攀成钢-含氯离子的硫酸铵浓缩结晶分离干燥技术课件

攀钢集团成都钢钒有限公司 105 烧结机头脱硫及烟气治理改造工程 硫酸铵浓缩结晶部分改造 技术协议 甲方 攀钢集团成都钢钒有限公司 乙方 南京泰特化工机械限公司 硫酸铵浓缩结晶 改造 技术协议 一 项目改造内容 1 三效浓缩部分 达到设计处理量 1 设计图已经交给有设计资质的设计院设计 2 由于需要浓缩处理的硫酸铵溶液中含有氯离子 因些对三效浓缩系 统中的所有设备及配件均采用搞氯离子腐蚀的材料 泵和阀采用衬四氟材料 加热器采用石墨材料 蒸发器采用碳钢制作外壳 内表面衬四氟材料 3 为了保证蒸发量 加大了加热器的蒸发面积 加热面积分别为 150m2 140 140 4 为了降低蒸汽消耗 回收利用热能 在蒸发装置中加装了预热器 充分利用了三效蒸发器出来的二次蒸汽 5 在保证蒸发量要求的提前下 降低冷凝水的硫酸铵的含量 加大了 蒸发器的规格 一效 二效 三效蒸发器的蒸发直径分别为 1800 2400 2800 同时也相应增加了蒸发器的高度 消除二次蒸汽中夹带 泡沫现象 达到汽液分离的最佳效果 6 改变原有冷凝装置 原有装置中将冷凝水和二次蒸汽混合 将大量 的循环水给污染 这次我们将二次蒸汽走冷凝器的管程 冷却水走冷凝器的壳 程 这样 蒸发出的水和循环水走不同的管路 避免了循环水的污染 7 原有装置主要是针对食品 制药料液的浓缩 设备的高度较高 不 能达到料液在蒸发过程中能循环的效果 因此硫酸铵容易在加热器中结晶 堵 管 这次改变了加热器的结构 适合高浓度料液的蒸发浓缩 同时也降低了整 套装置的安装高度 便于设备的安装和今后的设备检修 8 由于设备结构的改变 设备安装完成后下部空间较大 便于以后进 料泵 循环泵 出料泵 水泵等设备的检修和配件的更换 2 结晶部分 达到硫酸铵结晶分离的效果 1 现有结晶器的设备不合理 主要表现在 A 冷却水的冷却面积较 大 达不到快速降温和结晶的效果 B 出料口和出料阀设计不合理 经常造 成堵塞 C 结晶器未设计溢流口 使结晶器中上部的低浓度硫酸铵溶液也进 入离心机分离 根本达不到分离的效果 D 结晶器出料是用泵出料直接输送 到离心机 由于出口压力较高 部分硫酸铵晶体穿过滤网 造成分离量少 并 且含水量较高 2 改进方法 A 在结晶器现有夹套的上套再加装一个夹套 加大结 晶器外部的冷却面积 B 出料口的管口改为平管口 出料阀采用上展式放料 阀 避免硫酸铵晶体在出料口处的堵塞 C 在结晶器的中上部加装溢流口 使上部低浓度的硫酸铵溶液返回蒸发器 不进入离心机分离 达到提高分离量 的效果 D 在离心机的上部加装一台缓冲罐 让从结晶器下部出料泵输送来 的硫酸铵过饱和溶液先在缓冲罐缓冲 然后自然流到离心机进行分离 这样就 能保证分离效果 3 浓缩部分的工艺参数进现有中控系统 流量 温度 压力等参数 1 在进料部位 加装了二台流量计 一台是现场控制和显示 另一台 是给中控系统输入流量信号 在中控系统中显示 2 在一 二 三效蒸发器上 安装了现场显示的温度 真空度的仪表 同时也有一套传感器系统 进入中控系统 4 设备的现场控制及现场出料测定和自控部分 1 所有动设备都能在现场实行控制 2 在三效蒸发器中安装了在线密度仪 当达到出料浓度后 在线密度 仪控制出料泵自动出料到结晶器 硫酸铵溶液在结晶器中结晶达到要求后 自 动控制出料阀 出料到离心机分离进行分离 5 本装置为异地新建 6 在三效蒸发器的平台下部 设置一间控制室 放置电源柜和控制柜 所有设备都在操作现场控制 7 冷凝水用原有供水系统 但冷凝水的控制在新建三效浓缩装置的现 场控制 8 蒸汽 循环冷却水接到红线范围内一米 电源接到三效浓缩设备的 总电源柜 9 结晶器的位置仍在原地 改动的部位有 1 加大结晶器的冷却夹 套 2 在结晶器的中间加装溢流口 排出低浓度的硫酸铵溶液 3 现在出 料口改为平口 和结晶器的下封头水平 同时将出料阀改为上展式放料阀 4 在结晶器和离心机之间加装一台缓冲罐 并且安装在离心机的上部 保证缓冲 罐的硫酸铵溶液能自然流入离心机 5 相应配套管线的改造 现在结晶器到 离心机的管径太小 需要加到 DN80 10 红线范围内的排水 排污和照明 11 三效浓缩设备的土建和基础 我们公司已经按你们提供的地质勘探 报告 委托设计院设计 二 技术要求 1 处理量的要求 项目单位数据 处理量m3 h12 每天工作时间h20 其中 硫酸铵 20 氯离子含量 PH5 6 蒸发量m3 h9 6 温度 