氟化钾蒸发系统操作规程

新乡市黄河精细化工有限公司13T/H五效氟化钾蒸发系统操作规程郑州博大浓缩干燥设备有限公司2016年05月一、总体描述此五效降膜蒸发系统用于氟化钾洗涤废水的蒸发浓缩。

设计条件：系统在100%的运行负荷情况下，氟化钾废水处理量16.25吨/小时，进料浓度10.0%，温度约30℃。

出料浓度50%，设计水分蒸发能力13.0吨/小时。

二、工艺原理：1、真空蒸发是利用负压下物料沸点降低的原理进行工作的。

本蒸发系统采用逆流工艺。

工艺流程：首先对蒸发系统进行抽真空，达到工艺要求后，由五效进料，经四效、三效、二效、一效、高浓效，从高浓效出料。

当物料到一效加热室时，从I效加热室壳程加入生蒸汽，物料经加热室分配器形成膜状向下流动，加热后至加热室下体。

物料在真空作用下低温沸腾蒸发，二次蒸汽经过连箱到达分离室再进行气液分离，同时由循环泵进行循环加热，产生二次蒸汽在二效加热室壳程真空作用下吸入，并作为热源对该效进行加热。

以此类推至五效，五效二次蒸汽经冷凝器冷凝后经冷凝水泵排出。

第一效出料进入高浓效继续蒸发，达到工艺要求后排出蒸发系统。

2、蒸发器能否正常运行条件：真空度、物料流量及物料温度。

3、辅助设备有：真空系统、仪表系统、冷却系统、蒸汽系统及电控系统等。

三、设备结构：1、加热器：a. 加热器由列管在两端管板与壳体的组合下形成管程及壳程，管程走料，壳程走汽及排放冷凝水。

b. 在加热器上部设物料分配器。

c. 在加热器下部设连箱与分离室联通。

d. 由蒸汽进口进蒸汽，通过折流板导向，均匀加热每一根列管。

e. 通过加热室下部视镜来判断料液液位2、分离室：a. 二次蒸汽以切线进入，在离心力的作用下夹带的物料在该室内迅速汽液分离，极少量未分离的物料因体积突然增大，流速降低，在重力作用下沉降于分离器底部而流入加热室。

b. 通过分离室上部二次蒸汽管向下一效输送热源。

3、二次蒸汽管：a. 向下一效供热。

b. 二次蒸汽分离后的通道。

4、冷凝器系统：冷凝器是由管程和壳程组成。

底部与供水管连接向冷凝器供水，真空泵管与冷凝器导通。

在真空作用下五效分离器产生的二次蒸汽通过冷凝器间接冷凝成水后用泵打入冷凝水储罐。

5、不凝汽管：抽吸物料及蒸汽中的不凝气体。

6、冷凝水管：排放二次蒸汽冷凝后形成的冷凝水。

7、泵：进料泵、真空泵、循环泵、冷凝水泵组成泵运行系统。

8、流量计：系统进料流量计量系统。

9、仪表：温度、真空指示系统显示。

四、工艺流程（见工艺流程图）1、物料流程：废水→第五效→第四效→第三效→第二效→第一效→高浓效→出料2、蒸汽流程：四效五效表面冷凝器高浓效3、冷凝液流程：一效蒸发器的冷凝液进入第二效蒸发器；二效蒸发器的冷凝液进入第三效蒸发器；三效蒸发器的冷凝液进入第四效蒸发器；四效蒸发器的冷凝液进入第五效蒸发器；五效蒸发器的冷凝液进入表面冷凝器，经冷凝液泵排出。

