1.4t强制循环MVR方案设计

I1.7t/h高盐废水MVR蒸发浓缩方案江苏和诚制药设备制造有限公司地址：江苏省靖江市马桥镇正北村科技高新园区8号电话：[phone]传真：[phone]网址：邮编：2145001一、企业简介江苏和诚制药设备制造有限公司是专业生产化工制药成套设备的厂家，主要经营的产品有MVR蒸发器、连续蒸发结晶机组、结晶器、过滤器、多效浓缩器、生物发酵装备、非标系列、成套化工、制药设备等六十多种产品，主要应用在原料药、生物药、中药提取、化工等多项领域。公司创建以来，我们秉承不断创新的理念，精益求精，以独创的技术和精致的品质，赢得了广大客户的支持和厚爱，公司具有完善的质量保证体系，严格按照ISO9001：2000版质量管理体系进行管理。公司具有江苏质量技术监督局颁发的A2类特种设备压力容器制造许可证，许可证号TS2232479-2015，产品符合国家相关规范及标准，产品质量达国内同行先进水平。公司具有自营进出口权。产品符合制药行业GMP认证需要；并且申请和获得了多项国家发明专利和实用新型专利。“持续不断的创新，高效满意的服务”，是我们不懈的追求，坚持“诚信为本”的企业理念，恪守“质量第一、信誉至上”的经营宗旨。我们将更加努力，以不断创新的优质产品、完美服务和尊敬的用户精诚合作，携手并进，互利共赢，共同走向更加美好的明天！2二、项目简介我方根据贵公司提供的参数以及所了解的物料相关特性，来进行计算和设计工作，确定设备的参数和蒸发器的类型。本方案旨在以最低的运行成本达到最好的处理效果。2.1设计要求现有某高盐废水需要进行蒸发浓缩处理，物料参数如下表：序号指标单位数值备注1处理量t/h1.72蒸发量t/h1.43沸点升℃9试验测试2.2公用工程（蒸发量6.8t/h）序号项目质要求量的要求1新鲜蒸汽0.3Mpa~100Kg/h2电能1380V容量150KVA3冷却水≥0.25Mpa、25℃~5m³/h4清洗水自来水或稀物料使用时5T/h5仪表气0.7Mpa、洁净干燥~0.6m³/min2.3、设计目的及要求（可作性能验收）序号项目明细MVR蒸发器参数1物料情况名称高盐废水2含量3%3蒸发量1.4t/h4出水蒸发凝水以实际出水为准5自控指标控制方式PLC自动控制+备份手动6运行方式可连续化运行7运行状态真空度-0.069MPa8蒸发温度85℃9设备指标进料量1.7T/h10加热面积340㎡11能耗指标理论生蒸汽耗量~100kg/h12蒸发部分装机容量120KW2.4设计参考规范与标准3设计将参照与蒸发器相关的国家、行业现行有效的设计、施工标准和规范，采用最新有效版本、包括但不限于如下标准：1.《钢制压力容器》GB1502.《管式换热器》GB1513.《钢制卧式容器》JB/T4731-20054.《压力容器法兰》JB4700～47075.《钢制焊接常压容器》JB/T4748-19976.《钢制人孔和手孔》HG/T21514～21548-20057.《钢制压力容器用封头》GB/T24511-20108.《工业金属管道设计规范》GB50316-20009.《压力容器涂敷与运输包装》JB/T471110.《钢制化工容器》HG20580~HG205811.《钢制化工容器设计基础规定》HG20580-199812.《钢制化工容器材料选用规定》HG20581-199813.《钢制化工容器强度计算规定》HG20582-199814.《钢制化工容器结构设计规定》HG20583-199815.《钢制化工容器制造技术要求》HG20584-199816.《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG205920～20648-9717.《容器支座》JB/T4712、4713、4724、4725-199218.《管壳式换热器用垫片》JB/T4718～4720-9219.《搅拌传动装置》HG21537.7～8-199520.《组合式视镜》HG21505-199221.《视镜》、《带颈视镜》HG/T21619～620-198622.《丝网除沫器》HG/T21618-199823.《设备吊耳》HG/T21574-9424.《钢制对焊无缝管件》GB/T12459-200525.