影响盐溶液蒸发结晶器经济技术的因素(博特蒸发器连载2)

以碳酸锂生产的盐溶液蒸发器为案例介绍影响蒸发经济运行的因素,主要包括生蒸汽压力、初始盐溶液浓度、盐溶液预热温度、蒸发器液位、真空度、出碱浓度、不冷凝气体、加热管内结盐、外加水量、疏水器性能及余热利用等。在设计和生产中如何选择并确定这些条件和指标,是关系到能否充分发挥装置的生产能力、降低碱损和汽耗的重要因素。下面就以碳酸锂生产中盐溶液蒸发器,就对影响盐溶液蒸发器经济运行的因素(蒸发器液位、真空度、出盐(碱)浓度)三条进行详细说明,其他几条在后续的文章中继续说明。

盐溶液蒸发器

4、蒸发器的液面高度

保持蒸发器液面的正常与稳定对蒸发是十分有利的。从某种意义上讲,液面过低给蒸发操作带来的影响要严重的多。若液面低于加热室的上管板,则会破坏料液的正常循环,蒸发中所析出的盐会附着在列管壁而引起堵塞,同时也会使强制循环泵产生气蚀和震动,影响到循环泵的安全稳定运行。当然,也不是蒸发器的液面越高越好,因为任何一种蒸发器都要求沸腾液面与除沫装置之间保持一定的距离,如果液面过高,用于气液分离的距离过小,二次蒸汽中的碱液就容易被带走,从而造成不必要的损失,为此蒸发器的液面高度显得尤为重要。蒸发器内液面的沸腾波动,经常造成测量件结盐而出现液位指示的虚假信号,在控制系统中必须随时确认液位信号的虚实,以便操作人员作出相应的处理。

液位视镜

5、真空度

提高Ⅲ效真空度可降低蒸发器内物料的沸点,增加有效温差,不仅可以降低蒸汽消耗,而且可以大幅提高蒸发器的生产能力。将蒸发器真空度由73kPa提高到88kPa,不仅可以增加5~10℃的有效温差,节约蒸汽87kg/(t·盐),而且可提高蒸发系统的生产能力约20%。

  提高末效真空度的措施如下:

(1)循环水量、水温对真空度的影响。

复用水系统选用高效雾化喷嘴,加大气液接触面积,增大温差;同时调整风机型式及转速,加大排风量,控制冷却后水的温度≤32℃。

(2)大气冷凝器内部结构对真空度的影响。

由于大气冷凝器内原筛板水分布器极易形成偏流现象,筛板易堵塞、破损,导致真空度会逐步降低。采用雾化喷头替代筛板,极大地增加了气、液两相接触表面积,真空效果明显提高,同时采用机械真空泵抽吸不凝性气体,效果较好。目前末效真空度能长期保持在85kPa以上。间接冷凝器也存在换热管或壳程结垢的情况,影响换热进而影响真空度。

6、出料浓度

如果单纯的盐结晶基本不存在出料浓度的问题。如果只是蒸到一定浓度达到要求的物料,则出料浓度值得高度注意。如碱溶液的蒸发,若出料质量分数增加1%,不仅每吨盐的汽耗会增加约30kg,而且还会加剧碱液对设备的腐蚀。如果频繁地使用手动操作,出料浓度不易把握,并且会导致系统内各效物料的不平衡,而出料浓度的计算公式与Ⅲ效的气液相温度和真空度有关,手动出料极易引起上述参数失真,必然影响出料浓度的准确性,有时手动操作甚至造成出料质量分数在31.0%以上。出料系统采用全自动出料放碱,只有开停车及应急处理时才使用手动操作,并通过调节M0来实现,确保出料碱质量分数在(30.15±0.15)%,保证了出碱浓度的精确性。对蒸发装置的经济运行起到的好的作用。

碳酸锂盐