一、 ***部分 摘要

本方案由河北河北卓普化工設備設計并出具，用于氯化鈉廢水溶液蒸發結晶。

本方案采用的工藝為MVR降膜蒸發器，配用離心式蒸汽壓縮機系統。

供貨范圍包括滿足MVR系統穩定運行的必要的主要及輔助設備。其他方面，如土建、保溫、防腐等不包括在供貨范圍內。具體的供貨范圍在下述供貨范圍章節進行了詳細描述；本案中的工程系統設計代表著河北卓普化工設備***新***先進的技術。具體工程系統的描述見工程描述章節。

我公司保留著修改系統設計及范圍的***終權利，特別當關系到滿足技術要求的時候。

二、 技術參數

物料名稱：含氯化鈉廢水溶液；

進料總量：70.59/h（返回溶液）；

進料溫度：25

溶液沸點升高：***終按8計算

蒸發量：60t/h

蒸汽壓力：0.4Pa

三、 蒸發方式選擇

參數表

（1）MVR蒸發器蒸發裝置

原液濃度按15%計算，一級濃縮到21.7%的情況下沸點升高基本為6，沒有結晶析出 ，在繼續濃縮到濃度37.2%時沸點升高基本為7，有部分結晶析出。濃縮到氯化鈉廢水38%以上的時候時沸點升高基本為8°，此時有大量結晶析出。

通過分析，我們采用MVR蒸發三級蒸發的方式：一級降膜+二級強制循環蒸發。在低濃度時采用降膜蒸發濃縮，高濃度時采用強制循環蒸發。這種方式***經濟，能耗低，性價比較高。

前一級降膜蒸發器將15%的原料液濃縮到21.7%，進入二級強制循環蒸發器濃縮到37.2%，然后進入三級強制循環蒸發器60%以上，進入稠厚結晶器，然后進入離心機固液分離。

加熱器采用立式管殼換熱器，管程介質為原料液，殼程介質為壓縮后的二次蒸汽。由于蒸汽壓縮機的作用，它既是物料加熱器，同時也是二次蒸汽的冷凝器。

溶液雜質暫不考慮其影響，換熱器，物料管線，二次蒸汽管道采用TA2材質，冷凝水部分采用2205材質。

（2）、原料液計量及進料

原料計量罐在正常生產期間，為整個MVR系統提供原料，在系統清洗時作為稀酸、堿或清洗劑進入系統的過程罐。

（3）、壓縮機單元

蒸汽壓縮機是MVR裝置的核心裝備。壓縮機的設計采取了數值仿真、計算機模擬和有限元分析等先進設計理念，輔以氣動模型實驗蒸汽壓縮機能夠長期穩定運行。

壓縮機采用離心壓縮機。壓縮介質為蒸發器內產生的二次蒸汽，二次蒸汽經離心壓縮后進入蒸發器單元的加熱器管程，并在那里發生相變，釋放熱量后轉變為汽凝水。

（5）、真空系統

真空系統由冷卻器、水環真空泵和氣液分離器組成。

水環真空泵具有吸氣均勻、工作平穩可靠、操作簡單、維修方便等特點。

四、 工藝流程說明

1. 進料：由泵打入蒸發預熱系統，進入降膜蒸發器進行蒸發。

2、物料進入一級降膜蒸發器后，與101的蒸汽換熱，蒸發掉水分，濃度達到21.7%后濃縮液進入二級強制蒸發濃縮到37.2%，然后進入三級強制蒸發器繼續濃縮到60%以上出料至稠厚結晶器。

3、物料在蒸發器加熱到蒸發溫度，濃縮液和二次蒸汽在分離器內進行氣液分離，形成 85二次蒸汽，分離后的二次蒸汽進入壓縮機進行升溫，升溫到101對三級蒸發器進行加熱蒸發。

4、冷凝水收集后用泵排出系統外。

5、 原料液進入蒸發器后，和壓縮后升高的二次蒸汽進行換熱，MVR 系統達到熱平衡，此時僅需要少量外部的鮮蒸汽進行加熱，壓縮機來維持 MVR 系統的熱平衡。

6、壓縮機：根據熱力學原理，多變壓縮時介質的出口溫度將有很大的提高。本壓縮機在對蒸汽進行壓縮后，理論上蒸汽的***高溫度將達到200。為了避免這一現象的發生，本壓縮機設置有噴淋冷卻裝置，以保證壓縮機內部任何地方溫度均不超過120。

五、 工藝計算表

六、 控制描述

大規模蒸發濃縮生產，單憑經驗和經典的試驗數據來控制生產，已遠遠不能適應時代需要，對自動化的要求，已不再是要求接近給定值，而是要求尋找***優目標值，從而實現整個工程系統***優化控制。要求整個過程時間***短、能耗***省、產量***高，實現這樣的目標，可以使生產達到***理想的優質、高產、低耗水平從而可以獲得***佳的投入產出效益。

應用計算機的原理：通過傳感器測定各種狀態變量，取得蒸發器內各個時間內狀態變化的情況，經計算及綜合分析，再將其中結果作為反饋調節的信號，通過自動控制裝置把溫度、濃度等條件控制在生產要求范圍內，使得生產穩定可靠地進行。

本次設計中DCS具有的功能

1.1控制功能

提供了連續控制、順序控制、邏輯控制、數據采集和通訊等功能。

連續控制功能包括回路調節、設定程序、處方、梯形邏輯、算術運算、常用計算、報警信號、輔助功能和記錄等模塊，每個模塊完成一定的控制與計算功能。

集成在回路處理器的還有順序控制功能，它特別適用于批量控制處理，它的執行像一個邏輯圖形，當一個事件發生時，就執行一步操作，可根據時間和事件觸發來改變回路和邏輯參數或狀態。

1.2網絡與數據采集功能

高性能、模塊化的監控網絡控制系統。采用該系統能大大降低生產成本，并提高生產效率。系統規模配置靈活可靠，可選用服務器及網絡冗余等功能。采用冗余數據庫服務器和雙局域網的高性能結構可大大地提高系統的安全性。

1.3報警管理功能

系統具有綜合報警管理功能，可及時地將生產過程的非正常情況和系統運行的異常情況及時地通知操作員，在操作站的顯示器上有專用報警及顯示欄和報警匯總顯示各種報警情況，并采用聲光報警形式輸出。

1.4 處方管理功能

處方管理具有“處方”和下裝到指定的過程控制單元的功能，并可按要求將不同的處方鏈接成更大的處方，可使用處方項來設置配料值，設置報警極限，設置定時器或將設備投入正常的操作狀態，根據不同的工部，可分別激活各個處方項。

控制方案

2.1進料量的控制：采用差壓變送器測液位的變化來控制進料閥，設定液位平衡來自動控制進料量。有流量計記錄。

2.2液位的控制：液位高度是隨著出料、進料以及蒸發量的變化而變化的，由進料閥保證液位的恒定。

2.3壓縮機過載保護：壓縮機電流與變頻器連鎖，電流過載時變頻器調低轉速予以保護。

2.4真空度的控制：由壓力傳感器、調節閥自動控制。