高浓效蒸汽冷凝液进入第三效加热室。

五、工艺控制指标：1、蒸发器运行工艺指标（分离室）：2、氟化钾进料流量：16.25吨/小时3、进料浓度10.0%。

4、进料温度≥40℃。

5、冷却水进水温度≤32℃。

6、冷却水进、出水温差8℃。

7、第一效出料浓度40%。

8、高浓效出料浓度50%，温度91℃(此浓度沸点升高约20℃)9、能耗：蒸汽：3.5吨/h，±10%（进料温度≥40℃，蒸发量13.0T/H,蒸汽供汽压力≥0.6MPa）循环冷却水：220m3/h，进水温度≤32℃ .六、控制描述（一）控制系统包含以下控制部件和仪表：1、进料流量控制回路（FP-01，FIC-01）2、五效液位控制（LIC-E5，LV-E5）3、四效液位控制（LIC-E4，LV-E4）4、三效液位控制（LIC-E3，LV-E3）5、二效液位控制（LIC-E2，LV-E2）6、一效液位控制（LIC-E1、 LV-E1）7、高浓效液位控制（LIC-E6、 LV-E6）8、高浓效浓度显示（DT-E6）注：该仪表为双法兰压差式变送器，根据两法兰高度与显示的压差折算成比重。

氟化钾50%时比重1.50，浓度与比重基本成线性关系。

9、一效加热器压力控制（PIC-E01）与高浓效加热室压力控制。

10、系统压力、温度显示（1）压力显示（PIC-E01、PIC-E6、PI-S1、PI-S2、PI-S3、PI-S4、PI-S5、PI-SC）；进料罐液位显示：LT-01.（2）温度显示（TI-S1、TI-S2、TI-S3、TI-S4、TI-S5、TI-SC11、TI-SC12），温度范围：0－150℃11、系统任何一台泵、阀都可实现在电脑上自动、手动启停两种运行模式。

两种运行模式下，使用不同颜色显示。

（二）控制回路说明1、进料流量控制回路（FP-1，FIC-01），由操作员设定进料量FT-01，变频控制的进料泵根据设定值自动调节。

2、五效液位控制回路LIC—E5，由操作员设定液位（范围30%－50%），控制调节阀LV-E5开度，液位高于设定值，增加开度，增加出料量；反之减小出料量。

说明：液位变送器为绝压变送器，实际液位等于五效液位变送器LIC—E5压力减去五效分离器压力PI—S5后的压力转换值。

四效、三效、二效、一效、高浓效原理相同。

高浓效实际液位等于液位变送器LIC—E6压力减去PI—S3后的压力转换值。

测量高度为0－2米。

比重1.1－1.5（调试时根据实际标定）。

3、一效加热器压力控制回路PIC-E1, 由操作员设定压力PT-E1（压力范围0－200KPa），压力低于设定值，增加调节阀PV-E1开度，增加供汽量；反之减小供汽量。

高浓效压力控制回路与此相同。

（三）联锁1、任何一台泵出现故障，蒸汽控制阀将会强制关闭；2、进料流量FT-01低于5m3/h，二个蒸汽控制阀（PV-E1、PV-E6）将会强制关闭；（四）报警1、PIC－E1与PIC-E6达到300KPa时高位报警。

