含磷酸钠废水蒸发结晶方案.docx
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含磷酸钠废水蒸发结晶方案
济宁本色精化有限公司
含磷酸钠废水蒸发结晶方案
【设计处理量20m3/d】
宁阳县华阳化工机械有限公司
2010年7月23日
（未经本公司许可，本方案不得泄露给第三者或使他人受益）
一、原始条件设计蒸发结晶...........................
二、物料在水中的溶解度.............................
三、三效逆流连续蒸发结晶器主要参数.................
四、设备主要工作技术参数（设备选型计算表）..........
五、用户提供条件...................................
六、设备运行总工艺说明.............................
七、主要设备及价格.................................
八、设备工艺流程图（附件）............................
九、参考运行能耗费用...............................
十、验收标准及售后服务.............................
一、原始条件设计蒸发结晶
含磷酸钠废水，水量：
20t/d，含磷酸钠浓度15%，并有少量的有机物，PH=8～9，废水温度为常温，设备为连续操作（按照每天实际运行20小时设计）。
以上为用户提供条件及要求
工艺设计概述：
本工艺采用三效逆流蒸发器和强制外循环蒸发器带OSLO结晶器相结合的蒸发系统，物料进入三效、二效、一效进行蒸发浓缩，使得磷酸钠达到过饱合状态并有结晶出现，磷酸钠过饱和晶浆用泵打入离心机进行固液分离处理，物料冷凝液去生化系统或去生产中回用，蒸汽冷凝液为软化水可直接去锅炉作为补给水。
本套蒸发结晶系统重要技术关键点在于根据磷酸钠的性质、蒸发时沸点的升高、用户提供的原始条件及磷酸钠结晶的浓度变化情况，我们采用了组合式蒸发器，从而达到效数的最大化和面积的最小化以及提高蒸汽的蒸发强度，进而保证投资额与经济效益最优化，为了充分利用现有热能及二次蒸汽的潜热，采用了蒸汽预热器和冷凝水预热器，从而减少蒸汽的消耗，从而使生产更加经济、效益化。
本套系统调节余地较大，根据生产情况，只要调节进料量和加热蒸汽，就可以方便调节出料浓度。
本套系统热敏性、易产生雾沫夹带的物料十分适合。
在各个观察和控制点，配备有观察视镜，对系统的观察和控制非常明晰和简单。
总体而言，本套系统节能措施完善、操作控制简单方便、工艺十分流畅、运行安全稳定可靠、维修方便、便于管理。
设备详细尺寸以设备图为准；装机容量以外购设备厂家提供为准，具体数据根据实际情况确定。
基本设计数据：
1、设计蒸发量：
700kg/h；2、进料总浓度（wt%）：
15%（按照磷酸钠水溶液设计，其他忽略）；3、进料量：
1000kg/h（按照每天实际连续运行20小时计算）；4、进料温度：
常温；5、出料温度：
90℃；6、出料总浓度（wt%）：
～50%（大于90℃时磷酸钠40.51%的饱和浓度由浓浆泵送入到离心机进行固液分离，母液重新回到蒸发结晶设备进行蒸发结晶，结晶物含3～5%游离水直接包装或者送入气流干燥机进行干燥处理）。
材质的选择：
在本工况中的温度、PH、浓度、压力、流速下，其主要成分选用碳钢材质可耐其腐蚀。
二、物料在水中的溶解度
三、三效逆流连续蒸发结晶器主要参数
项目
主要参数
总换热面积Sim2
100
总耗电量KW/h
20.5（不包括用户自备设备）
蒸汽耗能kg/h
