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乳酸鈣濃縮蒸發(fā)器濃縮的技術(shù)
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產(chǎn)品簡(jiǎn)介:乳酸鈣蒸發(fā)降低能耗與物料損失 乳酸鈣三效逆流強制循環(huán)蒸發(fā)工藝是有效的節能措施，二次蒸汽的除沫裝置是否合理會(huì )直接影響設備的生產(chǎn)能力和物料損失，必須在設計時(shí)給予充分重視
乳酸鈣濃縮技術(shù)概述
隨著(zhù)乳酸鈣和乳酸市場(chǎng)需求的增加，國內該產(chǎn)品的產(chǎn)量年年攀升。而市場(chǎng)競爭也越來(lái)越激烈，如何降低生產(chǎn)成本已成為主要問(wèn)題。在成本中濃縮的汽耗和物料損失占了極大比例。
乳酸鈣蒸發(fā)器工藝
1、乳酸鈣的物化性能
由于生產(chǎn)工藝路線(xiàn)決定了乳酸鈣溶液中帶有Ca(OH)：Caco。和Cac04等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)的存在將造成乳酸鈣溶液的沸點(diǎn)上升，濃縮時(shí)汽耗上升。其中的CaS04存在使物料沸點(diǎn)上升尤甚。
上述雜質(zhì)在濃縮過(guò)程中將不斷的析出造成蒸發(fā)器加熱管壁結垢，蒸發(fā)器生產(chǎn)能力下降。因為進(jìn)入蒸發(fā)器的物料必須盡量將雜質(zhì)除去。
由于乳酸鈣在水中的溶解度隨溫度變化很大，特性如下：
50℃ 11.827%
60℃ 17.0886%
70℃ 29.228%
80℃ 50.138%
通常蒸發(fā)終點(diǎn)濃度為35%，為防止產(chǎn)品成固體析出，蒸發(fā)未效的溫度不能低于75℃。
必須指出，由于未效均為負壓，物料的沸點(diǎn)因壓力下降而降低，在采用多效蒸發(fā)濃縮時(shí)，必須將效體物料溫度(即物料在未效壓力下的沸點(diǎn))高于物料濃度必需的溫度。以防止乳酸鈣成為固體析出。負壓下物料的沸點(diǎn)可采用杜林法則計算獲得。也可經(jīng)實(shí)例獲得。
乳酸鈣蒸發(fā)效數的確定
為降低汽耗蒸發(fā)一般都采用多效蒸發(fā)。收集各種物料蒸發(fā)數據每公斤加熱蒸汽D所能蒸發(fā)的水量w之比W/D近似如下數據：
單效 0．91
雙效 1．70
三效 2．50
四效 3．30
五效 3．71
由上述數據可以看出，蒸發(fā)采用的效數愈多單位蒸汽蒸出的水量也多。但當增加到四效后W/D的增加量已不顯著(zhù)。由四效增至五效汽耗只下降了10%。
無(wú)論效數多少，在物料蒸發(fā)過(guò)程中所傳遞的總熱量是相等的。也就是說(shuō)無(wú)論效數多少產(chǎn)生能力是相同的。
如三效蒸發(fā)每一效蒸發(fā)器傳遞熱量分別為：
I效 ql=KlFl△Tl
Ⅱ效 q2=K2F2△T2
Ⅲ效 q3=K3F3AT3
通常各效傳熱面積F相同。若三效總面積為F，傳熱系數為K1，K2，K3用平均傳熱系數K均代替則ql+q2+q3=K均F(△Tl+△T2+△T3)--．K均FAT
△T：加熱蒸汽與第三效物料沸點(diǎn)之差
