氯化铵蒸发结晶工艺与设备设计
目录
1.MVR工艺的选用..............................................1
1.1物料组成.................................................1
1.2 产品方案——MVR工艺的选用....................................2
1.3MVR工艺过程..............................................3
2.物料、热量衡算...............................................2
2.1物料衡算.................................................4
2.2热量衡算 ................................................4
3.气液分离器的机械设计........................................8
3.1设计依据 ................................................8
3.2壁厚的计算 ..............................................9
3.3材质的选择 ............................................10
3.4标准件的选择 ...........................................10 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
4.原料罐的机械设计...........................................11
4.1设计依据 ...............................................11
4.2壁厚的计算..............................................11 4.3材质的选择 .............................................12
4.4标准件的选择 .........................................12
5.结晶器的机械设计 .........................................13
5.1设计依据 ..............................................13
5.2壁厚的计算 .............................................14
5.3材质的选择..............................................15
5.4标准件的选择 ...........................................15
6.换热器的机械设计...........................................17
6.1设计依据 ...............................................17
6.2壁厚的计算..............................................18
6.3材质的选择 .............................................19
6.4结构设计................................................19
7.工艺流程图
8.设备装配图与设备布置图
感言
致谢
参考文献
1 MVR工艺的选用
1.1 物料组成
物料组成 ：溶质( 氯化铵 4.3%、氯化钴 0.007%、碳酸氢铵 微量、草酸铵 微量、固体杂质 少量 )；溶剂（水 95.7%)。主要成分氯化铵溶于水，溶液呈弱酸性。
1.2 产品方案——MVR工艺的选用
1.2.1 多种工艺方案对比
1.2.1.1 传统生产氯化铵的的联合制碱法
优点：我国一般采用一次碳化、两次吸氢、一次加盐的工艺流程，有工艺成熟生产步骤简单，原料便宜等优点。
缺点：生产过程原子利用率低，原料食盐利用率只有72％～74％，其余食盐随着氯化钙溶液作为废液被抛弃掉了及能源消耗量大等缺点。
1.2.1.2 MVR蒸发结晶工艺
原理：二次蒸汽原本需蒸发器冷凝，但经蒸汽压缩机压缩后使其压力和饱和温度提高，其焓值增加，再被送入加热器作为热源来加热料液。
优点：特点是溶液中溶质含量较低，蒸发比例较大，蒸发系统不需要蒸汽，而且无需冷却水，因为充分利用了二次蒸汽潜热，比较节能，操作简单方便。并且机械蒸汽再压缩技术有：占地面积小；公用工程配套少使得工程总投资少，运行平稳，较高的自动化程度；在40℃下蒸发无需冷冻设备，特别对热敏性物料适合等优点使其前景较好。
缺点：设备等成本较高，MVR技术国内运用的少，技术不够成熟。
1.2.1.3 优化的苯丙氨酸蒸发结晶工艺
优化方法：把两套设备优化组合成一套三效设备，前两效用于对稀液的浓缩，然后排出系统使物料脱色，脱色后的物料送回系统，进入第三效蒸发结晶，第二效蒸发出来的二次蒸汽是蒸发结晶的热源，加热使物料再沸去结晶器闪蒸，晶体含量达到要求后蒸发的总水量不变。该方法合理利用了二次蒸汽促进了企业的节能增收。
1.2.1.4 连续式多效蒸发结晶工艺
多效蒸发浓缩多次利用二次蒸汽的汽化和冷凝，蒸发结晶是使结晶料液在加压、常压或减压条件加热蒸发浓缩而产生过饱和度，从而得到晶体的过程。该工艺节能经济且该结晶方法能有效避免冷却结晶，但得考虑到该工艺仅适用于低温浓缩。
综上所述，考虑到节能经济，产品生产的后续经济状况，技术政策的支持等方面，确定采用MVR蒸发结晶工艺。
1.2.2 设计工艺参数：
l 物料组成 ：溶质( 氯化铵 4.3%、氯化钴 0.007%、碳酸氢铵 微量、草酸铵 微量、固体杂质 少量 )；溶剂（水 95.7%)。
l 进料总量 ： 7838 kg/h
l 蒸发总量 ： 7500 kg/h
l 结晶总量 ： 338 kg/h
l 进料温度 ： 53 ℃
=66℃
在此定性温度下，冷凝液的物理性质如下：
