单效蒸发浓缩冷却结晶废酸回收系统

单效蒸发浓缩冷却结晶系统

（2t/h）

（技术方案）编号：20161115-01目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1、设计参数 1\o"CurrentDocument"2、设计规范及原则 23、工艺示意图 4\o"CurrentDocument"4、工艺简要说明及流程 5\o"CurrentDocument"5、系统主要技术参数 6\o"CurrentDocument"6、综合效益分析 6\o"CurrentDocument"7、主体设备配置报价表 8\o"CurrentDocument"8、付款方式 9\o"CurrentDocument"9、设备交货期及工程交付期 910、技术服务 9一、设计参数本系统处理量处理量为：20T/d，按每天20小时运行，折算成每小时处理1吨废酸液。1.2处理水的化学成分表1工程设计进水水质序号项目物料含量1硫酸含量约5%2FeSO4含量140~160g/L硫酸亚铁含量为140~160g/L，折算成质量分数含量：12.5%(废酸液密度约为1.2kg/L)，折合成七水硫酸亚铁含量为22.9%；硫酸含量：5%。按平均每小时处理盐酸酸洗废液2.01处理量，设计平均蒸发水量1442kg/h，每小时出七水硫酸亚铁晶体约458kg。1.3.本系统设备处理后物料达到的相关技术标准，达到废水生化处理的要求，硫酸亚铁晶体(FeSO4・7H20)固废可包装入库并出售。如表2工程设计出料要求序号项目物料含量每小时出料量(Kg)1冷凝水±98%7212硫酸含量纟勺为8%7213硫酸亚铁晶体(FeSO4・7H2O)95%458※注：本系统所有出水水质达到工业回用水，实现零排放。

二、设计规范及原则2.1、设计规范本系统设备的设计、制造、检验及试验等均应符合国家有关规范和标准的要求，主要包括以下部分（但不限于）：《城市区域环境噪声标准》GB3069－93《室外排水设计规范》GBJ14-87《给水排水设计手册》GB8978-1996《化工装置设备布置设计内容和深度规定》HG20546-1992《化工设备设计文件编制规定》HG/T20668-2000《石油化工自动化仪表选型设计规范》SH3005-1999《化工装置自控设计规定》HG/T20638〜20639T998《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》SH/T3064-2003《化工粉体工程设计安全卫生规定》HG/T2020532-1993《化工粉体物料机械输送设计技术条件》HG/T20662-1999《化工厂电力设计常用计算规定》HG20551-93《化工设备、管道外防腐设计规定》HG20679-1990《管道等级号及管道材料等级表》HG/T20519.38-1992《化工蒸汽系统设计规定》HG/T20521-1992《阀门的设置》HG/T20570.18-1995化工机器安装工程施工及验收规范（通用规定）》HGJ203-83《钢制常压容器标准》JB4735-1997《钢制管壳式换热器》GB151-1999《钢制化工容器设计》HG20580-1998《钢制化工容器材料选用规定》HG20581-1998《钢制化工容器强度计算规定》HG20582-1998