2、DT-E6在产品浓度超出设定值±5%时高、低位报警；超出设定值±10%时高高位、低低位报警。

3、进料流量FT-01低于5m3/h，低流量报警。

4、每台泵、阀出现故障报警。

5、所有泵、阀报警时有状态提示、报警文本输出、声光输出；压力、流量、温度、液位、浓度报警时有报警文本输出、声光输出。

（五）、运行数据和趋势图的调用1、建立运行数据库，将运行数据用表格形式记录汇总，以便查询；2、各运行参数自动转成趋势图。

七、运行及控制：1、运行：（1）开车前装置清洗：a .清理干净全部焊渣、杂物等。

b. 每效关闭底阀，用清水冲洗，然后打开底阀排净至水清为止。

c. 真空泵吸程、各泵进口、出料泵吸程法兰上加20目金属网，清洗完成将其拆除，清理干净后重新装好。

d. 系统清洗：以水代料(不抽真空，不送蒸汽)循环清洗四小时。

e. 碱洗：配3-5%NaoH溶液按以水代料方式循环清洗二小时后用清水冲洗干净。

（2）开车前准备工作：a. 检查各泵运行是否正常；温度表、压力表、真空表显示是否正常。

b. 检查各泵润滑、机械密封及冷却水情况是否正常。

c. 冷却水供水管线压力≥0.25Mpa。

d. 真空泵工作液是否正常。

e. 进料罐、成品罐等是否处于可用工作状态。

f. 蒸汽分汽缸表压≥0.6MPa。

g.低压工作灯及视镜可视情况是否良好。

（3）开车：a.全部泵系统接通机械密封冷却水。

b.真空泵接通工作液。

c.打开总电源开关。

d.启动冷却水水泵。

e.启动真空泵，观各效真空度。

当五效真空达-0.09Mpa时，可以进料。

f.启动进料泵，观察流量计读数。

因没开蒸汽，进料泵流量可以控制在正常进料流量的1/2左右。

g.当料液进入五效加热室最下面一个视镜中间时，启动五效进料泵自身循环同时向四效加热室进料，同理进三效、二效、一效、高浓效，按此顺序启动出料泵将料液至蒸发前罐打循环（内循环与外循环）。

h.当料液正常循环后，缓开Ⅰ效蒸汽阀门对系统进行预热，同时开冷凝水泵。

注意：缓慢开启蒸汽阀门控制进汽流量，观察I效加热室温度，当温度显示为95℃时，可以适量减少蒸汽量。

i.当各效温度显示与工艺参数相近时，表明各效处于正常工作状态。

j.当出料浓度偏低时，可以减少进料量或加大蒸汽流量，主要是调整Ⅰ效加热室蒸汽调节阀的开度，适当调控进汽流量至浓度合格，然后改向成品罐出料。

k.当出料浓度偏高时，可减少蒸汽流量，也可增大进料量。

（4）停车a.蒸发器停车当流量计突然不上料时，可能是进料泵停止运转或进料罐断料，或因故需要停车时可按下述方法停车：·首先关闭蒸汽阀门，待冷凝水排净后关闭冷凝水泵，再关闭冷凝水泵出口阀（下次开车时，应先开启冷凝水泵、再缓慢开启冷凝水泵出口阀）；·关闭进料泵。

先采取小流量进料办法冲洗及稀释蒸发系统高浓物料，当I效加热器及分离器温度降至60℃左右时，即可关闭进料泵；·关闭冷却水泵；·依次关闭真空泵、各效循环泵、进料泵、冷凝水泵；·停止泵机械密封冷却水。

（5）定期清洗：a. 根据停车时间长短及蒸发器的结垢情况，按下述方法清洗：·关闭蒸汽阀门，以Q=10m3/h-15m3/h流量进清水循环；·洗20min排净水；·碱洗：配3-5%NaoH溶液10m3循环清洗二小时后用清水冲洗干净。

·酸洗：配3-5%硝酸溶液10m3循环清洗二小时后用清水冲洗干净。

·清洗水根据需要回收或排放处理。

（6）真空度检测办法：·将装置抽到真空度-0.095Mpa后，关闭真空泵，关闭全部阀门；·保压2h；·检查真空表读数，如未降或微小降低则可认为该套装备无真空泄漏；如降低较大幅度，可检验全部焊缝，法兰、阀门等密封处是否漏汽，采取措施处理。

八、安全生产及异常情况处理：1、本蒸发系统第一效及高浓效加热室属于压力容器设备，操作人员必须做到“四懂”（结构、原理、性能、用途）、“四会”（会操作、会保养、会检查、会排除故障）才能进行操作。

2、进入加热室生蒸汽不能超过119℃（即饱合水蒸汽压力≤0.10Mpa）。

操作蒸汽阀时小心谨慎，缓开快关，若超压应及时调整（关小进汽阀门）。

设置一效加热室和高浓效加热室安全阀释放压力为0.1MPa。

注意：违反该项会导致设备超压运行，有可能引起严重的设备损坏及人身伤亡事故。

3、若突遇猛裂震动、焊缝开裂或不明原因的异常声响等情形，首先关闭蒸汽阀，打开排空阀。

关闭蒸汽后先停真空泵，再停进料泵依次停机。

4、各泵联轴器要安装安全防护装置，防止出现机械伤害事故。

5、特别说明：各效浓度、循环量要严格控制，防止出现浓度过高或干蒸现象，造成列管堵塞严重事故。

6、检修及异常情况处理：a.运行10天后，方可拆除真空泵吸程，进料泵吸程及出料泵吸程法兰上的金属网。