廢水蒸發(fā)塔在硫酸工藝中的應(yīng)用

1、改造前系統(tǒng)存在的問(wèn)題

　　硫酸三車(chē)間干吸工段使用的是廢水循環(huán)降溫，由于廢水不外排，廢水中的氯離子急劇增加，導(dǎo)致板換或陽(yáng)極保護(hù)換熱器結(jié)垢和腐蝕，加入阻垢劑雖能減輕結(jié)垢，但不能從根本上解決問(wèn)題;廢水在冷卻塔內(nèi)不斷蒸發(fā)，由于過(guò)飽和鹽類(lèi)不斷析出，板換或陽(yáng)極保護(hù)換熱器還是結(jié)垢。因?yàn)闇囟雀叩脑颍晃c二吸結(jié)垢最嚴(yán)重，平均每月至少停車(chē)清理一次，結(jié)垢問(wèn)題已影響到正常生產(chǎn)。另外，冷卻塔填料也因嚴(yán)重結(jié)垢而堵塞，鋼結(jié)構(gòu)部分也被腐蝕，幾乎每年都要更換。由于氯離子含量過(guò)高，陽(yáng)極保護(hù)腐蝕泄漏，經(jīng)常被迫停車(chē)焊補(bǔ)，造成維修費(fèi)用增加，設(shè)備開(kāi)車(chē)率上不去。陽(yáng)極保護(hù)換熱器幾乎不能繼續(xù)使用，一年左右就會(huì)報(bào)廢。不得已將原來(lái)的陽(yáng)極保護(hù)都更換成板式換熱器，即便是更換了材質(zhì)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(zhǎng)久之計(jì)。

　　為了減輕廢水對(duì)設(shè)備及管路的結(jié)垢、堵塞問(wèn)題，不得不在廢水中加入阻垢劑予以緩解，由此導(dǎo)致加入阻垢劑產(chǎn)生很大的費(fèi)用，經(jīng)硫酸三車(chē)間統(tǒng)計(jì)，一臺(tái)1000m3的塔每月緩蝕阻垢劑的費(fèi)用約為5萬(wàn)元，每年為60萬(wàn)元;經(jīng)常拆卸板換導(dǎo)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(jià)為780元，則200條*780元/條的費(fèi)用為15.6萬(wàn)元/年;冷卻塔填料堵塞和鋼結(jié)構(gòu)腐蝕導(dǎo)致每年的維修費(fèi)約為11.4萬(wàn)元。其它間接損失如由于堵塞造成的生產(chǎn)停車(chē)無(wú)法計(jì)算。單直接運(yùn)行費(fèi)用約為87萬(wàn)元/年。面對(duì)這么嚴(yán)峻的問(wèn)題，尋找*解決的辦法迫在眉睫。

　　2、廢水蒸發(fā)塔的應(yīng)用

　　(1)廢水蒸發(fā)塔的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)。

　　硫酸三車(chē)間的廢水蒸發(fā)塔為方形，長(zhǎng)12.8米，寬12.8米，高13.3米。塔形式為方形逆流、鋼砼框架、機(jī)械通風(fēng)、無(wú)填料、低噪音、耐腐蝕。塔內(nèi)均布大口徑噴嘴，霧化效果好，不堵塞。塔外配套有8臺(tái)定制換熱器，提供廢水蒸發(fā)所需的熱量。該塔廢水蒸發(fā)能力為6t/h，具有以下特點(diǎn)：能適應(yīng)在露天和有塵沙的環(huán)境下，確保24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn);蒸發(fā)塔除蒸發(fā)廢水外，冷卻能力強(qiáng)、噪音低、維修方便;整機(jī)密閉性好，能避免水污染和雜物落入;塔體全部金屬構(gòu)件耐腐蝕、強(qiáng)度高;收水裝置抗老化、耐高溫低溫(-20℃-60℃)，分水性能好、強(qiáng)度高、阻燃性好、環(huán)保型;電機(jī)低噪、密封防水、耐高低溫、適應(yīng)露天環(huán)境;風(fēng)扇角度可調(diào)，風(fēng)量大、效率高、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音低、耐腐蝕。配套的換熱器換熱性能高，采用分體設(shè)計(jì)，可單獨(dú)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(qiáng)耐腐蝕性;換熱管角度安裝合理，確保循環(huán)水能自行排放干凈。

　　(2)廢水蒸發(fā)塔的工作原理。

　　硫酸三車(chē)間干吸工段一吸、二吸的酸溫需要從85℃降至70℃，換熱通過(guò)板換完成，即低溫(60℃)的循環(huán)水(除鹽水)由分水器，分別輸送至一吸、二吸板換，經(jīng)過(guò)換熱酸溫由85℃降至70℃，達(dá)到工藝要求的指標(biāo)。循環(huán)水吸收酸的熱量后水溫升高至70℃進(jìn)入集水器，由循環(huán)泵打入廢水蒸發(fā)塔，廢水蒸發(fā)塔配有定制換熱器，可以把這10℃溫差的熱量吸收，使循環(huán)水的溫度再降到60℃，降溫后的循環(huán)水再進(jìn)入分水器，完成以上換熱過(guò)程。該過(guò)程中的補(bǔ)充水由補(bǔ)水泵將處理好的除鹽水打入該循環(huán)系統(tǒng)，當(dāng)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的水壓低于設(shè)定值時(shí)，補(bǔ)充水泵進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)水。