《工业金属管道设计规范》GB50316-200026.《离心泵和旋转泵的轴密封系统》API68227.《离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法》GB3216428.《离心泵技术条件（Ⅱ类）》GB/T565629.《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20592B30.《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-199931.《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976-200232.《法兰、垫片、紧固件》JB/T81-8833.《阀门零部件螺纹法兰》JB/T2769-200834.《低压配电设计规范》GB50054-199535.《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-200236.《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》HG/T20505-200037.《自动化仪表选型设计规定》HG/T20507-200038.《信号报警，安全连锁系统设计规定》HG/T20511-200039.《仪表系统接地设计规定》HG/T20513-200040.《自控安装图册》HG/T21581-952.5基本设计内容工艺流程设计单体设备设计配套设备选型设备平立面布置图土建、设备基础及厂房建设条件图区域内配管配线设计动力、变频控制系统PLC自动控制系统选型设计仪表传感器选型自控程序编程5三、设备说明3.1蒸发形式说明为节约蒸发成本，对于该物料的处理，将设计使用机械式蒸汽再压缩技术(MVR)进行蒸发。使用MVR蒸发器可以节省大量能源消耗，降低运行成本效果可观，增加相当的经济效益。这种技术已在国外成熟使用了数十年，实践证明这是一种成熟的节能蒸发器技术。机械式蒸汽再压缩技术（MVR）是一种节能减排的工艺：利用蒸发器中产生的二次蒸汽，经压缩机压缩，让压力、温度升高，热焓增加，然后再送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用，使被加工的料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水；原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潜热，又提高了热效率、降低了生产成本。3.2控制方式说明设计系统采用全自动操作控制，通过对流量、温度、压力以及液位的控制，达到自动蒸发、清洗、停机、报警等操作目的。另配手动阀门控制，方便停机检修维护。3.3材质选择说明设计采用与物料接触为TA2，与蒸汽接触为316L材质，与凝水接触采用316L材质，其余结构件、支撑件采用碳钢材质。整机设计使用寿命5-10年。6五、工艺流程5.1流程简述达到进料要求的待处理溶液，由进料泵送入强制循环蒸发器内进行蒸发浓缩。物料通过蒸发器，在不断的加热浓缩过程中达到过饱和状态后由出料泵打入结晶罐稍加缓冲，再至离心机中进行分离，得到晶体和母液，合格母液回流继续蒸发。二次蒸汽在蒸发器的上部经过汽液分离器，纯净的二次蒸汽进入MVR压缩系统。二次蒸汽进气温度为85℃，被压缩后温度可升高到100℃左右再进入蒸发器加热物料，后变成蒸汽凝水流至凝水预热器给物料预热，释放余热，最后到冷却机组与循环冷却水换热收于凝水罐。整套蒸发系统通过PLC软件来控制，所有的输出和输入信号，系统的操作都可由配套的工控机完成。75.2流程示意简图原料真空系统凝水罐离心机压缩机晶体合格母液返回冷却结晶罐强制循环蒸发器冷却机组生蒸汽8六、设备设计6.1设计基本参数整个设备运行在0.043MPa的真空度下运行，控制蒸发出的二次蒸汽的饱和蒸汽温度为85℃，水蒸汽的汽化热为2295.2kJ/kg。