280
主要材质
碳钢
设备占地（m）
11×3.8×8米（长×宽×高）
四、设备主要工作技术参数（设备选型计算表）
序号
项目
I效
II效
III效
1
水份蒸发量（kg/h）
≈700
2
进料总量（kg/h）
≈1000
3
生蒸汽耗量（kg/h）
280
4
生蒸汽压力（MPa）
0.25
5
汽耗比（t汽/t水）
0.4
6
各效壳程温度（℃）
121汽相
90汽相
70汽相
7
各效蒸发温度（℃）
90液相
70液相
55液相
8
有效温差（℃）
31
20
15
9
各效蒸发量（kg/h）
280
257
163
10
完成液浓度（%）
50
27
18
11
出料量（L/h）
300
12
冷却水量（t/h）
15（循环使用蒸发系统使用）按照10度温差计算
13
冷却水温度（℃）
＜32（水压：
0.3~0.4MPa）
14
真空度（MPa）
0.029~0.0843
15
装机总功率（KW）
提供30KW/实际用电量20.5KW/h
16
蒸汽锅炉（t/h）
提供蒸汽量280kg/h管道到设备进汽口
17
出料温度（℃）
≤70
18
出料总浓度（%）
50（可调节）
五、用户提供条件
1、提供装机总功率为：
≈30KW，380V，50Hz的三相四线制动力配电线到设备现场（电缆接控制柜）。
2、提供循环水：
15t/h，水温低于32℃，水压：
0.3～0.4MPa到设备现场，（接设备冷却水进口管），提供工业水，0.9t/h水压：
0.2～0.3MPa到设备现场（接真空泵及泵机封冷却水）。
3、蒸汽冷凝水、二次蒸汽冷凝水、真空泵排出水由用户从设备接出进入下一设备处理（或可用于循环水或直排）。
4、提供设备占用场地，要求平整和水平的混凝土结构基础。
5、设备安装：
提供起重设备和相应的协助工作。
6、设备基础及钢平台：
供方提供设备基础及钢平台图纸，需方自行现场制造。
六、设备运行总工艺说明
15%含磷酸钠溶液由泵送入过滤器过滤杂质后由进料泵及真空吸入预热器，经两级预热后由真空吸入三效蒸发器进行蒸发，在三效分离器进行汽水分离，二次蒸汽进入冷却器冷却后由排水泵排出进入废水处理设备或回用到工业生产中，物料在三效蒸发器达到设计浓度后由送料泵送入二效蒸发器进行加热蒸发，在二效分离器进行汽水分离，二次蒸汽热能进入三效加热器当作三效蒸发器热源，经过一效蒸发达到一定浓度后由泵吸入一效蒸发器进行蒸发，二次蒸汽当作二效蒸发器热源，生蒸汽蒸馏水作为预热器热源，以节省生蒸汽，一效蒸发装置采用高速循环下进行蒸发，以防止在蒸发时设备结垢，经过二效蒸发达到设计浓度时，经过二效蒸发达到过饱和有部份晶体析出，在晶体达到一定质量，在OSLO结晶器内晶体的沉降速度大于循环速度时沉入晶体槽达到出料质量时，采用化工流程泵送入到离心机进行固液分离，母液重新回到设备进行蒸发结晶，晶体进入其他工序。
注意出料泵到离心机设备的管道距离不宜过长，以免发生管道堵塞，造成生产中的故障。
物料流程：
含磷酸钠溶液→第一预热器→第二预热器→三效加热器→三效分离器→二效加热器→二效分离器→一效加热器→一效分离器→OSLO结晶器→离心机→系统外（母液返回蒸发结晶器再次蒸发结晶）。
蒸汽流程：
蒸汽→一效加热器→一效分离器→二效加热器→二效分离器→三效加热器→三效分离器→预热器→冷凝器。
冷凝水流程：
一效加热器→二效加热器→三效加热器→汽液分离器→系统外。
不凝气流程：
一效加热器→二效加热器→三效加热器→预热器→冷凝器→真空泵→系统外。
装机容量以外购设备厂家提供为准，具体数据根据实际情况确定。
冷凝水的出处，本设计中未考虑，应由定作人根据总体方案和企业情况进行综合考虑（可回到生产工序中回用、去生化系统等）。
