一、活性白土三效蒸發(fā)濃縮工藝路線與流程
1.預(yù)處理:活性白土漿料(固含約8~12%)先經(jīng)振動篩除雜、均質(zhì)罐調(diào)溫(70~80℃)后,由一級喂料泵送入三效蒸發(fā)系統(tǒng)。
2.三效順流蒸發(fā):
I效:新鮮蒸汽加熱,蒸發(fā)量≈4.2t/h,出料濃度18%,溫度95℃;
II效:利用I效二次蒸汽,蒸發(fā)量≈3.5t/h,出料濃度28%,溫度80℃;
III效:利用II效二次蒸汽,蒸發(fā)量≈2.3t/h,出料濃度40%,溫度65℃。
總蒸發(fā)量≈10t/h,系統(tǒng)蒸汽耗量≈0.35t蒸汽/t水(≈3.5t/h)。
3.濃縮漿后處理:
40%濃漿→板框壓濾機脫水→濕餅(含水≤35%)→閃蒸干燥→成品活性白土(含水≤8%),篩分包裝。
4.冷凝水:III效二次蒸汽進入表面冷凝器,冷凝水70~75℃,經(jīng)離子交換精制后回鍋爐或工藝洗渣,實現(xiàn)零排放。
二、10t/h活性白土三效蒸發(fā)濃縮主要設(shè)備選型
工段 | 設(shè)備 | 規(guī)格/型號 | 數(shù)量 | 備注 |
預(yù)熱 | 板式預(yù)熱器 | 150m2 | 2 | 一級、二級階梯預(yù)熱 |
蒸發(fā) | 三效強制循環(huán)蒸發(fā)器 | I效Φ2200×6000 | 1 | 304+2205雙相鋼 |
II效Φ2000×5500 | 1 | |||
III效Φ1800×5000 | 1 | |||
分離 | 旋液分離器+絲網(wǎng)除霧 | DN800 | 3 | 二次蒸汽凈化 |
冷凝 | 表面冷凝器 | 200m2 | 1 | 真空維持-0.085MPa |
壓縮 | 蒸汽機械再壓縮機(MVR) | 3t/h | 1 | 備用節(jié)能改造接口 |
出料 | 板框壓濾機 | 500m2 | 2 | 交替作業(yè) |
干燥 | 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機 | Φ1600 | 1 | 蒸汽間接換熱 |
輔助 | 真空泵、冷凝水泵、母液泵 | / | 若干 | 變頻控制 |
三、10t/h活性白土三效蒸發(fā)濃縮公用工程消耗(10t/h進料)
1.新鮮蒸汽(0.6MPa):3.5t/h
2.冷卻水(Δt=8℃):120m3/h
3.電裝機:≈280kW(實際運行≈220kWh)
4.壓縮空氣:25Nm3/h(0.7MPa)
四、10t/h活性白土三效蒸發(fā)濃縮自動控制
每效液位、密度、溫度在線檢測,DCS聯(lián)鎖;
蒸汽流量、真空度PID調(diào)節(jié),防跑料和結(jié)壁;
出料濃度≥40%時連鎖啟動壓濾機,保證系統(tǒng)連續(xù)運行。
五、環(huán)保與安全
1.廢氣:不凝氣經(jīng)二次蒸汽洗滌塔(堿液)+活性炭吸附后15m排氣筒排放,粉塵≤10mg/m3,VOCs≤50mg/m3;干燥尾氣經(jīng)布袋除塵+水膜除塵后達標排放。
2.廢水:蒸發(fā)冷凝水全部回用,系統(tǒng)零排放;定期清洗廢水送廠內(nèi)污水處理站(“絮凝+氣浮+厭氧+好氧”)。
3.固廢:廢濾布、殘渣作一般固廢外運填埋或資源化;廢機油等危廢委托有資質(zhì)單位。
4.噪聲:蒸發(fā)器、壓縮機、泵均設(shè)隔聲罩,廠界噪聲≤65dB(A)。
5.防火防爆:III效與真空機組設(shè)置爆破片;蒸汽管線保溫+疏水;裝置區(qū)防爆電器ExdIIBT4。
六、10t/h活性白土三效蒸發(fā)濃縮投資估算
1.設(shè)備費:約580萬元
2.安裝材料及保溫:120萬元
3.土建(鋼結(jié)構(gòu)平臺、水池):80萬元
4.電氣、儀表、DCS:60萬元
5.合計:≈840萬元
七、10t/h活性白土三效蒸發(fā)濃縮運行成本(年運行7200h)
蒸汽:3.5t/h×180元/t×7200h≈453.6萬元
電:220kW×0.7元/kWh×7200h≈110.9萬元
循環(huán)水:0.05元/m3×120m3/h×7200h≈4.3萬元
人工:4人×8萬元/年=32萬元
維護、折舊:≈85萬元/年
年總成本≈686萬元,折算噸水蒸發(fā)成本≈9.5元/t。
八、10t/h活性白土三效蒸發(fā)濃縮實施進度
設(shè)計+設(shè)備采購:8周
制造+現(xiàn)場安裝:10周
調(diào)試+性能考核:4周
總工期:≈5.5個月
九、后續(xù)優(yōu)化方向
1.負荷波動較大時,可把III效改為MVR蒸發(fā),節(jié)汽率>50%;
2.蒸發(fā)器采用DTB結(jié)晶形式,實現(xiàn)活性白土在線洗滌再生;
3.余熱用于前端漿料預(yù)熱或廠區(qū)供暖,進一步提升能效。