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氯化钠-氯化钾(NaCl-KCl)之高钾低钠溶液的蒸发结晶分离

2015-07-05 23:51阅读:
文/张海春 河北金坦
对于同时含有氯化钠、氯化钾的溶液,随其组成的不同有多种不同的分离方法。当溶液组成中氯化钠比例较高时,通常采用多效或MVR高温蒸发产氯化钠,低温闪蒸产氯化钾的工艺过程。而对于溶液组成中氯化钾比例较高时,采用多效或MVR低温蒸发产氯化钾,高温单效蒸发产氯化钠的工艺为更优。本文以55m³/d的来液量为例做初步方案设计:
一、进料条件
进料量:55m³/d
浓度:KCl 18%NaCl 3.5%
温度:30℃计
二、公用工程一览
蒸汽耗量(t/h)
1.6
蒸汽压力(MPa)
0.3
循环量(t/h)
80
供水温度(℃)
39
回水温度(℃)
32
电压范围v
380
装机功率(kW)
55
长×宽
10m×10m
三、过程简述
本系统用以处理含有氯化钠氯化钾的混合溶液,经过本系统的两段蒸发及离心过滤,可实现将氯化钠氯化钾分离提纯的效果。
来料首先依次经过钾一、二、三效真空蒸发,得到氯化钾饱和晶浆,离心过滤后得到氯化钾固体。
钾第三效蒸发器部分母液送钠蒸发器进行蒸发,氯化钠晶体析出,经过离心分离后得到氯化钠固体。钠蒸发器清母液送入钾蒸发器的第一效形成闭路循环。
系统中三效蒸发器和钠蒸发器均以生蒸汽为热源,其中钠蒸发器产生的二次汽送入钾蒸发器的第二效壳程,从而实现即使钠蒸发器为单效也能达到整体三效蒸发能耗的效果。
钾一效蒸发器溶液未到饱和,无固体产生,选用了自然外循环蒸发器,无需循环泵,动力消耗低。二、三效蒸发器及钠蒸发器均有晶体产生,选用强制循环蒸发器,物料在管内循环流动速度快,不会发生堵管现象。三效蒸发器效间通过压差过料,无需离心泵,系统紧凑简洁。
系统通过DCS系统全程自控,可方便调节进料量、母液返回量、蒸发量等工艺参数,保证产出高纯度氯化钾和氯化钠产品。
氯化钠-氯化钾(NaCl-KCl)之高钾低钠溶液的蒸发结晶分离

四、 配置一览
序号
货物名称
规格、型号
数量/台(套)
备注(材质)
1
一效蒸发器

1
管程2205
壳程碳钢
2
二效蒸发器
0
1
管程2205
壳程碳钢
3
三效蒸发器

1
管程2205
壳程碳钢
4
钠结晶器

1
管程2205
壳程碳钢
5
表面冷凝器

1
304不锈钢
6
冷凝水罐
2m³(真空)
1
304不锈钢
7
滤液桶
Φ1000×1500
2
316L
8
进料泵
Q=3.2m³/h,H=32m
1
高聚乙烯
9
钾出料泵
Q=3.2m³/h,H=25m
1
高聚乙烯
10
钾母液泵
Q=3.2m³/h,H=25m
1
高聚乙烯,变频
11
钾转料泵
Q=3.6m³/h,H=30m
1
螺杆泵,2205,变频
12
钠转料泵

1
螺杆泵,2205,变频
13
钠母液泵
Q=3.2m³/h,H=25m
1
高聚乙烯,变频
14
冷凝水泵
Q=3.2m³/h,H=25m
1
高聚乙烯
15
循环泵


2205
16
真空泵
2BV
1
铸铁
17
自控、仪表
1
1

18
配电

1

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