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低温蒸发器在氯化钙溶液蒸发浓缩上的应用

2022-05-26 15:17
苏州毅达机电工程有限公司为天律某碱厂做了氯化钙溶液的蒸发浓缩试验。

试验目的

（1）探讨用机械蒸汽再压缩式热系蒸发法浓缩氯化钙的可行性；
（2）测定其耗能情况；
（3）同常规单效蒸发相比较，作出节能的评价。

实验用料液的配制

（1）要求：碱厂的要求如表1。
（2）配制：碱厂提供的原料的百分组成如表2。



（3）配制料液的数量：2m3；
（4）配制原料液中各成分的量：
氯化钙（原料）：95kg×2/0.7=271kg(每袋95kg共用2袋)，称取270kg；
氯化钠（原料）：40kg×2/0.99=80.808kg(每袋40kg共用2袋)，并且氯化钙原料中含有氯化钠的量为：270kg×0.03=8.1kg，所以称取氯化钠：80.808-8.1=72.708(kg)，实际称取72kg。
（5）溶解配制：先将270kg固体氯化钙和72kg固体氧化钠加人到2m3的溶解槽中，然后加水，用压缩空气搅拌使水位达到预定高度后，停止加水并继续搅拌到固体物全部溶解为止。

试验流程及运行  

（1）流程：蒸发器加热室的外循环管采用倾斜型。    
（2）运行操作：将配制好的料液240L泵入苏州毅达机电工程有限公司设计制造的蒸发器之后，其余操作同生产氯化钡相同。当内溶液浓度达到30°Bé时，便可连续向蒸发器内供料，同时从蒸发器底部排出完成液并收集于浓缩液槽中。
（3）控制要点及参数：完成液低浓度拉制在28~30°Bé（即相当于蒸发器底部溶液在110~113℃的情况)。其余条件及参数同生产氯化钡时相同 。

实验数据

从实验现场取样品在碱厂于30℃条件下进行分析，其数据如下表。  



注：①处理物料总量为1249L(其中240L为预先送入蒸发器内的量)；
②完成液的总量为612L(其中180L为停止蒸发后从蒸发器中排出的)；  
③共运行5h。

每蒸出1t水耗电为：[（17.01+6.9）/194.2 ]×1000=123.12kW · h/t；折合成热能为：123.12×860= 105883.2(kcal/t)。

第二次试验按下表的数据每蒸出1t水耗电：
[（17.58+8.85）/179.6 ]×1000=147.2kW · h/t


注：①完成液总量，每小时没有做单独计算，所以按平均值计算；
②共运行5h。

热泵蒸发法同常规蒸发法的节能比较
按第一次实验数据，每蒸出1t水，用热泵蒸发法消耗热量105883.2kcal/t，碱厂的常规单效蒸发则消耗热能为1294×640=828160(kcal/t)碱厂提供，用常规单效每蒸出1t水消耗1.294t加热蒸汽。
由于105883.2/828160=0.12=12%      

即每蒸发1t水，热泵蒸发耗能仅为常规单效蒸发耗能的12%，也就是说用热泵可节能88%。

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