一、磷酸二氫鉀蒸發濃縮系統工藝流程
1.預處理:磷酸二氫鉀溶液先進行預處理,如去除雜質等,以保證后續蒸發濃縮的效果。
2.蒸發濃縮:預處理后的溶液進入蒸發器,利用外購蒸汽間接加熱,使溶液中的水分蒸發,從而提高溶液的濃度。在蒸發過程中,產生的二次蒸汽經冷凝器冷凝成冷凝水,冷凝水可暫存于中間儲罐,部分回用溶解工序,部分用于液態磷酸二氫鉀溶解工序。
3.冷卻結晶:濃縮后的液體被泵入不銹鋼結晶槽,在常溫下自然冷卻結晶12小時以上,隨著溫度降低,磷酸二氫鉀溶解度降低,達到過飽和狀態后開始結晶析出。
4.離心分離:結晶完成后,用離心泵將溶液打入不銹鋼離心機進行固液離心分離,通過變頻器改變電機速度,在離心機力場作用下實現固液分離,得到磷酸二氫鉀晶體,產生的離心液體暫存于母液中間儲罐,可回用溶解工序。
5.干燥與包裝:離心分離后的晶體經雙椎體干燥機干燥,干燥熱源同樣為外來蒸汽,與物料不接觸,抽真空加熱產生的水蒸汽經冷凝器冷凝成冷凝液,儲存于中間儲罐,回用溶解工序。干燥后的物料再經精細研磨機研磨膨化,最后經包裝機包裝,研磨、包裝工序產生的廢氣經袋式除塵器處理后排放。
二、磷酸二氫鉀蒸發濃縮系統類型及工作原理
1.三效蒸發器:通過三個蒸發器串聯操作,利用前一級產生的二次蒸汽作為后一級的熱源,實現能量的多級利用。稀磷酸二氫鉀溶液依次通過三個蒸發器,在不同壓力和溫度下進行蒸發濃縮,最終使溶液達到過飽和狀態,析出磷酸二氫鉀晶體。該設備能源利用效率較高,可有效降低生產成本。
2.MVR蒸發器:利用機械蒸汽再壓縮技術,將蒸發過程中產生的二次蒸汽通過機械壓縮機壓縮,提高其溫度和壓力,使其重新作為熱源用于加熱溶液。通過壓縮機將二次蒸汽的潛熱回收利用,實現溶液的蒸發濃縮和結晶。MVR蒸發器節能效果顯著、運行成本低、自動化程度高,適用于大規模磷酸二氫鉀生產。
3.真空結晶器:在真空條件下進行蒸發濃縮和結晶。通過降低系統壓力,使溶液沸點降低,在較低溫度下進行蒸發濃縮,減少溶液分解和變質風險,同時實現溶液的快速濃縮和結晶,提高生產效率。
三、磷酸二氫鉀蒸發濃縮系統技術參數及選型
1.蒸發量:根據生產需求確定,如年產5萬噸磷酸二氫鉀生產線建設項目中,蒸發濃縮環節的處理量需與整體生產規模相匹配。
2.加熱方式:通常采用間接蒸汽加熱,熱源為外購蒸汽。
3.操作壓力:可選擇常壓或真空操作,真空操作可降低溶液沸點,減少分解和變質風險。
4.蒸發器選型:根據生產規模、溶液特性及工藝要求選擇合適的蒸發器類型,如三效蒸發器適用于中小規模生產,MVR蒸發器適用于大規模生產。
四、磷酸二氫鉀蒸發濃縮系統注意事項
1.設備選型:應根據磷酸二氫鉀溶液的特性、處理量及工藝要求,選擇合適的蒸發器類型和壓縮機型號。
2.定期維護:為保證設備長期穩定運行,需定期對設備進行維護和清洗,防止結垢和堵塞。
3.安全操作:操作人員應嚴格遵守操作規程,確保設備在安全的壓力和溫度范圍內運行。