[caption id="" align="alignnone" width="659"] 過濾[/caption] 存在的問題某公 司 100kt/a濕 法 磷 酸 裝置,采用多格方槽二水法生產(chǎn)工藝,萃取磷酸料漿溫度在95℃以上,過濾采用轉(zhuǎn)臺過濾器。改造前...
存在的問題某公 司 100kt/a濕 法 磷 酸 裝置,采用多格方槽二水法生產(chǎn)工藝,萃取磷酸料漿溫度在95℃以上,過濾采用轉(zhuǎn)臺過濾器。改造前過濾真空系統(tǒng)工藝流程見圖1
萃取磷酸料漿經(jīng)轉(zhuǎn)臺過濾器過濾,產(chǎn)生的高溫氣體由錯氣盤進入氣液分離器進行氣、液分離,分離后的氣體經(jīng)大氣冷 凝器冷凝,由水環(huán)真空泵抽出排空,分離液進入分離收集槽,由分離液下泵送至轉(zhuǎn)臺過濾器回收用作洗液,冷凝液經(jīng)冷卻塔冷卻后部分循環(huán)使用,部分經(jīng)中和處理后排放。所需沖盤洗水,是當在熱水槽中用新蒸汽加熱其他工藝污水達到80℃以上后,由熱水泵送至轉(zhuǎn)臺過濾器。該過濾工藝真空系統(tǒng)所產(chǎn)生的廢氣、污水及能量消耗分析如下:
真空系統(tǒng)廢氣量
設(shè)轉(zhuǎn)臺過濾器工作時真空系統(tǒng)過濾廢氣總量為V,則:V =V1S (1)式中,V1為過濾器操作真空系統(tǒng)通氣量,一般為110~120m3/(h·m2),取120m3/(h·m2);S為過濾器的有效面積,80m2。V =120×80=9 600m3/h
污水量
設(shè)過濾真空系統(tǒng)廢氣中的含液質(zhì)量為qm1,則:qm1 =V/γ (2)式 中,γ為 氣 體 的 比 體 積,在 75℃ 時為3.993 9m3/kg。qm1 = (9 600/3.993 9)=2 403.67kg/h
設(shè)直空廢氣中的含熱能量為Q0,則:Q0 =Qm1μ(3)式中,μ為氣體比焓,在75℃時為2 636.1kJ/kg。Q0 = (2 403.67×2 636.1)=6 336 314.49kJ/h
因真空氣體需通過大氣冷凝器用水冷凝后由水環(huán)真空泵排出,設(shè)大氣冷凝器出水溫度為t1,則:t1 = K1·(t0-t2)+t2(4)式中,K1為系數(shù),取0.85;t0為真空氣體溫度,實測75℃;t2為循環(huán)水溫度,取30℃。t1=[0.85×(75-30)+30]℃=68.25℃。設(shè)大氣冷凝器需用循環(huán)水質(zhì)量流量為qm2,則:qm2 =Q0/c·(t1 -t2) (5)式中,c為水的比熱容,取4.186 8kJ/(kg·℃)。qm2 =6 336 314.9/4.186 8× (59.75-30)=50 870.08kg/h
水環(huán)真空泵工作負壓在0.05MPa時,根據(jù)該泵的性能曲線圖查得工作水質(zhì)量為16 600kg/h。水環(huán)真空泵排出污水總質(zhì)量為(16 600+2 403.67)kg/h=19 003.67kg/h。所以,真空系統(tǒng)產(chǎn)生的污水總質(zhì)量為(50 870.08+19 003.67)kg/h=69 873.75kg/h。就過濾系統(tǒng)而言,這些污水是可以消化部分,但磷銨裝置其他較嚴重的工藝污水則難以得到平衡。因此,在正常生產(chǎn)時,水循環(huán)系統(tǒng)的部分污水經(jīng)中和處理后需要排放,排放的污水量就是水環(huán)真空泵排出的污水量。
消耗的動力分離液下泵配套功率3kW,水環(huán)真空泵配套功率220kW,冷卻塔配套功率5.5kW,一級循環(huán)泵配套功率11kW,二級循環(huán)泵配套功率15kW,中和處理配套功率7.5kW,合計消耗動力262kW。
消耗的新蒸汽每小時產(chǎn) w(P2O5)22%的稀磷酸約 63t,其水量49.14t。一般情況 下,沖盤冼 水 溫度在 80℃ 以上,有利于減少雜質(zhì)在濾布和濾盤上粘結(jié)量。設(shè)過濾沖 盤冼水量qm3=50 000kg/h,水 溫 由20℃升到80℃,每小時需消耗熱能為Q1,則:Q1 =qm3 ×c× (t3 -t2) (6)式中,t3為熱水溫度,取80℃。Q1 = [50 000× (80-20)×4.186 8]=12 560 400kJ
設(shè)每小時消耗的新蒸汽量為B,則:B = Q4/ρ(7)式中,ρ為蒸汽單位耗能工質(zhì)耗能量,取3 763 000kJ/t。B = (12 560 400/3 763 000)=3.338t2 改造的措施針對100kt/a濕法磷酸裝置萃取磷酸料漿過濾真空系統(tǒng)存在的能量消耗高、環(huán)境污染重等不足需要采取節(jié)能減排改造措施。koRiJTK5Y