《钢制化工容器结构设计规定》HG20583-1998《钢制化工容器制造技术要求》HG20584-1998《气－液分离器设计》HG/T20570.8-95《化工用泵验收规范》HGJ207-83《石墨制化工设备技术条件》HG/T2370-2005《YKA型圆孔式石墨换热器》HG/T3113-1998《非金属压力容器安全技术监察规程》TSGR0001-2004不透性石墨材料力学性能试验方法总则》GB/T13465.1-2002《不透性石墨材料抗弯强度试验方法》GB/T13465.2-2002《不透性石墨材料抗压强度试验方法》GB/T13465.3-2002《石墨块》TB/T2818-2005《石墨电极焙烧品》YB/T009-20052.2、设计原则依据物料的特点，本系统采用成熟可靠的处理工艺和设备，实用性和先进性兼顾保证系统的污水实现零排放。方案设计中尽量减少占地，合理布局，节省投资。方案力求工艺成熟，运行稳定。设计中尽量降低建设费用，减轻企业负担，达到低投入、高收效的目的设计时充分考虑本系统配套的减振、降噪、除臭措施，从而防止对环境的二次污染。本工程产生的废弃物主要是硫酸亚铁等固废，为防止在处理过程中产生的固废对环境造成二次污染，其中固废经离心机甩干后送至固废处理中心集中处理，废水经污水管网收集后去污水生化处理系统集中处理。根据实际情况，控制柜采用独立的手动控制。tr捕;U废硫酸冷却结晶处理系统三、工艺示意图m：+<四、工艺简要说明及流程4.1、设备简介为了提高装置的蒸发能力、处理能力、使用寿命，针对性开发了硫酸酸洗废液处理装置专用的石墨蒸发器、石墨分离器、石墨预热器、石墨冷凝器等设备及相关配件。本装置分离器都有独立进料口和观察孔，便于观察和控制进料流量。蒸发器和分离器组成的蒸发单元合理排列布置，缩短了装置的总长度，既便于操作又减少了占地面积。石墨蒸发器和石墨分离器是硫酸酸洗废液蒸发浓缩中最关键的设备，是根据外循环蒸发浓缩操作的特点专门精心设计的产品。由于分离器内盛装沸腾状态的硫酸酸洗废液，温度高、腐蚀性很强，所以，需要采用特制的石墨蒸发器、石墨分离器。结晶过程是在结晶釜内完成，结晶釜在冷却水循环冷却下析出硫酸亚铁结晶体。结晶完成后进行固液分离。分离过程中采用离心机将固液混合状态的晶浆液进行固液分离，从液态的晶浆液中提取、分离出固相的七水硫酸亚铁结晶体。对于稀酸泵、硫酸泵、回收液泵等均采用机械密封性能良好、耐腐蚀性能极强的F46的化工离心泵，保证在负压状态下，能连续进、出料工作；保证装置稳定运转和具有较长的使用寿命。对于进料泵、强制循环泵、出料泵等均采用美国杜邦PFA材质的耐高温耐腐蚀无泄漏夹板式氟合金离心泵，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，采用德国博格曼先进技术特制的SiC双端面集装式机械密封保证了系统安全运行程度高和设备检修周期长。对于真空泵采用了带动力机械密封的SK或者2SK系列不锈钢水环式真空泵。保证真空度的稳定及设备基本无检修。对于平衡罐、母液罐、汽液分离罐均采用特制的PP设备，既能满足耐腐蚀性的要求，又比较经济合理。对于稀酸罐、硫酸罐均采用搪玻璃立式储罐，既满足了实际生产需要的耐腐蚀性，还对耐真空、耐温度更有实用性。4.2工艺特点：本技术方案提供的单效负压蒸发结晶法处理硫酸酸洗废液采用专业对口的特制石墨设备是提高装置的运行能力、使用寿命和耐腐蚀性，降低硫酸酸洗废液处理蒸汽耗量和处理费用，具体的特点还有以下几项：1）、负压蒸发浓缩：硫酸酸洗废液在常压下蒸发温度较高，腐蚀性很强，设备维修量大、寿命短，是硫酸酸洗废液处理运行费用和设备日常维护费用高的主要原因。本装置对硫酸酸洗废液采用负压外循环蒸发浓缩法：在负压条件下，蒸发温度低，对设备管道的材质腐蚀降低，能够保证连续稳定生产。由于工作温度降低，使得设备在选取材质方面有很多有利条件和广泛可能性，可以降低工程投资。处理过程均在负压下操作，硫酸氢气体外泄减少，操作环境及工厂环境大为改善。2）、外加热式蒸发器：硫酸酸洗废液在蒸发浓缩到一定程度后容易结晶，甚至于堵塞蒸发器物料通道，造成设备损坏。采用外加热式蒸发器，在工艺布置上采取蒸发器与分离器上高下低的错落布置，硫酸酸洗废液在重力差和热力差的双重作用及系统真空条件下，蒸发器内的物料因加热而上窜、分离器内的相对冷物料下降的强烈循环，物料循环的速度可达1.5m/s以上。物料在这种高速激烈运动状态下,基本上杜绝了物料在蒸发器中结晶和堵塞蒸发器的可能性，使正常生产中设备运行稳定。3）、工艺简单、设备投资较低：本装置采用的工艺中所需设备数量少，投资较低，且操作简单易行。本装置具有蒸发效率高、能连续稳定生产、操作简单、治理过程不需添加其他助剂、设备及管道材料防腐耐用、处理费用低、环保效益明显等诸多优点。4.3工艺流程：本系统的工艺是单效负压蒸发浓缩冷却结晶，该系统由废酸预处理系统，循环蒸发浓缩系统、真空系统、结晶分离系统组成的1）、废酸液经离心泵加压经过过滤器进行过滤，除去杂质，得到无残渣废酸液。2）、废酸经冷凝水预热器预热后从蒸发器底部进入蒸发浓缩系统，到达一定容量后，利用蒸发器加热的作用，在负压条件下，降低沸点，使热废酸在分离器内进行汽液分离，由于负压作用，可以避免物料黏附在加热管的内壁上。在蒸发器的作用下，水份蒸发，形成水蒸气，分离器内与酸盐分离，进入冷凝器，并在冷凝器内冷凝为水。循环泵使整个系统不断地循环蒸发浓缩，提高蒸发浓缩效率。3）、当废酸蒸发到过饱和状态时，过饱和溶液由出料泵打到结晶釜，在结晶釜冷却结晶，结晶完成后固液混合物进入离心机脱水，分离出硫酸亚铁晶体，可作为化工原料，包装后出售。分离后的母液被浓缩液槽收集后，经检测后可与新酸按一定比例调节好后重新投入生产线使用。蒸发器和蒸发罐底部存在已经结晶的硫酸亚铁晶体送至离心机甩干。五、系统主要技术参数处理量：2t/h;蒸发水量：1442Kg/h；废酸进料温度：25°C；系统蒸汽消耗量约为：920Kg/h;系统所需的蒸汽压力：0.4Mpa饱和蒸汽;系统装机功率和耗电量：装机功率：128Kw；耗电量：102.4Kw・h循环冷却水量约为：25T/h（循环使用）；进水温度30C，回水温度40C；出料温度：W65C；系统温度：75~85C⑥系统压力：15KpaQ系统占地面积：生产用地：生产用地：长X宽X高=10米X4.8米X10米六、综合效益分析6.1、经济效益序号项目单价（元）单位消耗量（/t原液）单位消耗费用（/t原液）说明：按40t/d的酸洗废液处理，每天工作20小时。1生蒸汽150/t0.46t692电0.8/度51.2度11.6含公用设备电耗。3人员工资100/人•天30每天6人，每班2人。4维修费05管理费06回收硫酸亚铁市场价0亚铁盐产量约8.3t/d7回收硫酸市场价折百0产酸量0.8t/d合计每吨盐酸酸洗废液处理费用约110.6元，收益未知。参考：按照目前国内不同地区的酸洗废液集中化处理中心收费情况如下：每吨酸洗废液收取处理费用400〜2000元不等。6.2、社会效益（分析）采用本技术方案设计的酸洗废液单效负压石墨蒸发结晶装置，不仅可以创造良好的投资效益和社会效益，而且将通过创造性根治污染的酸洗废液免排放系统而造福社会，还使业主单位节省巨额的外运处理费支出，又可以回收有利用价值的结晶物及清洁盐酸，为业主单位创造了以变废为宝的资源，同时也符合了国家制定的“节能减排”“回收再利用”“循环经济”法。