　　廢水則由廢水循環(huán)泵打入廢水蒸發(fā)塔中，蒸發(fā)塔內(nèi)安裝有噴淋裝置，廢水經(jīng)噴淋裝置噴出呈霧狀，廢水蒸發(fā)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(fā)。噴淋落下的廢水進(jìn)入蒸發(fā)塔內(nèi)收水裝置，經(jīng)廢水循環(huán)泵抽出再打入蒸發(fā)塔，如此往復(fù)完成廢水蒸發(fā)的過(guò)程。

　　廢水蒸發(fā)塔運(yùn)行一段時(shí)間后，在塔底富集了大量的碳酸鈣、碳酸鎂及其他固體雜質(zhì)需要進(jìn)行清理。蒸發(fā)塔專(zhuān)門(mén)為小型鏟車(chē)進(jìn)入清理預(yù)留3米*3米的提升門(mén)，提升門(mén)由減速機(jī)帶動(dòng)絲杠完成升降。塔內(nèi)也留有足夠的空間，1.5T鏟車(chē)可以很輕易的在塔內(nèi)工作。鏟車(chē)將塔內(nèi)的沉積物清理出來(lái)后，再由運(yùn)輸車(chē)輛拉走進(jìn)行進(jìn)一步處理。蒸發(fā)塔清理門(mén)及塔體內(nèi)部的設(shè)計(jì)非常的人性化，不必進(jìn)行人工清理，這樣大大的提高了工作效率，節(jié)省用工成本，提高系統(tǒng)的開(kāi)車(chē)率。

　　3、應(yīng)用效果

　　現(xiàn)在的運(yùn)行方式采用了兩個(gè)閉式循環(huán)，一個(gè)是清水的間接換熱，一個(gè)是廢水的間接換熱。清水的閉式循環(huán)是干吸工段換熱管路中注入的是清水，通過(guò)循環(huán)泵循環(huán)吸收干吸酸溫的熱量，再到廢水蒸發(fā)塔的定制換熱器釋放熱量，完成能量的轉(zhuǎn)換，這一閉式循環(huán)從根本上解決了板換結(jié)垢、堵塞、腐蝕等問(wèn)題，保護(hù)了設(shè)備。廢水的閉式循環(huán)是廢水僅在廢水蒸發(fā)塔內(nèi)進(jìn)行閉式循環(huán)，完成廢水蒸發(fā)。廢水蒸發(fā)塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同于原來(lái)的冷卻塔，從而也節(jié)省原有冷卻塔運(yùn)行的直接費(fèi)用。

　　該蒸發(fā)塔優(yōu)于以前單純的冷卻塔，可以進(jìn)行廢水蒸發(fā)，緩解水處理壓力。目前來(lái)自精煉公司的廢水可以直接進(jìn)入蒸發(fā)塔進(jìn)行蒸發(fā)，按現(xiàn)在的每小時(shí)蒸發(fā)6噸(經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè))計(jì)算，一天可蒸發(fā)廢水144噸。一年按330天計(jì)，可節(jié)省47520噸廢水的處理費(fèi)，超過(guò)100萬(wàn)元。

　　經(jīng)過(guò)初期投資和長(zhǎng)期效益的核算，該廢水蒸發(fā)塔年可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約180萬(wàn)元以上。

　　硫酸三車(chē)間蒸發(fā)塔自2014年7月份投入運(yùn)行以來(lái)，干吸板換基本上不結(jié)垢、不堵塞、不腐蝕，從未因干吸板換而停車(chē)，極大地提高了開(kāi)車(chē)率。而且蒸發(fā)塔能高效的處理生產(chǎn)廢水，極大的緩解了廢水處理的壓力，為公司的環(huán)保節(jié)能做出了很大的貢獻(xiàn)。

　　4、推廣

　　廢水蒸發(fā)塔是根據(jù)恒邦股份實(shí)際情況進(jìn)行研發(fā)和設(shè)計(jì)的，目前已經(jīng)申請(qǐng)國(guó)家實(shí)用新型*利(*9利號(hào)ZL201420400283.4)。為了進(jìn)一步推廣應(yīng)用，2015年已經(jīng)在冶煉一公司硫酸一車(chē)間再上一臺(tái)廢水蒸發(fā)塔，配套定制換熱器的熱源為生產(chǎn)中的余熱蒸汽，來(lái)蒸發(fā)生產(chǎn)工藝中的廢水，來(lái)解決廢水處理難的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)幾年運(yùn)行效果來(lái)看，效果比較理想。