發布時間:2025-12-17 09:00:10
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來源:10%氫氧化鈉廢液濃縮至30%MVR系統 一、氫氧化鈉廢液濃縮工藝定位
將燒堿裝置、氧化鋁溶出或鋰電回收副產的 10 %wt NaOH 廢液,通過“單效強制循環 + MVR 機械蒸汽再壓縮”一步濃縮至 30 %wt,替代傳統雙效/三效蒸發,綜合能耗下降 60 %,噸水電耗 ≤28 kWh,噸水產汽 ≤0.01 t,實現廢堿高值回用與“零排放”。
二、氫氧化鈉廢液物性關鍵點
1. 沸點升高:30 %NaOH 常壓沸點 ≈118 °C,ΔBPE≈24 °C;設計蒸發溫度 85–90 °C,對應絕對壓力 18–20 kPa,可保證 ΔT 驅動 22–28 °C,完美匹配 MVR 溫升范圍。
2. 腐蝕分區:≤30 %、≤90 °C 區間,TA2(Gr2 鈦)耐蝕速率<0.01 mm·a?1,優于 316L 一個數量級;密封墊片選用 PTFE 或 FKM,法蘭內襯 Ti 復合板。
3. 結晶邊界:NaOH·H?O 析出濃度 37 %、溫度 28 °C,30 %出料遠離析晶區,系統無固體,僅需防垢清洗。
三、MVR濃縮系統流程概述
1. 預熱:10 %NaOH 25 °C → 多級板式預熱 → 80 °C,熱源為二次蒸汽冷凝水。
2. 蒸發:強制循環管式蒸發器,管內流速 2.5–3 m·s?1,蒸發溫度 85 °C,濃縮至 30 %。
3. MVR 壓縮:二次蒸汽 80 °C → 離心壓縮機 → 105 °C,ΔT=25 °C,壓縮比 1.65,等熵效率 82 %。
4. 分離:臥式絲網除霧 + 雙級折流,霧沫夾帶 ≤20 ppm,保證壓縮機無液擊。
5. 出料:30 %NaOH 80 °C → 冷卻換熱器 → 40 °C → 產品罐;冷凝水電導 ≤20 μS·cm?1,回用于化水站。
四、MVR濃縮系統設備選型與材質
1.蒸發器:TA2 換熱管 φ25×1.5 mm,管程 NaOH,殼程二次蒸汽;管板 316L+TA2 爆炸復合,設計壓力 0.2 MPa。
2.壓縮機:高速離心式,葉輪 TA2 精鑄,變頻 30–110 %,軸封干氣密封,噪音 ≤82 dB(A)。
3.循環泵:磁力驅動,過流件 TA2,機封采用雙端面集裝式,使用壽命 ≥25 000 h。
4.真空:液環泵 + 蒸汽噴射,極限真空 5 kPa(a),不凝氣自動排放。
五、MVR濃縮系統控制與清洗
1. PLC+DCS 雙冗余,溫度、壓力、液位、軸振、電流實時顯示;支持云端 4G/5G 遠程運維。
2. 防垢:每運行 48 h 自動注入 3 %wt HNO? 循環 30 min,溶解管壁微量附著;年度 TA2 管渦流檢測,壁厚減薄 <0.05 mm·a?1。
六、典型案例(江蘇某氯堿廠)
1.規模:蒸發量 5 t·h?1,年運行 8 000 h
2.原液:10 %NaOH,含微量 NaCl 1 %
3.產品:30 %NaOH 4.2 萬 t·a?1,直接回用于離子膜電解
4.經濟效益:年節省蒸汽 4.0 萬 t,折合標煤 4 800 t,CO? 減排 1.2 萬 t·a?1,投資回收期 1.8 年。
八、MVR濃縮系統供貨范圍
“工藝包+撬裝主機+壓縮機+自動化+安裝調試+運維培訓”整體交付;關鍵部件質保 24 個月;云端運維中心 7×24 h 故障預警,保證年可用率 ≥8 400 h。
采用本 MVR 系統,可在 85 ℃低溫、無蒸汽、無冷卻水條件下,將 10 %NaOH 一步濃縮至 30 %,為氯堿、氧化鋁、鋰電回收等行業提供最低碳、最經濟的廢堿高值化路徑。