七、主要设备及价格
设备名称
数量
规格型号
生产厂家
三效蒸发结晶器
一套
JZ-Ⅲ-1000
供方设备
真空泵
一台
功率：
5.5kw，材质：
球墨铸铁
我公司外购
冷凝水泵
一台
功率1.5kw，过流材质：
A45
我公司外购
进料泵
一台
功率：
1.5kw，过流材质：
A45
我公司外购
出料泵
一台
功率：
1.5kw，过流材质：
A45
我公司外购
循环泵
二台
功率：
1.5kw，过流材质：
A45
我公司外购
强制循环泵
一台
功率：
7.5kw，过流材质：
A45
我公司外购
电控柜
一台
手动控制（碳钢）
供方设备
钢平台
一套
型钢（供方提供施工图）
用户自备
自动刮刀下卸料离心机
一台
或者地槽自然沉淀，定期人工清理结晶磷酸钠，上清液返回蒸发结晶器
用户自备
价格
人民币35万元（不含与用户自备设备及公用设施的连接管道、阀门、仪表，含安装调试费用，含增值税，不含运输费）。
表格中泵均为普通电机，若需要防爆电机，定货时要说明。
（注：
出厂前各加热器、蒸发器、预热器等均做好保温处理，保温厚度50mm，保温材料为超细玻璃棉或者岩棉）
一效加热器按照GB150《钢制压力容器》设计制造，其余部件按照G151-1999《钢制管壳式换热器》及JB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》设计制造。
公司联系方式：
电话：
传真：
手机：
联系人孙忠庆邮编：
271411
地址：
山东省宁阳县华阳工业园
八、设备工艺流程图（签定商务合同后提供）
九、参考运行能耗费用
1、每小时的电费用：
20.5Kw/h×每度电按照0.844元×效率80%=14元；2、每小时的蒸汽费用：
蒸汽耗量0.28t/h×每吨蒸汽按照200元=56元。
合计：
70元，即每小时的运行能耗费用为70元。
上述运行费用的蒸汽及电的单价是按山东泰安地区的单价核算，用户可参照本地实际价格进行核算，因循环冷却水为循环使用，未计入在内，此设备正常运行后需要2名操作工人，其工资费用也未计入在内。
十、验收标准及售后服务
（一）在装置投产时,用实际介质在设计工况下进行性能考核,装置的运行应在卖方现场指导人员的指导下进行，由买卖方代表一起，进行8小时不停车的性能考核运行，符合要求后，提出书面考核结果。
验收报告由买方编写，经双方确认签字后视为合格。
如果性能试验达不到性能保证值的要求,则双方按下述方式找出问题的原因和提出解决办法：
1、如果是卖方的原因，则卖方自费采取一切措施来改善装置的性能,直到达到性能指标为止；
2、如果是买方的原因,则买方采取一切措施来改善装置的性能,直到达到性能指标为止，卖方尽力帮助买方解决问题。
如果性能保证中的任何一项没有取得成功，卖方将承担执行和完成界区装置或者完成性能保证所需部件的调整。
调整结束后重新进行连续8小时性能测试，所有因为调整引起的设计、工程和材料费用将由卖方承担。
（二）性能保证
卖方保证界区装置能够连续运行，装置的蒸发能力设计蒸发水量为700Kg/h，最小蒸发量不得小于650kg/h、需冷却水水温保证在32℃以下、冷却水循环水量在15t/h以上，提供电力30KW，以保证完成设备运行物料的蒸发结晶。
（三）性能测试的条件买方必须按照卖方的操作规程进行操作；买方也必须满足技术附件中规定的水溶液规格和公用工程规格等的要求。
（四）性能测试程序1、确定界区装置是否满足规定的性能保证，必须按照设定好的步骤和方法进行性能测试。
2、性能测试后，界区装置应立即在确定的运行条件下运行，并在准备就绪的状态下进行性能测试。
3、测试必须在开车正常后2天内进行。
