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廢水蒸發塔在硫酸工藝中的應用

1、改造前系統存在的問題

　　硫酸三車間干吸工段使用的是廢水循環降溫，由于廢水不外排，廢水中的氯離子急劇增加，導致板換或陽極保護換熱器結垢和腐蝕，加入阻垢劑雖能減輕結垢，但不能從根本上解決問題;廢水在冷卻塔內不斷蒸發，由于過飽和鹽類不斷析出，板換或陽極保護換熱器還是結垢。因為溫度高的原因，一吸與二吸結垢最嚴重，平均每月至少停車清理一次，結垢問題已影響到正常生產。另外，冷卻塔填料也因嚴重結垢而堵塞，鋼結構部分也被腐蝕，幾乎每年都要更換。由于氯離子含量過高，陽極保護腐蝕泄漏，經常被迫停車焊補，造成維修費用增加，設備開車率上不去。陽極保護換熱器幾乎不能繼續使用，一年左右就會報廢。不得已將原來的陽極保護都更換成板式換熱器，即便是更換了材質的板式換熱器，雖然能耐更高濃度的氯離子，但也有限度，若超出限度也很快被腐蝕，也不是長久之計。

　　為了減輕廢水對設備及管路的結垢、堵塞問題，不得不在廢水中加入阻垢劑予以緩解，由此導致加入阻垢劑產生很大的費用，經硫酸三車間統計，一臺1000m3的塔每月緩蝕阻垢劑的費用約為5萬元，每年為60萬元;經常拆卸板換導致板換墊損壞，一吸、二吸每年更換的板換墊在200條以上，每條板換墊片的單價為780元，則200條*780元/條的費用為15.6萬元/年;冷卻塔填料堵塞和鋼結構腐蝕導致每年的維修費約為11.4萬元。其它間接損失如由于堵塞造成的生產停車無法計算。單直接運行費用約為87萬元/年。面對這么嚴峻的問題，尋找徹底解決的辦法迫在眉睫。

　　2、廢水蒸發塔的應用

　　(1)廢水蒸發塔的結構、特點。

　　硫酸三車間的廢水蒸發塔為方形，長12.8米，寬12.8米，高13.3米。塔形式為方形逆流、鋼砼框架、機械通風、無填料、低噪音、耐腐蝕。塔內均布大口徑噴嘴，霧化效果好，不堵塞。塔外配套有8臺定制換熱器，提供廢水蒸發所需的熱量。該塔廢水蒸發能力為6t/h，具有以下特點：能適應在露天和有塵沙的環境下，確保24小時連續運轉;蒸發塔除蒸發廢水外，冷卻能力強、噪音低、維修方便;整機密閉性好，能避免水污染和雜物落入;塔體全部金屬構件耐腐蝕、強度高;收水裝置抗老化、耐高溫低溫(-20℃-60℃)，分水性能好、強度高、阻燃性好、環保型;電機低噪、密封防水、耐高低溫、適應露天環境;風扇角度可調，風量大、效率高、傳動平穩、噪音低、耐腐蝕。配套的換熱器換熱性能高，采用分體設計，可單獨檢修;換熱管束采用不銹鋼傳熱管、鋁肋片，表面鈍化處理，具備強耐腐蝕性;換熱管角度安裝合理，確保循環水能自行排放干凈。

　　(2)廢水蒸發塔的工作原理。

　　硫酸三車間干吸工段一吸、二吸的酸溫需要從85℃降至70℃，換熱通過板換完成，即低溫(60℃)的循環水(除鹽水)由分水器，分別輸送至一吸、二吸板換，經過換熱酸溫由85℃降至70℃，達到工藝要求的指標。循環水吸收酸的熱量后水溫升高至70℃進入集水器，由循環泵打入廢水蒸發塔，廢水蒸發塔配有定制換熱器，可以把這10℃溫差的熱量吸收，使循環水的溫度再降到60℃，降溫后的循環水再進入分水器，完成以上換熱過程。該過程中的補充水由補水泵將處理好的除鹽水打入該循環系統，當循環系統內的水壓低于設定值時，補充水泵進行自動補水。

　　廢水則由廢水循環泵打入廢水蒸發塔中，蒸發塔內安裝有噴淋裝置，廢水經噴淋裝置噴出呈霧狀，廢水蒸發塔外四周安裝有定制換熱器，位置低于噴淋裝置，可以將吸收的熱量釋放，熱量由下而上將霧狀的廢水加熱蒸發。噴淋落下的廢水進入蒸發塔內收水裝置，經廢水循環泵抽出再打入蒸發塔，如此往復完成廢水蒸發的過程。

　　廢水蒸發塔運行一段時間后，在塔底富集了大量的碳酸鈣、碳酸鎂及其他固體雜質需要進行清理。蒸發塔專門為小型鏟車進入清理預留3米*3米的提升門，提升門由減速機帶動絲杠完成升降。塔內也留有足夠的空間，1.5T鏟車可以很輕易的在塔內工作。鏟車將塔內的沉積物清理出來后，再由運輸車輛拉走進行進一步處理。蒸發塔清理門及塔體內部的設計非常的人性化，不必進行人工清理，這樣大大的提高了工作效率，節省用工成本，提高系統的開車率。

　　3、應用效果

　　現在的運行方式采用了兩個閉式循環，一個是清水的間接換熱，一個是廢水的間接換熱。清水的閉式循環是干吸工段換熱管路中注入的是清水，通過循環泵循環吸收干吸酸溫的熱量，再到廢水蒸發塔的定制換熱器釋放熱量，完成能量的轉換，這一閉式循環從根本上解決了板換結垢、堵塞、腐蝕等問題，保護了設備。廢水的閉式循環是廢水僅在廢水蒸發塔內進行閉式循環，完成廢水蒸發。廢水蒸發塔的內部結構不同于原來的冷卻塔，從而也節省原有冷卻塔運行的直接費用。

　　該蒸發塔優于以前單純的冷卻塔，可以進行廢水蒸發，緩解水處理壓力。目前來自精煉公司的廢水可以直接進入蒸發塔進行蒸發，按現在的每小時蒸發6噸(經過實測)計算，一天可蒸發廢水144噸。一年按330天計，可節省47520噸廢水的處理費，超過100萬元。

　　經過初期投資和長期效益的核算，該廢水蒸發塔年可產生經濟效益約180萬元以上。

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