硫酸铵三效顺流蒸发选型计算书硫酸铵蒸发条件.docx
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硫酸铵三效顺流蒸发选型计算书硫酸铵蒸发条件
硫酸铵三效顺流蒸发选型计算书硫酸铵蒸发条件
XX市某化工有限公司硫酸铵三效顺流蒸发选型计算书编制：
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XX化工机械有限公司
20XX年X月X日办公地址：
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一、流程简介：
硫酸铵溶液量每小时有5吨。
蒸发量较大，使用单效蒸发器的话设备运行消耗非常大，所以采用三效硫酸铵蒸发结晶装置。
硫酸铵蒸发工序采用国内已应用较多的三效顺流蒸发工艺，16%的硫酸铵稀溶液，经电磁流量计计量后，进入一效蒸发器，将硫酸铵溶液浓缩到一定浓度后，通过一效与二效压力差从一效压入至二效蒸发器，进入二效蒸发器继续蒸发浓缩，然后通过转料泵由二效蒸发器进入三效蒸发器，在三效蒸发器内继续浓缩到固含量达到10%----20%后，通过出料泵进入旋流器增浓，增浓后的45%固含量的硫酸铵溶液进入稠厚器结晶长大，然后出料至离心机分离，离心后的母液进入母液池，母液由液下泵返回到三效蒸发器继续蒸发。
加热用0.1MPa饱和蒸汽，先缓慢通入一效蒸发器加热室，使硫酸铵溶液蒸发产生二次蒸汽送入二效加热室加热溶液蒸发，二效蒸发产生的二次蒸汽做为三效加热室的加热蒸汽，对三效进行加热蒸发。
三效蒸发产生的二次蒸汽则送入间接冷凝器冷凝后，进入冷凝水罐，由冷凝水泵排出。
一效加热室的不凝气压力较高，直接排放到外界，二效三效加热室的不凝气压力较低，通过管路排放到真空管路，然后经真空泵排放到外界。
间接冷凝器考虑使用传热效果好列管换热器，冷凝器后设置一个气液缓冲罐，分离出多余的水分。
蒸发器主体材质选用选用316L不锈钢。
二、设计条与参数：
主要含物料名称：
硫酸铵溶液
（1）
生产能力：
每小时废水量为5吨。
（2）进料浓度：
16%（4）原料温度：
20℃
一、工艺参数
进料流量㎏/h5000进料浓度
﹪
16出料浓度﹪
100进料温度℃
20加热蒸汽压强Mpa（绝）0.2生蒸汽温度℃
120.24冷却水上水温度℃3
2冷却水回水温度℃40 蒸发量kg/h4200二、工艺计算表
三效顺流蒸发流程（自然循环+强制循环）
1效
2效3效加热蒸汽压强MPa（绝）0.20.120.07加热蒸汽温度℃
120.24
10590加热蒸汽汽化热kJ/㎏
2201.7
2243.4
2282.7原料温度℃73
二次蒸汽压强MPa（绝）0.120.070.02二次蒸汽温度℃
1059060二次蒸汽汽化热kJ/㎏
2243.4
2282.7
2357.5二次蒸汽密度㎏/m30.7042749490.4234417340.130724081二次蒸汽比容m3/㎏
1.4199
2.36167.6497液相密度㎏/m3
1100
1100
1300液相温度℃
1079270沸点升高℃
2
2
10管路损失℃00
2静液柱损失℃00
2温度差损失℃
2
2
14有效温差℃
13.24
13
16各效进料量㎏/h500036003768.174887各效出料量㎏/h3600
2168.174887
2386.526751母液量kg/h
1600各效蒸水量㎏/h
1400
1431.825113
1381.648137各效饱和浓度%515047.8各效总含量%
22.2222222236.8973925863.55679858各效结晶析出说明未析出未析出析出各效析出盐量㎏/h
800末效含固量% 33.52151824各效面积㎡707070分离室外形尺寸￠m
1.5
1.5
1.8理论生蒸汽耗量t/h
1.80174447理论汽耗比t汽/t水0.427615025理论冷却水耗量t/h95
