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工艺流程简述:某钢厂机头灰经三级漂洗工序净化后的原液计算最大进料3196 kg/h(取值为2.76 m3/h) (KCL21.30%,NaCl 5.37%),比重1.16以最低进料浓度,按三效顺流流程,稀溶液首先由泵输送到冷凝水预热器,然后进入一效蒸发器。经一效蒸发后进入到二效蒸发器,经二效蒸发后的溶液进入到三效蒸发器,经三效蒸发器浓缩的悬浮溶液由泵排出到稠厚器。一效产生冷凝水从二效进入到第三效闪蒸,最后由冷凝水泵排出。蒸汽压力0.3~0.5Mpa,一效、二效、三效采用列管换热器,强制循环蒸发。采用离心机分离出氯化钾产品。分离的母液然后进入单效蒸发系统,采用离心机分离出氯化钠产品。
二、蒸发设计计算:
1、主要工艺参数:
计算得三效氯化钾最低产能713.38kg/h(含水5%) ,单效氯化钠最低产能180.29kg/h(含水5%);三效蒸汽消耗量744.67kg/h,单效蒸汽消耗量739.51kg/h ;三效循环水消耗量75t/h,单效循环水消耗量50t/h。
最大进料3196 kg/h(KCL21.30%,NaCl 5.37%),比重1160kg/m3 ,
可得到干KCL产品3196×0.213=680.71kg/h
可得到含水5%的氯化钾产品680.71/0.95=716.54kg/h
可得到干KCL产品3196×0.0537=171.61kg/h
可得到含水5%的氯化钾产品171.61/0.95=180.65kg/h
系统需要蒸发的水分量W=3196-716.54-180.65=2298.81 kg/h
三、设备选型计算
1、一效换热面积F1的计算:
由物料平衡表可知 一效水分蒸发量W1=480.2kg/h
一效热负荷Q1= W1•γ1+W物Cp(113-80)+W清Cp(113-100)
= 480.2×2233+3196×33×3.60+2157.63×13×3.40
=1612433.99kJ/h
γ1该压力下为汽化热
Cp氯化钾水溶液比热
一效蒸汽温度T=109℃
生蒸汽进气温度为t1=133℃
一效完成液沸点升高温度损失△t=4℃,
则传热温差△T=133-109-4-1-1=18℃
传热系数按实测经验值取K=750W/m2h
由传热方程式Q=KF△T 可得
F1=Q/K△T
=1612433.99/750/18
=33m2
操作弹性取120%,即F3=33×1.2 =39.6m3
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