1.MVR工艺的选用..............................................1
1.1物料组成.................................................1
1.2 产品方案——MVR工艺的选用....................................2
1.3MVR工艺过程..............................................3
2.物料、热量衡算...............................................2
2.1物料衡算.................................................4
2.2热量衡算 ................................................4
3.气液分离器的机械设计........................................8
3.1设计依据 ................................................8
3.2壁厚的计算 ..............................................9
3.3材质的选择 ............................................10
3.4标准件的选择 ...........................................10 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
4.原料罐的机械设计...........................................11
4.1设计依据 ...............................................11
4.2壁厚的计算..............................................11 4.3材质的选择 .............................................12
4.4标准件的选择 .........................................12
5.结晶器的机械设计 .........................................13
5.1设计依据 ..............................................13
5.2壁厚的计算 .............................................14
5.3材质的选择..............................................15
5.4标准件的选择 ...........................................15
6.换热器的机械设计...........................................17
6.1设计依据 ...............................................17
6.2壁厚的计算..............................................18
6.3材质的选择 .............................................19
6.4结构设计................................................19
7.工艺流程图
8.设备装配图与设备布置图
感言
致谢
参考文献
1 MVR工艺的选用
1.1 物料组成
物料组成 ：溶质( 氯化铵 4.3%、氯化钴 0.007%、碳酸氢铵 微量、草酸铵 微量、固体杂质 少量 )；溶剂（水 95.7%)。主要成分氯化铵溶于水，溶液呈弱酸性。
1.2 产品方案——MVR工艺的选用
1.2.1 多种工艺方案对比
1.2.1.1 传统生产氯化铵的的联合制碱法
优点：我国一般采用一次碳化、两次吸氢、一次加盐的工艺流程，有工艺成熟生产步骤简单，原料便宜等优点。
缺点：生产过程原子利用率低，原料食盐利用率只有72％～74％，其余食盐随着氯化钙溶液作为废液被抛弃掉了及能源消耗量大等缺点。
1.2.1.2 MVR蒸发结晶工艺
原理：二次蒸汽原本需蒸发器冷凝，但经蒸汽压缩机压缩后使其压力和饱和温度提高，其焓值增加，再被送入加热器作为热源来加热料液。
优点：特点是溶液中溶质含量较低，蒸发比例较大，蒸发系统不需要蒸汽，而且无需冷却水，因为充分利用了二次蒸汽潜热，比较节能，操作简单方便。并且机械蒸汽再压缩技术有：占地面积小；公用工程配套少使得工程总投资少，运行平稳，较高的自动化程度；在40℃下蒸发无需冷冻设备，特别对热敏性物料适合等优点使其前景较好。
缺点：设备等成本较高，MVR技术国内运用的少，技术不够成熟。
1.2.1.3 优化的苯丙氨酸蒸发结晶工艺
优化方法：把两套设备优化组合成一套三效设备，前两效用于对稀液的浓缩，然后排出系统使物料脱色，脱色后的物料送回系统，进入第三效蒸发结晶，第二效蒸发出来的二次蒸汽是蒸发结晶的热源，加热使物料再沸去结晶器闪蒸，晶体含量达到要求后蒸发的总水量不变。该方法合理利用了二次蒸汽促进了企业的节能增收。
1.2.1.4 连续式多效蒸发结晶工艺
多效蒸发浓缩多次利用二次蒸汽的汽化和冷凝，蒸发结晶是使结晶料液在加压、常压或减压条件加热蒸发浓缩而产生过饱和度，从而得到晶体的过程。该工艺节能经济且该结晶方法能有效避免冷却结晶，但得考虑到该工艺仅适用于低温浓缩。
综上所述，考虑到节能经济，产品生产的后续经济状况，技术政策的支持等方面，确定采用MVR蒸发结晶工艺。
1.2.2 设计工艺参数：
l 物料组成 ：溶质( 氯化铵 4.3%、氯化钴 0.007%、碳酸氢铵 微量、草酸铵 微量、固体杂质 少量 )；溶剂（水 95.7%)。
l 进料总量 ： 7838 kg/h
l 蒸发总量 ： 7500 kg/h
l 结晶总量 ： 338 kg/h
l 进料温度 ： 53 ℃
=66℃
在此定性温度下，冷凝液的物理性质如下：
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