常温 2 工艺技术要求 1 冷凝水水质 冷凝水的含盐量不大于 1 0 2 装置的设计需要考虑此种水质的特性 对装置设备进行针对设计 保 证装置的机械清洗周期大于 10 天 同时也要保证三效蒸发器蒸发室 内有足够的高度 防止物料起泡及蒸发携带引起的冷凝水水质超标 3 防冻措施 本装置需考虑必要的防冻措施及停运时的防冻措施 以保 证各单元处理设施冬季正常运行 4 本装置汽耗比不大于 0 4 每蒸发一吨的水 蒸汽消耗量不大于 0 4 吨 三 设计和验收依据 执行与三效蒸发器相关的国家 行业现行有效的设计 施工标准和规范 采用最新有效版本 压力容器执行相关的国家 行业现行有效的设计 施工标准和规范 采用 最新有效版本 包括但不限于如下标准 压力容器安全技术监察规程 国家质量技术监督局 1999 年 钢制压力容器 GB150 钢制压力容器 分析设计标准 JB4732 压力容器法兰 JB4700 4707 衬里钢壳设计技术规定 HG T 20678 钢制管法兰 垫片 紧固件 HG20592 20635 钢制人孔和手孔 HG T21514 21535 不锈钢人 手孔 HG21594 21604 钢制压力容器用封头 JB T4746 钢制压力容器焊接规程 JB T4709 钢制压力容器焊接工艺评定 JB4708 钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验 JB4744 承压设备无损检测 JB T4730 1 6 压力容器用钢锻件 JB4726 4728 鞍式支座 JB T 4712 腿式支座 JB T 4713 支承式支座 JB T 4724 耳式支座 JB T 4725 钢制压力容器焊接规程 JB T4709 压力容器涂敷与运输包装 JB T4711 压力容器安全技术监察规程 劳锅字 1990 8 号 压力容器设计单位资格管理与监督规则 劳锅字 1992 12 号 压力容器无损检验 JB4730 压力容器油漆 包装 运输 JB2532 钢制化工容器设计基础规定 HG20580 钢制化工容器材料选用规定 HG20581 钢制化工容器强度计算规定 HG20582 钢制化工容器机构设计规定 HG20583 钢制化工容器制造技术要求 HG20584 换热器学会标准 蒸汽表面冷凝器标准 HEI 管式换热器制造商学会标准 TEMA 管式换热器 GB151 四 方案选择 1 本系统的工艺流程如下 冷凝液部分 原料 原料泵 预热器 一效 二效 三效 冷凝器 液封槽 排出 固料部分 三效蒸发器 出料 结晶釜 离心机 干燥机 包装机 2 采用三效蒸发浓缩设备 工艺流程见附图 3 硫酸铵溶液通过进料泵经流量计进入预热器后 再进入一效加热器 在 一效蒸发器内进行蒸发 蒸发出的二次蒸汽供二效加热器使用 由于真空作用 一效蒸发器蒸发过的溶液进入二效加热器再次加热并进入二效蒸发器进行蒸发 在二效蒸发过程中 考虑到有部分晶体析出 因此在二效蒸发器下部加装一台 强制循环泵 避免结晶的物料粘附到加热管的内壁上 达到一定浓度后的溶液 进入三效蒸发器再次蒸发 同样原因三效蒸发器也加装了一台循环泵 过饱和的物料在三效蒸发器的下部通过出料泵进入结晶釜完结晶 结晶完成后进入离心机分离出硫酸铵晶体 分离出的溶液回到蒸发器继续 蒸发浓缩 用原有装置 将硫酸铵晶体通过气流干燥达到含水要求后 再用包装机组进行包装 得 到每袋 50 公斤的成品硫酸铵 用原有装置 蒸发出的水和汽通过预热器 冷凝器后进入液封槽 再通过水泵排走 五 设备材料的选择 由于需要蒸发浓缩的硫酸铵溶液中含有部分氯离子 因此材料选择特别重 要 详细选择见列表 六 工艺参数 一效加热器的蒸汽压力 0 3 0 4Mpa 一 二 三效蒸发器 的蒸发温度分别为 100 110 85 95 65 75 一 二 三效蒸发器的 真空度分别为 0 02 0 Mpa 0 05 0 06 Mpa 0 08 0 09 Mpa 七 设备说明及价格 A 三效浓缩设备说明 1 加热器 一 二 三效加热器采用石墨加热器 加热面积分别为 150m2 140 140 二 三效加热器壳程防腐处理 2 蒸发器 蒸发器采用碳钢制作 内表面衬四氟材料 蒸发器设有人孔 视孔 温度计 真空表等装置 3 预热器 预热器采用石墨材料 预热器的面积为 80m2 壳程防腐 处理 4 进料泵 采用材质为氟塑料的泵为进料泵 5 循环泵 循环出料泵 循环泵 循环出料泵 要求密封良好 耐温 保证在负压状态下 