4、测试为连续8小时运行时间。
5、性能测试之前和过程中，蒸发系统必须按照卖方的技术指导和操作手册运行。
6、使性能测试稳定运行，买方必须连续保证进界区盐水的质量和数量、公用工程和其它的运行要求。
如果买方不能提供8个小时的连续和稳定的操作条件，性能测试就按4个小时的运行时间完成。
7、必须提供进行性能测试所要求的操作人员、材料和测试设施。
8、性能测试之前，经双方同意，按照测试方法进行原水以及其它相关的运行参数的分析和测量，卖方提供操作人员现场分析专业指导培训。
9、测试必须按照指定的步骤连续完成，除非此测试因为其连续运行不安全或会对性能造成伤害而停止。
10、测试的结果必须由买方和卖方共同遵守和评价，数据和结果必须在性能测试期间求平均值，测量误差由双方确认。
11、性能测试的数据和结果，不管成功与否，都必须记录。
记录下的数据和结果在完成性能测试后的3天内由买方和卖方以书面的形式承认。
12、性能测试在结束之前停止了，必须立即重新开始。
13、保证期为交货后开车验收合格后第二天起12个月，以先到为准。
卖方保证卖方供货范围内的设备和材料的每个部件都是新的，并采用一流材料进行加工，在保证期内保证没有缺陷。
如在该期内出现质量问题由卖方无偿负责处理（使用不当除外）。
在保证期内如果设备和材料的任何部件有故障，经买方要求，卖方负责下列费用：
a）在现场或临近现场的地方维修或者校正有故障的设备。
b）提供新设备和材料，并能满足保证期。
需要维修或替换的故障设备和材料的部件由卖方提供到现场。
卖方负责移走设备和材料缺陷部件和安装修好或更换下的设备和材料的所有费用，买方协助卖方完成以上工作。
c）由于买方原因引起的设备和材料的部件更换维修，卖方到现场协助更换部件，费用由买方承担。
（五）技术服务和售后服务及措施1、买方要求的时间内，卖方委派有经验熟练的技术人员到现场进行技术服务，指导买方按要求进行安装、分部与整套试运及试生产。
买方负责设备吊装及相关的配合工作。
2、买方选购的与合同设备有关的配套设备，卖方应主动提供满足设备接口要求的技术条件和资料。
3、按合同规定免费为买方技术人员进行有关设备安装、调试、使用、维护技术的业务培训，卖方提供本系统界区内操作和设备维护及化验分析的培训，并提供相关培训教材，并免费提供在类似装置现场培训。
4、接到买方反映的质量问题信息后，在24小时之内做出答复或派出服务人员，尽快到达现场。
免费维修与更换缺陷部件的期限为卖方收到买方通知后72小时，做到用户对质量不满意，服务不停止。
买方必须以书面形式通知卖方设备和材料的缺陷，如果卖方在收到故障通知后合理的时间内没有修好或更换有故障的设备和材料，买方可以追究卖方，卖方在接到通知后72小时内到达现场。
5、保证期后，卖方常年质量跟踪，掌握装置运行情况，长期提供技术支持，长期有偿优惠提供备品备件。
（六）交货方式、地点、运输及付款方式1、交货方式：
汽车直送（不含运输费）；2、交货地点：
济宁；
3、制造周期：
合同生效后60天。
4、付款方式：
签定合同后支付合同总额的50%款项，设备制造完毕发货前支付合同总额的40%款项，安装调试合格支付合同总额的5%款项，余款5%作为质保金自发货之日起满十二个月付清。
（七）保密约定买方有责任对卖方提供的技术及资料予以保密，未经卖方同意买方不能将卖方提供的资料、图纸和数据以及装置转让或泄露给第三方，按合同条款执行。
卖方有责任对买方提供的资料予以保密，未经买方同意，卖方不得将买方的资料、图纸和数据等泄漏给第三方，按合同条款执行。
2010年7月23日
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