化工硝酸钠三效蒸发方案20181230

硝酸钠三效
蒸发+真空结晶方案书
项目名称：硝酸钠蒸发结晶装置
设备名称：硝酸钠蒸发结晶装置
设计单位：河北卓普化工设备制造有限公司
设计日期：2018年12月30日
一、设计依据
(1)、原料液组分：硝酸钠溶液，其中硝酸钠含量4.9%；另含有少量甲苯与苯醚甲环唑。

(2)、原料液处理量：2t/h，初始温度25℃；
(3)、进料温度：70℃（预热后）；
(4)、PH值：2-3左右；
(5)、可提供的生蒸汽：饱和生蒸汽压力≥0.4MpaG，满足工艺使用量。

(6)、硝酸钠相关参数
硝酸钠在水中溶解度（100g纯水达到饱和状态溶解的克数）
温度010203040506080100
溶解度72.779.987.696.1105114125149176
饱和浓度42.1%44.4%46.7%49%51.2%53.2%55.5%59.8%63.7%
饱和下沸点107.6107.6108108110.1111112.5114.5117
沸点升7.67.68810.11112.514.517
二、三效工艺简述：
物料流向：原料液由上料泵依次进去冷凝水预热器A、冷凝水预热器B预热后，进入三效蒸发器蒸发浓缩，浓缩后的料液通过转料泵进入二效蒸发器，继续蒸发浓缩后，蒸发到一定浓度后再经由转料泵进入一效蒸发器继续蒸发浓缩，浓缩至一定要求后，料液由出料泵输送至真空闪蒸结晶器进行真空闪蒸降温结晶，降温结晶后的溶液进入稠厚器，再进入离心机进行离心分离，离心出的母液经母液罐后返回一效蒸发器继续蒸发浓缩，离心出的晶体进行再处理。

蒸汽流向：锅炉来的生蒸汽进入到一效加热室的壳程作为一效蒸发器的热源；上一效蒸发器产生的二次蒸汽作为下一效的热源进行换热，末效产生的二次汽进入冷凝器冷凝后统一收
集再处理。

冷凝水的流向：一效产生的冷凝水进入冷凝水预热器预热原料液后集中收集再利用；二效冷凝水进入三效蒸发器的壳程闪蒸，三效的二次蒸汽进入间接冷凝器中冷凝后收集至冷凝水罐，收集后的冷凝水进入预热器对物料预热后然后排出。

本套系统中会产生少量不凝气，长期积累会在冷凝侧的局部形式较高的浓度，导致传热效率明显下降，本蒸发系统在各效的加热室设有专用的不凝气体排出口，因此在蒸发过程中随时打开各效的不凝气阀门进行定期排出，以提高传热效率。

三、三效蒸发器形式的选择：
本套蒸发装置使用逆流三效蒸发装置。

按照计算三效与二效为不饱和溶液采用自然循环蒸发器形式，一效蒸发器浓度较高采用强制循环蒸发器。

四、工艺计算
一、工艺参数
进料流量㎏/h2000
进料浓度﹪ 4.9
出料浓度﹪95
进料温度℃25
加热蒸汽压强Mpa(绝)0.27
生蒸汽温度℃130
冷却水上水温度℃32
冷却水回水温度℃40
蒸发量kg/h1896
三效硝酸钠蒸发器逆流流程
1效2效3效加热蒸汽压强MPa(绝)0.270.09090.0402加热蒸汽温度℃1309776加热蒸汽汽化热kJ/㎏21742248.72318.2
原料温度℃70二次蒸汽压强MPa(绝)0.09090.04020.0182二次蒸汽温度℃977658二次蒸汽汽化热kJ/㎏2264.52318.22362.5二次蒸汽密度㎏/m30.540.251590.119395857
二次蒸汽比容m3/㎏ 1.8516 3.97478.3755
液相温度℃1208060
沸点升高℃1742
管路损失℃111
有效温差℃161716各效进料量㎏/h102013602000
各效出料量㎏/h3707201360
母液量kg/h300
各效蒸水量㎏/h650640640
各效浓度%6514.87.7各效面积㎡454545分离室外形尺寸￠m 1.4 1.5 1.6
直段高度mm300030003000理论生蒸汽耗量t/h0.815
理论汽耗比t汽/t水0.43
理论冷却水耗量t/h50
五、三效设备一览表
序号设备名称规格型号数量材质单价（元）总价（元）品牌
1一效加热室
45m2
无缝换热管38*2*4000
筒体壁厚5mm
1管程316L/碳钢6500065000
2二效加热室
45m2
无缝换热管38*2*4000
筒体壁厚5mm
1管程316L/3048000080000
3三效加热室
45m2
无缝换热管38*2*4000
筒体壁厚5mm
1管程316L/3048000080000
4一效分离室Φ1400×3000
筒体壁厚5mm
13043800038000
5二效分离室Φ1500×3000
筒体壁厚5mm
13044500045000
6三效分离室Φ1600×3000
筒体壁厚5mm
13045200052000
7间接冷凝器板式60m2
13046000060000
闪蒸结晶
公用
8凝水预热器A10m213041400014000
9凝水预热器B5m2130470007000
10母液罐F15001搪瓷2500025000淄博太阳11水罐Φ1200×1500130490009000
12闪蒸结晶器Φ1200×150013041500015000
13稠厚器F15001搪瓷2500025000淄博太阳
14进料泵流量6m3/h扬程25m130460006000靖江惠尔15出料泵流量6m3/h扬程25m130460006000靖江惠尔16三效转二效泵流量6m3/h扬程25m130460006000靖江惠尔17二效转一效泵流量6m3/h扬程25m130460006000靖江惠尔18凝水泵流量6m3/h扬程32m130460006000靖江惠尔19机封水泵流量6m3/h扬程20m130460006000靖江惠尔20母液泵流量6m3/h扬程20m130460006000靖江惠尔21强制循环泵流量300m3/h扬程4m13043500035000靖江惠尔21真空泵机组3KW130460006000淄博博山22双级活塞推料HR4001接触物料316L170000170000
23二次汽与凝水管道
管件
1304120000120000
24生蒸汽管道管件1碳钢2000020000 25废水管道管件122054000040000 26阀门接触物料部分1钢衬四氟/3044500045000
27自控仪表压力变送器液位计隔膜
钽，温度钛材套管
1钽膜片5000050000杭州美控
28自控阀门进料变频自控，过料2个，
凝水出1个，母液回流1
个，蒸汽1个
1钢衬四氟5500055000
29配电柜强电柜14000040000河北思域
30自控柜PLC含电脑操作台156********浙大优稳
系统
31电线电缆桥架强电电缆，仪表电缆14500045000 32电器接线与施工甲方包含食宿150******** 33安装费甲方包含食宿1130000130000
34保温材料
主设备100mm
管道50mm外皮彩钢板
14500045000
35服务费指导试车12000020000 36运费最后按照实际公里报价11000010000合计1494000。