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黄腐酸钾、腐植酸钾蒸发浓缩工艺

发布时间:2022-07-07 16:32:20     浏览次数:1810

腐植酸钾主要成分是芳香族羟基羧酸盐;黄腐酸钾的主要成分是短碳链分子结构物质。来源区别:腐殖酸钾是从褐煤精细选后用KOH液体反应提取的。黄腐酸钾是从天然腐植酸中提取的。应用区别:腐植酸钾主要在石油、化工、建材使用。黄腐酸钾在农业、园艺上应用。

黄腐植酸是腐植酸中的一种成份。腐植酸广泛存在于自然界的草炭、褐煤、风化煤等中,可从腐植酸中提取一定的黄腐植酸与氧化钾制成黄腐酸钾。

黄腐酸钾呈黑墨色,溶液具有一定粘度,传统生产工艺先经过蒸发浓缩后进入后续干燥系统,一般有喷雾造粒干燥、滚筒刮刀干燥,喷雾造粒干燥进料浓度不能过高。传统黄腐酸钾生产蒸发工艺一般采用反应釜进行初步蒸发浓缩,反应釜操作简单,但能耗过高,且间歇卸料,生产连续差,随着国家能源价格不断上涨,采用传统蒸发工艺,已不适应现如今国家要求的节能减排要求,可采用更节能的多效/MVR蒸发工艺,综合黄腐酸钾的溶液特性,蒸发器的形式采用列管强制循环形式。

黄腐酸钾溶液呈碱性,粘度较大,特别是随着浓度增大后,溶液粘度显著增大,一般进料浓度约20%,溶液沸腾后,发泡性强,泡沫严重影响蒸发运行,工艺设计考虑配置除雾装置,且配备消泡剂加药系统,减少泡沫,防止跑料,保证系统稳定运行,黄腐酸钾溶液中钙镁含量较高,但都以螯合物形式存在,蒸发器设计需配置化学清洗装置,定期进行化学清洗,溶液沸点温升不高,蒸发可采用多效/MVR形式,首选采用MVR工艺更节能

1、多效蒸发工艺

多效蒸发是将前效的二次蒸汽作为下一效加热蒸汽的串联蒸发操作。在多效蒸发中,各效的操作压力、相应的加热蒸汽温度与溶液沸点依次降低。原理在蒸发生产中,二次蒸气的产量较大,且含大量的潜热,故应将其回收加以利用,以达到节能效果,一般蒸发蒸汽吨水消耗量:单效:1.1t/吨水,二效:0.57t/吨水,三效0.4t/吨水,四效:0.3t/吨水。

物料流向:

原料罐→预热器→1效→3效→2效→浓缩液(混流蒸发,保证高温出料)

蒸汽流向:

生蒸汽→热泵(一效分离器引射蒸汽)→1效加热器→2效加热器→3效加热器→主冷凝器

冷凝水流向:1效加热器→冷凝水罐→冷凝水泵→预热器→回用/排放

蒸馏水流向:2效加热器→3效加热器/主冷凝器→ 蒸馏水罐→蒸馏水泵→回用/排放

蒸发过程中,关键的操作指标(液位、温度、压力、密度等)利用自控系统自动控制,蒸发罐和结晶器的压力维持在一定压力,通过蒸馏水罐不凝气出口旁路空气调节阀调节控制蒸发压力。

出料单元

在强制循环蒸发浓缩系统中,通过出料管路安装的质量流量计检测浓缩液的出料浓度,由出料泵以及出料调节阀控制出料。 


2、MVR蒸发工艺

MVR其工作过程是将低品位的蒸汽经压缩机压缩,温度、压力提高,热焓增加,然后进入换热器冷凝,以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外,整个蒸发过程中无乎需生蒸汽,从分离器出来的二次蒸汽,经压缩机压缩,压力、温度升高,热焓增加,然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样原来要废弃的蒸汽就得到充分的利用,回收潜热,提高热效率,达到节能效果,MVR蒸发吨水能耗约28~55元。

物料流向:

原水罐→进料泵→预热器→MVR强制循环蒸发系统→出料泵→浓缩液

蒸汽流向:

分离器二次蒸汽→蒸汽压缩机→加热器

蒸发系统采用强制循环工艺,配置一台强制循环泵,为了保证物料在列管内满管高速流动,防止物料结垢堵管。强制循环工艺特点如下:

a强制循环蒸发器用于避免在加热面上沸腾而形成结垢或产生结晶的工况。

b 强制循环蒸发溶液在设备内的循环主要依靠循环泵产生强制流动。

c物料在加热器内不蒸发,不会发生浓度变化,在分离器中闪蒸后浓度才会升高,因此不会附着在热交换面引起热交换面结垢。

d分离主体有非常充分的液/气分离面积和分离高度,可以保证长时期蒸发量和出料浓度稳定。

出料系统

考虑到物料进料含盐量较高,蒸发浓缩至终点时,系统配置质量流量计用于检测物料的密度,且配置出料泵与出料调节阀,通过调控调节阀开度,调控出料浓度。