针对日处理量58吨的焦化废水ls(机械蒸汽再压缩)结晶蒸发设备,以下是技术方案和关键设计要点:
1.设计基础参数
处理量:58t/d≈2.42t/h(按24小时连续运行)
浓缩比:通常10:1,浓缩液产量约0.24t/h,结晶盐量根据TDS计算。
进水特性:
高盐(TDS5%20%)、高COD、含氨氮/酚类/氰化物等;
沸点升高明显(需热力学模拟修正)。
出水要求:冷凝水COD<100mg/L,氨氮<15mg/L(参考GB161712012)。
2.ls系统核心设计
(1)蒸发器选型
类型:强制循环蒸发结晶器(适合高盐、易结晶废水)或降膜蒸发器(低粘度工况);
材质:2205双相不锈钢或钛材(耐氯离子腐蚀);
蒸发温度:7090℃(低温减少结垢风险);
压缩机选型:
蒸汽压缩机:罗茨式或离心式(压升ΔP0.20.3MPa);
电机功率:约5080kW(根据蒸汽量计算)。
(2)工艺流程
1.预处理:除油→调节pH(6.57.5)→过滤(去除悬浮物);
2.ls蒸发:
废水进入蒸发器,蒸汽压缩机将二次蒸汽加压升温后循环利用;
效体可设计为单效或双效(根据能耗优化);
3.结晶分离:离心机或稠厚器分离结晶盐(如NaCl、Na₂SO₄);
4.冷凝水处理:深度净化(活性炭吸附或膜过滤)后回用。
3.关键设备参数
蒸发面积:约200300m²(根据热负荷计算);
蒸汽压缩比:1:1.21.5(温升1020℃);
真空系统:水环真空泵(维持0.05至0.07MPa);
自动化控制:PLC系统(实时监测电导率、pH、温度、压力)。
4.能源消耗估算
压缩机:5080kW;
循环泵/真空泵:2030kW;
总耗电:约70110kW·h/h,折合3045kW·h/t废水。
蒸汽补充:仅启动时需少量蒸汽(<0.1t/h),正常运行无需外供蒸汽。
冷却水:约1015t/h(用于冷凝器,可循环使用)。
5.优势与注意事项
优势
节能:比三效蒸发节能60%以上,运行成本约2040元/吨废水;
紧凑性:设备体积小,适合中小规模处理。
注意事项
防结垢:定期化学清洗(如稀酸循环),或添加阻垢剂;
腐蚀控制:监测氯离子浓度(<20,000mg/L),避免酸性pH;
二次污染:
结晶盐按危废处置(HW11);
不凝气需活性炭吸附或碱洗处理。
6.经济性参考
投资成本:约300500万元(含预处理、ls主机、结晶系统);
运行成本:
电费:按0.7元/kWh计,约2131.5元/吨废水;
维护/人工:510元/吨废水。
7.与三效蒸发对比
| 参数 | ls | 三效蒸发 |
| 蒸汽消耗 | 极低(仅启动用) | 0.3-0.4t蒸汽/t废水 |
| 电耗 | 70-110kW·h/h | 20-40kW·h/h |
| 适用规模 | 中小型(<100t/d) | 中大型(>50t/d) |
| 维护复杂度 | 较高(压缩机维护) | 较低 |
ls结晶蒸发设备选型建议
若废水盐分复杂(如含硫酸钠、氯化钠混合盐),需配套结晶分离系统(冷冻结晶+热结晶);
优先进行中试验证,尤其是结垢倾向和压缩机选型。
可结合企业余热(如焦炉烟气)进一步降低能耗。
如需详细工艺流程图或设备清单,请提供具体废水成分数据(如盐分组成、COD、粘度等)。