七、 主体设备配置报价表序号名称主要材质数量单价（万元）价格（万元）备注1进料泵钢衬氟塑料11.11.12转子流里计防腐10.50.53冷凝水预热器钢衬石墨15.45.44强制循环泵钢衬氟塑料17.27.25蒸发器钢衬石墨125.225.26蒸发罐钢衬石墨115.415.47尾气冷凝器改性石墨聚丙烯115.315.38冷凝水排水泵钢衬氟塑料20.519冷凝水收集罐PP11.81.810真空缓冲罐PP12.12.111出酸泵钢衬氟塑料10.50.512冷凝水排水泵钢衬氟塑料10.50.513真空泵FRPP15.25.214冷却结晶釜搪玻璃36.720.115冷却塔16.26.216循环水水池混凝土1业主自备17离心机钢衬塑1&58.518管道耐腐蚀1套7.37.319阀门耐腐蚀1套2.92.920电气及控制仪表现场手动控制1套3.23.221指导安装调试费1次4.24.2用户提供食宿22钢架——业主自备23运费——另外协商合计133.6说明：1、以上价格开具17%增值税发票；2、以上价格不含土建费用；3、以上价格不含公共设施投资费用（指原液池、回收酸池、冷却水池等）；4、以上价格不含超过工程1米远外的投资；5、以上价格不含地面、房屋、钢平台等的防腐费用；6、以上价格不含业主公司所在地主管部门收取的相关费用；7、以上价格动力设备均为单台配置，如果需要配置备用，设备费用另外计算；8、本方案报价有效期为30天。八、付款方式合同签定一周内业主单位付至合同总额的的40%作为预付款项；预付款项全部到账后，合同正式生效；设备制作完毕后，由业主单位派员至建设单位制作现场验收，验收合格并付至合同总额的85%后，设备发货；项目施工完毕且调试达到合同的要求并正常运行10天后，付至合同总