Evaporador de duplo efeito de brometo de sódio

1. Princípio de funcionamento do evaporador de duplo efeito de brometo de sódio

O evaporador de brometo de sódio de duplo efeito utiliza um processo de evaporação de duplo efeito, com dois evaporadores conectados em série para alcançar um processo de evaporação rápido e energeticamente eficiente. O evaporador de primeiro efeito utiliza uma fonte de calor externa (como vapor) para aquecer a solução de brometo de sódio, gerando vapor; o evaporador de segundo efeito utiliza o vapor secundário gerado no primeiro efeito como fonte de calor para continuar a evaporação da solução. Este processo aproveita totalmente a energia térmica do vapor secundário, melhorando significativamente a eficiência energética.

2. Fluxo do Processo

Evaporação de primeiro efeito: A matéria-prima líquida pré-tratada entra primeiro no evaporador de primeiro efeito, onde é aquecida por vapor vivo introduzido externamente e evapora parcialmente.

Utilização de vapor secundário: O vapor secundário de alta temperatura gerado no evaporador de primeiro efeito é introduzido no evaporador de segundo efeito como fonte de calor.

Evaporação de Segundo Efeito: O segundo efeito opera sob um vácuo mais elevado (pressão mais baixa), resultando em um ponto de ebulição mais baixo. O vapor secundário do primeiro efeito aquece o material neste segundo efeito, fazendo com que ele evapore e se concentre novamente.

Cristalização e Separação: Após a concentração por duplo efeito, a solução entra em um cristalizador subsequente para resfriamento e precipitação dos cristais. Finalmente, o brometo de sódio sólido é separado da solução-mãe por centrifugação.

3. Componentes estruturais de um evaporador de duplo efeito de brometo de sódio

Evaporador: Inclui um evaporador de primeiro efeito e um de segundo efeito, normalmente feitos de materiais resistentes à corrosão, como aço inoxidável ou liga de titânio.

Pré-aquecedor: Utilizado para aquecer a solução até a temperatura de evaporação, normalmente um trocador de calor de casco e tubos ou de placas.

Condensador: Condensa o vapor gerado durante a evaporação em água líquida, normalmente um condensador de casco e tubos ou de placas.

Tanque de armazenamento: Utilizado para armazenar a solução bruta e a solução concentrada, fabricado com materiais resistentes à corrosão.

Bomba: Utilizada para transportar a solução e o condensado, fabricada com materiais resistentes à corrosão.

4. Vantagens de um evaporador de duplo efeito de brometo de sódio

Economia de energia e operação rápida: O sistema de evaporação de duplo efeito utiliza plenamente o vapor secundário, reduzindo significativamente o consumo de energia.

Proteção ambiental: Reduz o volume de resíduos líquidos e diminui os custos de tratamento.

Automação: Permite o controle automatizado, melhorando a eficiência operacional e a estabilidade.

5. Precauções Operacionais

Manutenção de equipamentos: Limpe os equipamentos regularmente para evitar incrustações e corrosão; verifique se há vazamentos.

Operação segura: Os operadores devem usar equipamento de proteção individual e evitar o contato com substâncias corrosivas; gases inflamáveis podem ser gerados durante a evaporação, exigindo medidas à prova de explosão.

Requisitos ambientais: Os gases residuais gerados durante a evaporação devem ser tratados antes do descarte, e o condensado deve ser tratado para reutilização ou descarte.

6. Parâmetros técnicos

Tomando como exemplo um evaporador de brometo de sódio de duplo efeito com capacidade de evaporação de 4 t/h:

Área de aquecimento: Normalmente de 100 a 150 m² para um evaporador de efeito simples e de 80 a 120 m² para um evaporador de efeito duplo.

Pressão do vapor: 0,1-0,2 MPa para um evaporador de efeito simples e 0,05-0,1 MPa para um evaporador de efeito duplo.

Temperatura: Evaporadores de efeito simples geralmente operam entre 90 e 100 °C, enquanto evaporadores de duplo efeito operam entre 80 e 90 °C.

O projeto e a operação de evaporadores de duplo efeito de brometo de sódio precisam ser otimizados de acordo com as características específicas do material e os requisitos do processo para garantir a operação rápida do sistema e a qualidade do produto.