若是單效加熱面積等同于三效蒸發(fā)總面積，則在蒸發(fā)器里總傳熱量q是相等的。
因此在增加蒸發(fā)效數的同時(shí)必須考慮由于多效蒸發(fā)強度(單位加熱面積蒸發(fā)水量)與單效是相同的。為此在增加蒸發(fā)器節約能耗的同時(shí)必須在設備投資費用和折舊與節能產(chǎn)生的利潤之間取的平衡。同時(shí)上述推論是在不計熱量損失、電耗及假定多效蒸發(fā)的蒸汽壓力足夠的條件下得出的。更重要的是不考慮由于多效蒸發(fā)因在每一效都增加了液柱靜壓，物料沸點(diǎn)上升造成的溫差損失計算在內。
在收集大量數據后的數理統計結論證明，在設備投資不大(如乳酸鈣蒸發(fā)采用碳鋼制造的蒸發(fā)器時(shí))，建議采用三效或四效蒸發(fā)，可在兼顧占地面積和一次蒸汽壓力的同時(shí)進(jìn)行取舍。而對于設備投資費用較大的特殊材料制造的蒸發(fā)器，且介質(zhì)對設備又腐蝕性較大則建議采用三效蒸發(fā)或效數更少的蒸發(fā)，如：乳酸濃縮(詳見(jiàn)乳酸濃縮技術(shù)探討作者王泉寬顧仲良)、燒堿濃縮、磷酸濃縮等，否則節省下來(lái)的汽耗費用，不足以彌補增加一臺蒸發(fā)器的設備折舊費。
乳酸鈣蒸發(fā)器設備的選擇
由于在蒸發(fā)過(guò)程中有固體物料析出，因此采用管內沸騰的蒸發(fā)器如：升膜、降膜蒸發(fā)器；中央循環(huán)管蒸發(fā)器；懸置蒸發(fā)器等，此類(lèi)蒸發(fā)器物料在加熱管內已達到沸點(diǎn)，水分蒸發(fā)固體物析出極易在管壁上結垢。
本次乳酸鈣蒸發(fā)器是管外沸騰蒸發(fā)器的一種，強制內循環(huán)蒸發(fā)器，此類(lèi)蒸發(fā)器物料由于靜壓作用，在離開(kāi)加熱管后再到達沸點(diǎn)，固體析出主要在加熱管外，因此不易結垢。
同時(shí)在蒸發(fā)器上采用強制循環(huán)，提高通過(guò)加熱管時(shí)的流速。既提高了傳熱系數又使固體不易在加熱管上沉積，這在磷酸行業(yè)得到了充分的證實(shí)，采用強制
循環(huán)蒸發(fā)，設備生產(chǎn)能力提高20％-30％。
在蒸發(fā)器的結構上，二次蒸汽在離開(kāi)蒸發(fā)器前必須設置有效的捕沫裝置。否則汽相帶料，不但會(huì )造成物料的損失，而更嚴重的是帶人物料的二次蒸汽進(jìn)入下一效蒸發(fā)器加熱室會(huì )造成加熱管外壁結垢。因管外清洗困難，造成蒸發(fā)器不可逆轉的生產(chǎn)能力下降。
曾經(jīng)在乳酸鈣雙效濃縮裝置上采用了管外沸騰蒸發(fā)器，同時(shí)采用強制循環(huán)工藝，總加熱面積80M2，每小時(shí)蒸發(fā)水量達到4．5噸，洗效周期超過(guò)20天，由于采用了旋流板捕沫裝置，生產(chǎn)運行兩年有余，Ⅱ效蒸發(fā)器并沒(méi)有因管外結垢而生產(chǎn)能力下降。
乳酸鈣蒸發(fā)降低能耗與物料損失
乳酸鈣三效逆流強制循環(huán)蒸發(fā)工藝是有效的節能措施，二次蒸汽的除沫裝置是否合理會(huì )直接影響設備的生產(chǎn)能力和物料損失，必須在設計時(shí)給予充分重視。為延長(cháng)洗效周期采用強制循環(huán)的管外沸騰蒸發(fā)器是行之有效的方案。
