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西北某化工园区农药废水处理项目处理量为15t/h,采用“错流三效蒸发结晶+离心出盐+母液外排处理”工艺,现将工艺过程及控制简述如下:
一、工艺过程简述
物料走向:蒸发原液通过进料泵打入三效分离器,进入分离器的废水经强制循环泵进入三效加热器底部,管内流速控制在2m/s 以上,流动过程与管外二效二次蒸汽交换,随后进入分离器降压闪蒸,达到蒸发部分水分的、提升浓度的目的。物料通过转料泵由三效转料至一效分离器,进入分离器的废水经强制循环泵进入一效加热器底部,管内流速控制在2m/s 以上,流动过程与管外的生蒸汽换热,达到蒸发部分水分的、提升浓度的目的。物料通过转料泵由一效转料至二效分离器,进入分离器的废水经强制循环泵进入二效加热器底部,管内流速控制在 2m/s 以上,流动过程与管外的一效二次蒸汽热交换,达到蒸发部分水分的、提升浓度的目的。晶浆物料从二效分离器出料至稠厚釜,由稠厚釜进行二次提浓,后再进入离心机,离心分离后获得晶体盐。
蒸汽:锅炉过来生蒸汽,在分汽缸中生蒸汽的压力采用蒸汽自动调节阀来调节进入一效换热器,第一效分离器产生的二次蒸汽进入第二效加热器作为热源,第二效分离器产生的二次蒸汽进入第三效加热器作为热源,第三效产生的二次蒸汽进入冷凝器、预热器,冷凝成水排出。各效加热器、分离器的压力由冷凝器串连的真空泵来控制。
冷凝水:生蒸汽进入第一效蒸发器放热后冷凝成冷凝水,由于冷凝水温度还较高、为了回收显热,将第一效冷凝水引入第二效换热器;将二效蒸汽产生的冷凝水经一U形管进入第三效加热器,经过闪蒸,回收潜热,夹套中的冷凝水经一U 形管进入冷凝器经冷凝水泵排出、U 形管的作用是动态密封。
不凝气:蒸汽中往往带有少量的不可凝气体,不凝气体的来源有三:a.加热蒸汽中带入的;b.料液中带入的;c.负压操作下外界漏入的、虽然带入量不大,但长期使用积累后,可在冷凝侧的局部形成较高的局部浓度,如加热室积存 1kg 不凝气体,导致传热速率明显下降60%。蒸发系统在各效加热室设有专用的不凝气体排出口,因此在蒸发过程中必须随时打开各效加热室不凝性气体阀门,进行定期排出,以提高传热效率。
为什么农废水处理常采用蒸发器?
精细化工、化工制药、农药废水通常含有氯化钠、硫酸钠、氯化铵、硫酸铵等中一种或多种盐分,而且多数盐含量极高,甚至接近饱和程度。如此高盐废水采用含盐废水蒸发器几乎成为唯一实际可行的预处理方法。详情请见如下链接:
精细化工、制药、农药废水特点及蒸发器选用
农药的分类、废水特点及处理综述
有机磷农药中间体主要生产工艺及废水排放情况
二、自动控制描述
工艺控制部分采用“PLC+上位机自控系统”的形式,能够完成本工段装置的模拟量(MCS)控制、安全监控、报警功能,确保装置安全高效稳定运行。能够达到全系统所有设备的集中控制,包括集中启/停车、事故闭锁、报警信号、单机启/停车等。自动控制设计具有易于组态、易于使用、易于扩展的特点。控制系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至摸件级的自诊断功能。
自动控制系统由控制部分、检测部分、执行机构和控制电脑组成。控制部分由电源模块、西门子CPU、I/O模块及其他电器元件组成;检测部分包括温度传感器、液位传感器、压力传感器、流量控制器等组成;执行机构由气动阀门、开关阀门和机泵电机组成;
进出料:以各分离器液位为输入信号,输出控制进料气动动阀开关大小;出料以料流量为信号,控制出料阀开启或关闭。
各分离器/储罐内单独设置超高、超低控制点,保障物料液位在控制范围内。
冷凝水:以各冷凝水储罐液位为输入信号,输出控制冷凝水泵转动快慢。
蒸汽控制:以进料温度传感器为输入信号,输出控制蒸汽自动调节阀开度,使蒸汽压力稳定在设定值左右。各效分离器及加热器安装压力传感器与温度传感器,远传显示;同时安装就地真空表及温度表。