常用于凈水工藝中,做廢水處理的絮凝劑,能夠除去水中的磷酸鹽、鋅、鉻等雜質,以及除菌、控制水的顏色和氣味。在造紙工業中可作紙的填料和處理造紙工業廢水。是常見的鋁鹽之一,極易溶于水,水溶液水解呈酸性因此具有腐蝕性的特性。
       工藝選擇:康景輝認為硫酸鋁蒸發結晶工藝可以采用三效強制循環蒸發器。采用連續進料、連續出料、逆流蒸發工藝,使濃縮液在第一效溫度較高時出料,同時可保證硫酸鋁的出料濃度,且不因低溫出料而析出固體硫酸鋁,引起堵塞等問題。

硫酸鋁三效強制循環蒸發器案例

       即濃度較低的溶液先進入末效蒸發器,經蒸發后依次逆流進入二、一效蒸發器,濃縮液從一效出料,出料后進入后序冷卻結片工段。
       生蒸汽依次進入一效蒸發器加熱室,換熱冷凝后冷凝水排出可返回鍋爐使用。一效分離室蒸發產生的二次蒸汽進入二效加熱室殼程,冷凝換熱后的冷凝液進入到第三效夾套閃蒸后與二效來的二次蒸汽冷凝液混合排出,三效蒸發出的二次蒸汽經冷凝器冷凝后排出用于化料工序,采用冷凝水化料可進一步降低鈣、鎂離子在溶液中的含量從而減少管壁的結垢。
       由于硫酸鋁溶液水解呈酸性,具有腐蝕性,為提高設備使用壽命,蒸發器主材質采用鈦材質。并且采用負壓低溫蒸發,操作溫度在120℃以下,可有效減輕料液對設備的腐蝕,延長設備的壽命。
       運行費用解析(以每小時處理20立方原液):
       三效蒸發結晶技術運行費用為:每小時處理20噸原料液,需蒸發水分10噸,可得到10噸產品。消耗的蒸汽量約為4.5噸,電消耗為150KW,蒸汽費用按200元/噸、電費按0.8元/度計,則每小時的運行費用為1020元/小時,合生產每噸產品的運行成本為51 元。
       目前單效蒸發結晶技術的運行費用為:每小時處理20噸原料液,需蒸發水分10噸,可得到10噸產品。消耗的蒸汽量為12噸,功率消耗按100KW, 蒸汽費用按200元/噸、電費按0.8元/度計,則每小時的運行費用為 2480 元/小時,合生產每噸產品的運行成本為248元。
       按年運行7200小時,即年產7.2萬噸硫酸鋁,則年可節約運行費用為: 7.2×(248-51)=1418.4萬元。
       可見,從設備經濟性上來說,全套系統總投資6個月即可節約收回,采用康景輝三效強制循環蒸發工藝可連續穩定的自動化運行,也有利于保證產品質量的同時節約人力成本。所以無論從經濟性還是實用性來分析,采用三效強制循環蒸發工藝都是可行的。
       綜上所述,康景輝所生產的硫酸鋁蒸發結晶設備既保證了產品質量、又簡化了工序,同時減少設備的投資成本,延長了設備的使用壽命,為企業帶來顯著的經濟效益和社會效益。
 

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