公用工程参数循环冷却水：25℃进水，30℃出水；电能：380V，50Hz仪表空气：0.7MPa，纯净干燥6.2蒸发装备设计强制循环蒸发器的计算(1)、强制循环蒸发过程需蒸发的水量为1400kg/h，蒸发温度控制在94℃，二次蒸汽的饱和蒸汽温度为85℃，蒸汽汽化热为2295.2kJ/kg，则需要吸收的热量为3213280kJ/h；(2)、强制循环蒸发器的K值取经验系数600W/m2.℃，由前计算可知换热量为3213280kJ/h，有效换热温差5℃，根据强制蒸发器的换热面积的计算公式，换热器的换热面积计算为S=300m2，取一定的垢阻系数，采用两台换热器串联的形式，设计单台换热器的换热面积为170m2；(3)、170m2的换热器的加热管长设计为6m，采用Φ32mm的管子，需要换热管数约为282根，布管直径约为700mm，筒体直径设计为750mm。9（4）、蒸发器每小时的蒸发量为1400kg,蒸汽密度为0.3531kg/m3,控制气体流速为2~5m/s,蒸发器直径设计为1500mm,蒸发器筒体部分高度设计为3000mm（5）、为了保证在换热管内的流速要达到1.5-2m/s,经计算所需要的强制循环泵的流量为1000m3/h.扬程为5m。汽液分离器的设计计算已知每小时的蒸发量为1400kg/h，蒸汽密度为0.3531kg/m3，因此计算进入气液分离器的体积流量为1.1m3/s，取进入时的气旋速度为30m/s，留有一定的气旋空间，这里设计气液分离罐的直径为700m，高度为1500m。七、设备清单类别序号名称材质规格或型号单位数量品牌换热器类1加热器物料接触部分TA2换热面积：170㎡直径：700mm换热管长：6000mm台2和诚2预热器物料接触部分TA2换热面积：10㎡直径：400mm换热管长：1500mm台2和诚3蒸汽预热器物料接触部分TA2换热面积：10㎡板式换热器台1和诚4冷却器304换热面积：10㎡直径：400mm换热管长：1500mm台1和诚容器类1汽液分离器2205直径：700mm高度：1500mm台1和诚2蒸发器TA2直径：1500mm高度：3000mm台1和诚103凝水罐304直径：800mm高度：2000mm台1和诚泵类1进料泵IH25-25-125过流部分TA2流量：3.2m3/h扬程：32m电机功率：3KW台1海狮/杭碱/飞跃2强制循环泵过流部分TA2流量：1000m3/h扬程：5m电机功率：30KW台1海狮/杭碱/飞跃3出料泵IH25-25-200TA2流量：3.2m3/h扬程：50m电机功率：5.5KW台2海狮/杭碱/飞跃4凝水泵IH25-25-200304流量：3.2m3/h扬程：50m电机功率：5.5KW台2海狮/杭碱/飞跃5蒸汽过热消除泵304流量：3.2m3/h扬程：32m电机功率：3KW台1海狮/杭碱/飞跃6真空泵PE/铸铁/陶瓷Q=100L/S电机功率：5.5KW台1罗麦/泰兴压缩机组1压缩机组TA2合金叶轮过气量：1400kg/h温升：15℃功率：65kw台1国内名牌2变频器台1阀门类1自控阀门批1国内名牌2手动阀门批1管道1进料DN25，TA2批1和诚2出料DN50，TA2批1和诚3强制循环DN350，TA2批1和诚4分离器回流DN32，TA2批1和诚5强制排凝水DN65,304批1和诚6凝水排出DN25,304批1和诚7过热消除DN25,304批1和诚118真空DN80,304批1和诚9130℃生蒸汽DN80,Q235B批1和诚10蒸汽密封DN15,304批1和诚11循环水DN50,Q235B批1和诚12强制二次气DN250,2205批1和诚13管道连接配件法兰、垫片、紧固件等批1和诚自控系统1强电控制柜内含原件台1和诚2自控柜子内含原件台1和诚3变频柜无原件台1和诚4工控机台1Dell/华研仪表清单1压力变送器压力变送器，量程:-0.1-0.1MPa台3昂科2一体化温变温度变送器，量程:0-120℃台3昂科3磁翻板液位计液位计测量范围1000mm套1无锡顺达4雷达液位计量程：0~2000mm，套1福建大禹5进料流量计电磁、0-5m³/h台1横河6凝水流量计涡街、0-5m³/h台1上仪7温度计量程：0-120℃批1上仪8压力表量程：-0.1-0.1MPa批1上仪服务1包装、运输设备运输到需方工地项1和诚2安装卸车、起吊、安装、防腐保温套1和