三、工艺计算
1、一效蒸发器
设一效蒸水量㎏/h
1400 原料升温需蒸汽㎏/h322.7506018
蒸发需蒸汽㎏/h
1426.515874
共需蒸汽量㎏/h
1801.74447
汽耗比t汽/t水0.427615025
2、二效蒸发器
物料闪蒸量㎏/h 98.88290183
一效提供二次汽蒸水㎏/h
1375.896964
二效蒸水量㎏/h
1431.825113
3、三效蒸发器
物料闪蒸量㎏/h 84.57491523二效提供二次汽蒸水kg/h
1386.395412冷凝水闪蒸量kg/h
37.23435843母液升温耗蒸汽kg/h
85.10710498三效蒸水量㎏/h
1381.648137总蒸水量㎏/h4213.473249偏差%0.3207916533、各效面积
KW/㎡·℃
1200
1000900蒸发面积㎡69.355292667.1102564163.0483639取7070704、各效分离室
允许气速
m/s0.6716377070.866293045
1.695200074分离室直径（算法1）m
1.023385557
1.17524839
1.485334846分离室直径（算法2）m0.5654516530.737480835
1.303837628选取直径m
1.2
1.5
1.85、间接冷凝器的计算
进冷凝器二次汽㎏/h
1381.648137有效温差
23.7761073传热系数600面积61.41179499余量系数1.379.83533348选取806、冷却水消耗量t/h
94.31483858
四、选型
1、蒸发室
各效面积㎡707070管子规格mm383838壁厚mm
2
2
2管长m666计算管数97.7267211197.7267211197.72672111三、设备规格一览表
序号
货物名称规格、型号
数量
备
注
1一效加热室70㎡
1台管316L壳碳钢
2一效分离室Φ1200×3000
1台316L不锈钢3二效加热室70㎡
1台316L不锈钢4二效分离室Φ1500×3000
1台316L不锈钢5三效加热室70㎡
1台316L不锈钢6三效分离室Φ1800×3000
1台316L不锈钢7冷凝器
100㎡
1台碳钢8稠厚器5m37.5KW
1台搪瓷9母液池
20m3
1台水泥
10上料泵Q=7.5m3/hH=22mW=4kw
2台氟塑料
11二效轴流泵Q=520m3/hH=4mW=15kw
1台接触物料部分材质为2205
12三效轴流泵Q=520m3/hH=4mW=15kw
1台接触物料部分材质为2205
13出料泵Q=7.5m3/hH=30mW=4kw
2台316L
14转料泵Q=7.5m3/hH=30mW=4kw
2台316L
15母液泵Q=2m3/hH=18mW=2.2kw
2台316L
16冷凝水泵A/BQ=7.5m3/hH=18mW=4kw
2台氟塑料
17真空泵排气量：
400m3/hW=11kw
1台碳钢
18离心机吊带离心机15kw
1台316L不锈钢四、本装置能耗
采用本套设备生蒸汽理论耗量约1.801吨汽／小时，理论汽耗比0.427汽/t水,装机总容量81.7kw,理论循环水耗量约100t/h。
五、设计说明
1、在设计过程中做以下设定循环水上水温度为32℃，回水温度为40℃。
2、在设计过程中物料的沸点按常规盐计算，应以客户提供物料所测实验数据为准。
3、循环水进入蒸发系统的压力不低于0.4MPaG，客户提供的饱和蒸汽必须保证流量、压力均稳定。
4、出料与过料管道配备冲洗水，或蒸汽吹扫，以应对突然发生的堵管问题。
5、晶桨的固含量控制比例低，通过旋流器增浓，三效固含量控制不超过20%。
6、稠厚器加装搅拌装置。
管道弯头尽量减少。
六、附工艺流程图流程图无
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