Sistema de cristalização por evaporação MVR de cloreto de sódio de 3 t/h para a indústria química fina.

I. Contexto do Projeto

O cloreto de sódio é um subproduto comum com alto teor de sal em processos de produção de produtos químicos finos, participando frequentemente de diversas reações químicas. O descarte direto de seus efluentes não só polui severamente os ambientes aquáticos e causa a salinização do solo, como também resulta em um desperdício significativo de recursos salinos industriais. Diante de regulamentações ambientais cada vez mais rigorosas e das exigências inerentes ao desenvolvimento sustentável, os clientes da Kangqinfei no setor de produtos químicos finos necessitam urgentemente de uma solução consolidada capaz de tratar de forma estável e eficiente seus efluentes com alto teor de sal, possibilitando a recuperação e a utilização dos recursos salinos.

II. Solução

Aderindo ao conceito de economia circular de "transformar resíduos em recursos", a Kangqinfei projetou e forneceu um sistema de cristalização por evaporação MVR de cloreto de sódio com capacidade de processamento de 3 toneladas/hora. Este sistema emprega a tecnologia consolidada de recompressão mecânica de vapor (MVR) e controla com precisão as características de cristalização do cloreto de sódio, obtendo com sucesso cloreto de sódio de alta pureza e com descarte de efluentes próximo de zero.

III. Vantagens do Sistema Central

1. Cristalização de Sal de Alta Qualidade e Utilização de Recursos: O principal objetivo deste sistema de evaporação MVR é produzir cristais de cloreto de sódio de alta pureza. Controlando com precisão a supersaturação da câmara de evaporação e empregando um design exclusivo de cristalizador, o sistema promove o crescimento regular dos núcleos de cristal e inibe a formação de cristais finos, resultando em produtos de cloreto de sódio com tamanho de partícula uniforme e pureza que atendem aos padrões industriais de sal. Esses produtos podem ser vendidos diretamente como matéria-prima industrial, transformando o "tratamento de resíduos" em "produção de produtos".

2. Design otimizado para anti-incrustação e limpeza: Embora o cloreto de sódio tenha menor tendência à formação de incrustações do que o cloreto de cálcio, isso ainda é significativo em operações de longo prazo. Este sistema emprega a tecnologia de cristalização Oslo ou um cristalizador de circulação externa similar, permitindo que os cristais cresçam em suspensão completa dentro do cristalizador, reduzindo a sedimentação na superfície de aquecimento. Simultaneamente, o sistema está equipado com uma função automática de limpeza online (CIP), que limpa periodicamente os tubos de troca de calor, removendo facilmente vestígios de incrustações e garantindo a eficiência da transferência de calor e a operação contínua.

3. Eficiência energética significativa: Este sistema integra tecnologia de compressão de bomba de calor de alta eficiência e um pré-aquecedor multiestágios, recuperando e comprimindo todo o vapor secundário gerado durante a evaporação como única fonte de calor do sistema. Comparado aos evaporadores de triplo efeito tradicionais, este sistema economiza mais de 60% de energia. Para sistemas com capacidade de processamento de até 3 toneladas/hora, podem ser obtidas economias anuais significativas nos custos de vapor, reduzindo substancialmente o período de retorno do investimento.

4. Alta Integração e Controle Automatizado: O sistema integra um sistema de controle automático PLC, permitindo o controle preciso de todo o processo, desde a alimentação, evaporação, cristalização e centrifugação até a descarga. O sistema mantém automaticamente a faixa ideal de supersaturação, garantindo a estabilidade da qualidade dos cristais e possibilitando o início/parada com um único botão, além do diagnóstico de falhas. Isso reduz significativamente a dependência da experiência do operador, garantindo, assim, a estabilidade da produção e a consistência do produto.

5. Benefícios Ambientais Abrangentes: O sistema produz, em última análise, duas partes: cristais de cloreto de sódio de alta pureza e condensado limpo. Após um tratamento simples, o condensado pode ser usado como água recuperada de alta qualidade para resfriamento ou processos de limpeza em fábricas, atingindo o "descarte zero" de águas residuais, conservando recursos valiosos de água doce e, assim, trazendo benefícios ambientais significativos.

IV. Visão Geral do Processo do Sistema

1. Pré-tratamento e pré-aquecimento: Após o ajuste de pH e a filtração, o líquido de alimentação entra em um pré-aquecedor de múltiplos estágios, onde troca calor com o líquido concentrado e o condensado produzido pelo sistema, recuperando totalmente o calor residual.

2. Cristalização por evaporação com reforma mecânica a vapor: O material pré-aquecido entra em um evaporador de circulação forçada, onde é aquecido por vapor secundário comprimido dentro dos tubos de troca de calor. Posteriormente, a solução evapora instantaneamente na câmara de separação, gerando vapor secundário.

3. Crescimento e Classificação de Cristais: A solução supersaturada concentrada entra no cristalizador de Oslo, onde pequenos cristais crescem em suspensão, enquanto cristais maiores se depositam no fundo. Essa classificação garante efetivamente a uniformidade do tamanho das partículas de sal.

4. Separação Sólido-Líquido e Secagem: A suspensão cristalina é descarregada do fundo do cristalizador e entra em uma centrífuga para desidratação, resultando em sal úmido. O sal úmido pode ser posteriormente seco em um secador de leito fluidizado para obtenção do produto final de sal seco.

5. Circulação e condensação de vapor: O vapor secundário gerado pela evaporação é pressurizado e aquecido por um compressor.