Sistema de evaporador MVR de 4 t/h para aditivo de caucho tiram sódico SDD

Este evaporador MVR está diseñado para la producción de formaldehído sulfoxilato de sodio (SDD, 40 % líquido) en una empresa de aditivos para caucho. Una sola unidad tiene una capacidad de evaporación de 4 t/h (96 t/d), empleando un proceso MVR de doble etapa de película descendente y circulación forzada. El consumo de vapor por tonelada de agua evaporada es ≤0,05 t (solo vapor suplementario durante el arranque). El subproducto, Na₂SO₄ anhidro, tiene una pureza ≥99 % y una blancura ≥88, lo que permite un vertido cero de aguas residuales de SDD y un aprovechamiento óptimo de los recursos salinos.

I. Características del Influente

La síntesis de SDD emplea una ruta de alcalinización con disulfuro de carbono y dimetilamina. Las aguas madres centrifugadas contienen: Na₂SO₄ 200-240 g/L, residuo de SDD 15 000 mg/L, DQO 60 000-80 000 mg/L, color 25 000 veces superior, temperatura 80 °C, pH 11-12 y trazas de CS₂ y dimetilamina. Presenta propensión a la formación de espuma, la polimerización y la sensibilidad térmica.

II. Composición del proceso y del sistema

1. Unidad de pretratamiento

Enfriamiento para eliminar CS₂ (extracción por presión negativa, CS₂≤5 mg/L) → Neutralización (H₂SO₄, pH 7,5) → Ablandamiento de alta densidad (MgO+PAC, F⁻≤5 mg/L, Ca≤20 mg/L) → Microfiltración tubular (SDI≤3) → Precalentamiento en dos etapas (condensado + vapor secundario)

2. Evaporación de doble etapa MVR

La etapa de película descendente maneja el 70% de la evaporación, la etapa de circulación forzada es responsable del crecimiento de los cristales, temperatura de evaporación 62 ℃, aumento de temperatura del compresor 20 ℃, relación de compresión 1,8, eficiencia adiabática ≥85%. 3. Cristalización fraccionada DTB: Los cristales semilla se insertan a una densidad de descarga de 1,32 t/m³. El Na₂SO₄ anhidro precipita en el lado de baja temperatura (55 ℃). La centrifugación produce un contenido de agua ≤3% y una blancura ≥88. El licor madre rico en SDD se devuelve a la sección de circulación forzada para su concentración al 60% (sólidos eliminados), se bombea al evaporador rascador de licor madre, se seca a ≥85% y luego se envía al RTO para su incineración. El sistema no tiene descarga de líquido residual.

III.Parámetros del equipo principal:

1. Evaporación total: 4 t/h (96 t/d)

2. Consumo de vapor: ≤0,05 t/t de agua (MVR solo requiere reposición de vapor inicial)

3.Área de transferencia de calor: Sección de película descendente 120 m², sección de circulación forzada 80 m², total 200 m², margen de diseño 20%

4. Compresor: Centrífuga de caja con aumento de velocidad, diámetro del impulsor: 1,1 m, velocidad lineal: ≤285 m/s, cojinete de levitación magnética, vida útil: 100.000 h. Vibración: <1,0 mm/s.

5. Cristalizador DTB: Φ1800×4000 mm, material 2507 + revestimiento de caucho, densidad de la suspensión 25-35 %

6. Secador centrífugo: LW530×2200-N, factor de separación 1500, rendimiento 3 t/h, contenido de agua del producto ≤0,3 %

IV. Rendimiento y ventajas

1. Vapor cero: recompresión mecánica MVR, costo de vapor por tonelada de agua <10 yuanes, ahorro del 90% de vapor en comparación con los mezcladores de triple efecto.

2. Utilización de recursos: Na₂SO₄ cumple con los estándares de reciclaje industrial, lo que aumenta el precio de venta externo de 200 yuanes/t a 650 yuanes/t; recuperación del valor calorífico de los residuos SDD, ahorrando 0,5 millones de toneladas de carbón al año.

3. Funcionamiento estable: flujo de película descendente + circulación forzada de doble etapa, prevención de incrustaciones forzadas, tiempo de funcionamiento anual ≥8000 h, disponibilidad >98 %. 

4. Ahorro de espacio: marco de estructura de acero modular, diseño de una sola planta, que ocupa solo 180 m², 40% menos espacio que un sistema de soda cáustica de triple efecto.

5.Inteligente: Sistema de control automático, predicción multivariable de tasa de evaporación, densidad y grado de vacío, fluctuación ±1%.

VI. Datos operativos (evaluación del desempeño)

1. Tasa de producción de agua: ≥90%, TDS de condensado ≤100 mg/L, DQO ≤30 mg/L, color ≤5 veces, reutilizado como agua de alimentación de caldera.

2. Producción de sal miscelánea: Na₂SO₄ 2,8 t/d, contenido de humedad ≤0,3 %, blancura ≥88, Cl⁻≤0,03 %, cumpliendo los requisitos de materia prima de sosa cáustica para membrana de intercambio iónico.

3. Tratamiento de aguas madres: sólidos secos 1,5 t/d, valor calorífico 22 MJ/t, la incineración RTO recupera vapor 0,8 t/h, no se descarga líquido residual del sistema.

4. Indicadores de consumo de energía: Vapor 0,05t/t de agua, Electricidad 28kWh/t de agua, Agua de refrigeración 1,5t/t de agua.

VII. Beneficios económicos y ambientales

Con un precio del vapor de 180 yuanes/t y un precio de la electricidad de 0,65 yuanes/kWh, el ahorro anual en costos de vapor es de aproximadamente 4,5 millones de yuanes; los ingresos anuales por la utilización de recursos de Na₂SO₄ son de 3 millones de yuanes. La reducción de carbono es de 0,35 tCO₂ por tonelada de agua, lo que resulta en una reducción total de emisiones anuales de 12 000 toneladas.

VIII. Servicio y garantía

1. Solución llave en mano integral: prueba de calidad del agua + selección y diseño de evaporador + fabricación + instalación + puesta en marcha + operación y mantenimiento.

2. Opciones de actualización disponibles: expansión de la sección de película descendente, aumento de la frecuencia del compresor, la capacidad de evaporación se puede aumentar a 6 t/h, y se completa dentro de las 48 horas posteriores al tiempo de inactividad.

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