能使高 浓度物料或结晶物料连续出料工作 材质为氟塑料 6 冷凝器 采用石墨材料 冷却面积有 200 7 液封槽 采用 316L 不锈钢材料 容积为 2000L 8 真空机组 采用水环式真空泵 9 结晶釜 采用原有结晶器 配套冷凝器和真空泵 保证真空结晶 10 工艺配件 工艺管道采用 316L 等材质 11 仪表 所有压力 温度 真空用传感器检测 数字集中显示 B 分离设备说明 利用现有设备 C 流化床干燥设备 利用现有设备 D 自动包装机 利用现有设备 2 项目投资估算及设备价格 单位 万元 设备名称规格材料数量单价总价备注 A 三效浓 缩 进料泵IHF65氟塑料40 83 2二台备用 流量计Q 12氟塑料10 60 6现场显示 流量计CS 12钛材14 24 2进中控系统 预热器80 石墨112 812 8壳程防腐 一效加热器150 石墨119 519 5 二效加热器140 石墨122 422 4壳程防腐 三效加热器140 石墨122 422 4壳程防腐 一效蒸发器DN1800衬四氟112 512 5 二效蒸发器DN2400衬四氟118 718 7 三效蒸发器DN2800衬四氟132 232 2 循环泵FJX300氟塑料29 619 2 出料泵IHF65氟塑料20 81 6 冷凝器200 石墨126 026 0 液封槽2000L316L18 68 6 分离液罐2000L316L18 68 6 真空机组SK 2027 815 6一台备用 管道316L25 0 水泵IHF40氟塑料20 71 4 阀门氟塑料4 2 温度压力仪表5 5进中控 现场显示 电控柜7 5包括电线 B 结晶部 分 结晶器改造22 04 0釜体和出料等 上展式放料阀DN80316L20 71 4 控制阀DN80316L40 41 6 冷凝器50 石墨18 08 0 液封槽2000L316L18 68 6 真空机组SK 1213 63 6 管道316L8 0 水泵IHF40氟塑料20 71 4 控制柜10 6 C 现场自 控 在线密度仪TA218 58 5 自控阀DN80衬四氟61 27 2 控制柜11 51 5 D 分离设 备 用现有 E 干燥设备用现有 F 包装设备用现有 G 土建等15 0暂定 技术服务费10 0 钢平台12 0 安装费30 0 设备保温4 5 设备运费6 5 项目总价394 1 八 能量耗量 每小时蒸发 9 6 吨的水 水电汽的消耗 名细单位消耗备注 蒸汽 h3500 循环水M3 h150 200冷凝器 结晶器 用 电 1 进料泵kw7 5 2 循环泵kw22 0 2 3 出料泵kw7 5 4 水泵kw4 0 2 5 真空机组kw45 0 22 0 6 离心机kw 7 干燥机kw 8 包装机kw 九 配套说明 进料口 电源 循环水应联接到相应设备的相应部位 蒸 汽管线为 DN80 蒸汽压力为 0 3 0 4Mpa 进料口为 DN65 循环水进口为 DN200 电容量按 150KW 配套 进 出料泵 环循泵 水泵等实行现场控制 温度 压力 真空度操作室集中控制 十 提供的文件资料 1 工艺 管道全套施工图设计资料二份 2 设备图各二份 3 设计条件二份 A 用电负荷表 B 仪表 电气控制条件 4 设备随机资料 5 操作说明和维护手册 上述文件同时提供电子文件一份 十一 占地 长 宽 高 14 米 7 米 10 米 十二 技术培训 为了保证三效蒸发器交付使用后能正常运行 使用方技术人员对系统和设 备可以进行必要的维护保养 并能及时排除一些常见故障 确保三效蒸发器的 生产安全可靠地运行 必须对使用方的技术人员和值班人员进行较为系统的培 训 1 培训目的 通过三效蒸发器基础知识讲授和岗位培训 使运行值班人员达到上岗要求 维护检修人员能完成一般技术故障处理和日常维护保养工作 2 培训对象 1 运行值班人员 2 维护保养人员 3 培训形式 1 集中讲解 2 现场操作讲解 3 现场操作指导 4 培训内容 1 三效蒸发器概况 三效蒸发器的整体设计思想 主要工艺流程 设备 配置 分配位置 运行管理和技术进步情况 2 三效蒸发器工艺部分 3 三效蒸发器设备部分 4 三效蒸发器操作 5 三效蒸发器维修及故障诊断 十三 技术服务 积极履行自己对买方的各项承诺 保证与买方做最积极友好的配合 现场 服从买方的指令 工程竣工以后 我方会安排专业人员与买方保持长期 良好的技术交流和 协作关系 每 6 个月派工程师上门进行回访 1 次 并设质量保修服务电话 在 接到