以下是关于年产10万吨硫酸铝蒸发结晶系统的详细设计与工艺说明:
一、年产10万吨的硫酸铝蒸发结晶系统工艺流程
1.预处理:
将硫酸铝原料进行预处理,去除杂质,如未反应的矿渣、胶体等。
调节溶液pH至2~3,避免水解生成氢氧化铝沉淀。
若含有铁离子等杂质,可通过离子交换或沉淀法去除。
2.蒸发浓缩:
设备选择:采用三效强制循环蒸发器,具有传热系数高、蒸发强度大、便于操作、能耗合理的特点。
工艺流程:稀溶液先进入三效蒸发器,依次经过二效、一效蒸发器,浓缩液从一效出料。
操作条件:蒸发温度控制在80~100℃,避免硫酸铝分解。终点浓度控制溶液密度至1.3~1.4g/cm³。
3.结晶:
将浓缩后的热溶液转移至结晶器,缓慢降温至30~50℃,诱导晶体析出。
可加入少量硫酸铝晶种,控制晶粒大小和均匀性。
采用温和搅拌(转速20~50rpm),促进传质,避免晶粒破碎。
4.固液分离:
采用卧式螺旋离心机或刮刀离心机分离晶体与母液。
用少量纯水或稀硫酸铝溶液洗涤晶体,去除表面残留母液。
5.干燥:
采用流化床干燥机、旋转闪蒸干燥机或带式干燥机。
干燥温度控制在80~100℃,避免晶体脱水过度。
6.母液处理:
部分母液返回蒸发系统循环利用,减少原料浪费。
剩余母液需中和处理后排放。
二、年产10万吨的硫酸铝蒸发结晶系统设备选型
1.蒸发器:优先选择三效强制循环蒸发器或多效蒸发器,也可考虑jyue蒸发器以降低蒸汽消耗。
2.结晶器:奥斯陆结晶器或DTB结晶器,适合连续生产。
3.离心机:卧式螺旋离心机或平板离心机。
4.干燥机:流化床干燥机或旋转闪蒸干燥机。
5.材质与防腐
由于硫酸铝溶液呈酸性,设备需采用316L不锈钢、钛材或衬塑材质。
采用负压低温蒸发,操作温度在120℃以下,可有效减轻料液对设备的腐蚀。
6.能耗与运行成本
三效蒸发结晶技术运行费用较低,以每小时处理20吨原料液为例,需蒸发水分10吨,可得到10吨产品。
jyue蒸发器虽然投资较高,但长期运行能耗更低,适合大规模生产。
7.环保要求
废气:蒸发冷凝水需处理,可能含微量酸性气体。
废渣:干燥尾气需除尘,母液处理产生的污泥需合规处置。
通过以上工艺设计和设备选型,可以实现年产10万吨硫酸铝的高效蒸发结晶生产,同时满足环保和经济的要求。