硫酸铵MVR蒸发结晶装置详细介绍流程技术方案

硫酸铵，(NH₄)₂SO₄,无色菱形结晶，高温分解，溶解吸热。硫酸铵水溶液的大溶解度特性、铵离子的水解而导致水溶液呈酸性、氨的挥发性，这些硫酸铵不同寻常的物性对硫酸铵MVR蒸发器的设计制造和正常运行带来诸多影响。硫酸铵MVR蒸发结晶系统能够准确化解各种不利因素影响，出色完成硫酸铵蒸发结晶任务。
　　1、节能降耗
　　硫酸铵100℃饱和溶解度可高达50.5wt.%，即使拥有如此高的溶解度，它的常压沸点升高也仅为7℃，这对硫酸铵MVR蒸发器的低能耗运行是有利因素。
　　低浓度硫酸铵铵溶液经过MVR蒸发器大比例浓缩后才能达到饱和，在饱和前的蒸发浓缩阶段设备选型灵活，采用的降膜蒸发器较大降低了蒸发器设备投资和运行费用。硫酸铵浓度在30%时的沸点升高也仅为3℃，在采用双级MVR蒸发结晶工艺中，**级还可以嵌套双效蒸发器，同样的蒸发量条件下，蒸汽压缩机型号更小，电耗更低。MVR蒸发器运行过程中液面沸腾，有飞沫飞溅至上罐壁，硫酸铵的高溶解度意味着硫酸铵母液粘度高，挂壁母液滞留量大，挂壁母液持续蒸发，罐壁结疤速度快且垢层较硬，必须要能够需采取有效措施化解。
　　铵离子的水解导致硫酸铵溶液pH<7。硫酸铵MVR蒸发器末级溶液达到饱和，铵根水解程度，溶液酸度，且不可加碱中和，蒸发终点pH<4。在酸性介质尤其氯、氟离子存在条件下，对蒸发结晶设备选材提出挑战。多级硫酸铵MVR蒸发器的各级pH不同，杂质氯离子浓度不同，各级设备所受腐蚀影响程度不同。硫酸铵MVR蒸发器依各级不同的酸度和氯离子浓度单独设计选材，满足设备使用寿命前提下为客户节省更多非必要投资。
　　4、降低蒸发产水氨氮含量
　　硫酸铵MVR蒸发器中存在如下平衡：
　　NH₄ + H₂O → NH₄▪OH + H⁺   
　　NH₄▪OH → NH₃↑+H₂O
　　随着蒸发进程的持续，平衡逐渐右移，氨气持续挥发并随水蒸汽一起溢出。溢出的氨气在加热器聚集影响传热系数，同时随水蒸汽冷凝后进入冷凝水，导致蒸发产水氨氮含量高，pH高。
　　硫酸铵蒸发器专配洗气装置，有效拦截随蒸汽溢出的氨气，有效降低蒸发冷凝水中的氨氮浓度同时提高了加热器传热系数。

强制循环蒸发器

1、基本原理：

强制循环蒸发器是依靠外加力——循环泵使液体进行循环提高溶液的流动速度。它的加热室有卧式和立式两种结构，液体循环速度大小由泵调节。根据分离室循环料液进出口的位置不同，它又可以分为正循环强制蒸发器及逆循环强制蒸发器，循环料液进口位置在出口位置上部的称为正循环，反之为逆循环。

2、特点：

1)强制循环蒸发溶液在设备内的循环主要依靠外加动力所产生的强制流动。环速度一般可达1.0-3.5米/秒。传热效率和生产能力较大。

2)原料液由循环泵自下而上打入，沿加热室的管内向**动。

3)物料在换热器内不蒸发，在分离器中闪蒸，蒸气在分离器中由上部排出，流体受阻落下，锥形底部被循环泵吸入，再进入加热管，继续循环。

4)它的加热室有卧式和立式两种结构，液体循环速度大小由泵调节。

5)料液在外力的作用下以高的流速运行时，就降低了结垢速率，增强了料液的湍流状态，同时在出口端保证一定量的压头，可以达到防止换热器内蒸发的目的。

综上所有，强制循环蒸发器具有以下优点：抗盐析、抗结垢、适应性强、易于清洗。

降膜蒸发器

1、基本原理：

MVR降膜蒸发工艺，其原理如下图所示。需蒸发的物料通过进料泵从降膜蒸发器**部进入，走蒸发管内（管程），物料通过布膜器以膜状分布到换热管内，物料在凭借引力流下管腔时被管外的蒸汽加热，达到蒸发温度后产生蒸发，物料连同二次蒸汽从管内流下以薄膜的形式蒸发。二次蒸汽被蒸汽压缩机压缩后，送入降膜加热室壳程做为加热蒸汽。降膜加热室壳程有板块，引导二次蒸汽，冷凝和排出不可以冷凝的气体。 而在过程中把本身热能经过管壁从外传到管内蒸发中的物料，通过换热后二次蒸汽冷凝成水排出降膜蒸发器外。

2、特点：

1)降膜式蒸发器的料液是从蒸发器的**部加入，在重力作用下沿管壁成膜状下降，并在此过程中蒸发增浓，在其底部得到浓缩液。降膜式蒸发器可以蒸发浓度较高、粘度较大（例如在0.05～0.45Ns/m2范围内）物料。

2)由于溶液在单程型蒸发器中呈膜状流动，传热系数较高。

3)停留时间短，不易引起物料变质，适于处理热敏性物料。

4)液体滞留量小，降膜蒸发器可以根据能量供应、真空度、进料量、浓度等的变化而采取快速运作。近常数,

5)由于工艺流体仅在重力作用下流动，而不是靠高温差来推动，可以使用低温差蒸发。

6)降膜蒸发器适用于发泡性物料蒸发浓缩，由于料液在加热管内成膜状蒸发，即形成汽液分离，同时在效体底部，料液大部份即被抽走，只有少部份料液与所有二次蒸汽进入分离器强化分离，料液整过程没有形成太大冲击，避免了泡沫的形成。