Sistema evaporador MVR de 4 t/h para aditivo de borracha tiram de sódio SDD

Este evaporador MVR foi projetado para o processo de produção de sulfoxilato de sódio-formaldeído (SDD, 40% líquido) em uma empresa de aditivos para borracha. Uma única unidade possui capacidade de evaporação de 4 t/h (96 t/d), empregando um processo MVR de duplo estágio com "filme descendente + circulação forçada". O consumo de vapor por tonelada de água evaporada é ≤0,05 t (apenas vapor suplementar durante a inicialização). O subproduto Na₂SO₄ anidro possui pureza ≥99% e brancura ≥88, resultando em zero descarte de efluentes de SDD e aproveitamento de alto valor agregado dos recursos salinos.

I. Características dos Influenciadores

A síntese de SDD emprega uma rota de alcalinização usando dissulfeto de carbono e dimetilamina. O licor-mãe centrifugado contém: Na₂SO₄ 200-240 g/L, resíduo de SDD 15000 mg/L, DQO 60000-80000 mg/L, coloração 25000 vezes, temperatura de 80 °C, pH 11-12 e traços de CS₂ e dimetilamina. É propenso à formação de espuma, polimerização e sensibilidade ao calor.

II. Composição do Processo e do Sistema

1. Unidade de pré-tratamento

Resfriamento para remoção de CS₂ (extração por pressão negativa, CS₂≤5mg/L) → Neutralização (H₂SO₄, pH 7,5) → Abrandamento de alta densidade (MgO+PAC, F⁻≤5mg/L, Ca≤20mg/L) → Microfiltração tubular (SDI≤3) → Pré-aquecimento em dois estágios (condensado + vapor secundário)

2. Evaporação de duplo estágio MVR

O estágio de filme descendente é responsável por 70% da evaporação, o estágio de circulação forçada é responsável pelo crescimento dos cristais, a temperatura de evaporação é de 62 °C, o aumento da temperatura do compressor é de 20 °C, a taxa de compressão é de 1,8 e a eficiência adiabática é ≥85%. 3. Cristalização Fracionada de DTB: Cristais-semente são inseridos a uma densidade de descarga de 1,32 t/m³. O Na₂SO₄ anidro precipita no lado de baixa temperatura (55 °C). A centrifugação resulta em um teor de água ≤3% e um índice de brancura ≥88. O licor-mãe rico em SDD é retornado à seção de circulação forçada para concentração a 60% (sólidos removidos), bombeado para o evaporador raspador de licor-mãe, seco a ≥85% e, em seguida, enviado ao RTO para incineração. O sistema não gera descarga de resíduos líquidos.

III. Parâmetros do equipamento principal:

1. Evaporação total: 4 t/h (96 t/d)

2. Consumo de vapor: ≤0,05 t/t de água (o MVR requer apenas reposição de vapor na partida)

3. Área de Transferência de Calor: Seção de película descendente 120 m², seção de circulação forçada 80 m², total 200 m², margem de projeto 20%

4. Compressor: Centrífuga tipo caixa com aumento de velocidade, diâmetro do impulsor de 1,1 m, velocidade linear ≤285 m/s, mancal de levitação magnética, vida útil projetada de 100.000 h. Valor de vibração <1,0 mm/s.

5. Cristalizador DTB: Φ1800×4000mm, material 2507 + revestimento de borracha, densidade da pasta 25-35%

6. Secador centrífugo: LW530×2200-N, fator de separação 1500, capacidade de produção 3t/h, teor de água do produto ≤0,3%

IV. Desempenho e vantagens

1. Vapor zero: recompressão mecânica MVR, custo de vapor por tonelada de água <10 yuans, economizando 90% de vapor em comparação com misturadores de triplo efeito.

2. Utilização de recursos: O Na₂SO₄ atende aos padrões de reciclagem industrial, aumentando o preço de venda externa de 200 yuans/t para 650 yuans/t; recuperação do poder calorífico do resíduo SDD, economizando 0,5 milhão de toneladas de carvão anualmente.

3. Operação estável: Fluxo de dois estágios com película descendente + circulação forçada, prevenção forçada de incrustações, tempo de operação anual ≥8000h, disponibilidade >98%. 

4. Economia de espaço: Estrutura modular em aço, layout de um único piso, ocupando apenas 180m², 40% menos espaço do que um sistema de soda cáustica de triplo efeito.

5. Inteligente: Sistema de controle automático, previsão multivariável da taxa de evaporação, densidade e grau de vácuo, com flutuação de ±1%.

VI. Dados Operacionais (Avaliação de Desempenho)

1. Taxa de produção de água: ≥90%, TDS do condensado ≤100mg/L, DQO ≤30mg/L, Cor ≤5 vezes, reutilizada como água de alimentação da caldeira.

2. Produção de sais diversos: Na₂SO₄ 2,8 t/d, teor de umidade ≤ 0,3%, brancura ≥ 88, Cl⁻ ≤ 0,03%, atendendo aos requisitos para matéria-prima de soda cáustica para membrana de troca iônica.

3. Tratamento da solução-mãe: Sólidos secos 1,5 t/d, Poder calorífico 22 MJ/t, incineração por RTO recupera vapor 0,8 t/h, sem descarga de efluentes líquidos do sistema.

4. Indicadores de consumo de energia: Vapor 0,05 t/t de água, Eletricidade 28 kWh/t de água, Água de resfriamento 1,5 t/t de água.

VII. Benefícios Econômicos e Ambientais

Com base no preço do vapor de 180 yuans/t e no preço da eletricidade de 0,65 yuans/kWh, a economia anual nos custos de vapor é de aproximadamente 4,5 milhões de yuans; a receita anual proveniente da utilização do Na₂SO₄ é de 3 milhões de yuans. A redução de carbono é de 0,35 tCO₂ por tonelada de água, resultando em uma redução total anual de emissões de 12.000 toneladas.

VIII. Serviço e Garantia

1. Solução completa e integrada: teste de qualidade da água + seleção e projeto do evaporador + fabricação + instalação + comissionamento + operação e manutenção.

2. Opções de atualização disponíveis: expansão da seção de película descendente, aumento da frequência do compressor, capacidade de evaporação pode ser aumentada para 6 t/h, concluída em até 48 horas após a interrupção do serviço.

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