Система MVR для выпаривания и кристаллизации NaCl с использованием Ti
СистемаСистема выпаривания и кристаллизации MVR с использованием титана (Ti)предназначена для производства поваренной и технической соли. Механически рекомпрессируя и повторно используя скрытую теплоту, она снижает удельное потребление энергии и потребность в свежем паре, обеспечивая при этом стабильное качество кристаллов и узкое распределение по размерам.
- Значительная экономия энергии:в основном электрический привод; свежий пар используется в основном при запуске или для подпитки в экстремальных условиях
- Стойкость к коррозии в хлоридах:титан (Gr.2/Gr.12) на критических теплопередающих и напорных частях минимизирует питтинговую и щелевую коррозию
- Стабильное качество кристаллов:контролируемое пересыщение и время пребывания обеспечивают однородные кристаллы NaCl
- Длительные кампании:гигиеничная конструкция и CIP сокращают время простоя и увеличивают интервалы чистоты теплообменника
Почему Ti MVR для кристаллизации NaCl?
MVR сжимает вторичный пар до более высокой температуры и повторно использует его в качестве теплоносителя, что значительно снижает потребление энергии на единицу испаренной воды. Превосходная устойчивость титана к хлоридным средам при повышенных температурах снижает потери эффективности, вызванные загрязнением/коррозией, и незапланированные простои.
KPI по энергии
Типичное потребление электроэнергии ≈ 15-35 кВтч на тонну испаренной воды (зависит от коэффициента сжатия, ΔT и площади теплообмена). Значительно снижается нагрузка на охлаждающую воду и котел.
Качество кристаллов
Кристаллизатор с принудительной циркуляцией (FC) поддерживает стабильные коэффициенты теплопередачи и плотность пульпы, обеспечивая узкое распределение частиц по размерам (фракция поваренной соли).
Надежность материалов
Титановые трубные пучки / теплообменники с титановым покрытием на критических участках; для оптимизации затрат может использоваться дуплексная нержавеющая сталь для несущих рам.
Технологический процесс (выпаривание и кристаллизация NaCl)
- Приготовление и очистка рассола:растворение -> умягчение (удаление Ca/Mg) -> коагуляция/осветление -> полирующая фильтрация для минимизации нерастворимых веществ и жесткости
- Предварительный нагрев и деаэрация:стабилизирует движущую силу и снижает коррозию/вспенивание
- Выпаривание и кристаллизация с принудительной циркуляцией MVR:сжатый пар возвращается на сторону кожуха; контроль пересыщения и плотности пульпы управляет нуклеацией/ростом
- Разделение твердой и жидкой фаз:шнековая или толкающая центрифуга удаляет маточный раствор; маточный раствор рециркулирует для повышения общей производительности
- Сушка и классификация:вибрационная/псевдоожиженная сушка -> просеивание -> полировка для достижения целевых диапазонов размеров
- Йодирование и предотвращение слеживания:дозирование и смешивание в линию для соответствия местным нормам
- Упаковка:розничная упаковка по 1 кг до мешков или навалом по 25-50 кг; металлодетектор и контроль веса
Основное оборудование
- Титановые кожухотрубные / теплообменники с титановым покрытием и кристаллизатор с принудительной циркуляцией
- Высокоскоростной центробежный/турбокомпрессор или компрессор Рутса (выбирается по коэффициенту сжатия и нагрузке)
- Сепаратор пар-жидкость, главный нагреватель, подогреватель, конденсатор и вакуумная система
- Блок очистки рассола (растворение, умягчение, осветление, фильтрация)
- Шнековая/толкающая центрифуга, сушилка с псевдоожиженным слоем/вибрационная сушилка и система просеивания
- Встроенное йодирование / дозирование и смешивание против слеживания
- КИП: T/P/расход/проводимость/уровень; ПЛК/HMI с историком
- Блок CIP с проверенными процедурами и записями
Исходные данные для производительности и расчета размеров
Необходимые данные: состав рассола (NaCl, Ca/Mg, сульфаты/силикаты, нерастворимые вещества), целевой сорт и размер NaCl, допустимое ΔT, BPE, кривая вязкость-температура, тенденция к образованию накипи, доступные коммунальные услуги и годовые часы работы.
| Параметр |
Типичное значение/диапазон* |
| NaCl (в сухом остатке) |
≥ 99,2% (до ≈99,7% с улучшенной очисткой) |
| Влажность продукта |
≤ 0,2% (в зависимости от сорта) |
| Диапазоны размеров кристаллов |
Мелкие 0,2-0,5 мм; Столовые 0,5-1,2 мм; Крупные 1,2-2,5 мм |
| Производительность линии (готовая соль) |
5-500 т/сут (модульная, многопоточная) |
| Энергия (MVR) |
≈ 15-35 кВтч на тонну испаренной воды |
| Интервал CIP |
≥ 10-20 дней (зависит от подачи и стратегии эксплуатации) |
| Основные материалы |
Ti Gr.2/Gr.12 для критических смачиваемых поверхностей; дуплексная нержавеющая сталь для конструктивной опоры |
*Фактическая производительность зависит от эффективности очистки, коэффициента давления компрессора, площади теплообмена и стратегии эксплуатации.
Компрессор и оптимизация энергии
- Высокоскоростной центробежный/турбокомпрессор:высокая эффективность; в паре с VFD и системой защиты от скачков для средних/больших нагрузок
- Рутс:простая конструкция; подходит для малых/средних нагрузок и поэтапной модернизации
- Параллельные потоки:резервирование и гибкость; включение/выключение для снижения удельной мощности
MVR против MEE против TVR (для кристаллизации NaCl)
| Критерий |
Система Ti MVR |
Многоступенчатая (MEE) |
TVR |
| Зависимость от свежего пара |
Очень низкая (в основном электрическая) |
Средне-высокая |
Средняя |
| Удельное потребление энергии |
Низкое (повторное использование скрытой теплоты) |
Среднее (требуется больше ступеней) |
Средняя |
| Стойкость к коррозии / срок службы |
Высокая (Ti на критических деталях) |
Средняя (компромиссы 316L/дуплекс) |
Средняя |
| Контроль размера кристаллов |
Отлично (FC + стабильное ΔT) |
Хорошо |
Хорошо |
| Запуск/остановка и следование нагрузке |
Отлично |
Хорошо |
Хорошо |
| Общая стоимость владения |
Средне-высокая (более короткий срок окупаемости) |
Средняя |
Средняя |
Пример нагрузки (для коммерческих переговоров)
Рассол: очищенный NaCl 24-26 масс.% -> Цель: сорт столовой соли 0,5-1,2 мм.
Поток: кристаллизация FC MVR с титановой тепловой поверхностью + шнековая/толкающая центрифуга + сушка с псевдоожиженным слоем + просеивание + встроенное йодирование + упаковка.
Основные выводы: очень низкий расход свежего пара и охлаждающей воды, стабильная рециркуляция маточного раствора, длительные кампании и стабильное качество кристаллов.
Примечание: Только общий пример. Окончательный проект должен быть подтвержден лабораторными данными и полным тепловым/массовым балансом.
Качество и соответствие
- Стандарты ASME/PED для сосудов под давлением и сварки
- Гигиеничная конструкция для поверхностей, контактирующих с продуктом, полная дренируемость, контроль мертвых зон
- Валидация CIP/SIP с полной прослеживаемостью материалов
- Контроль пыли при сушке/обработке, дополнительное соответствие ATEX
FAQ
Почему стоит выбрать титан вместо 316L?
В хлоридных рассолах при повышенных температурах титан обеспечивает превосходную устойчивость к питтинговой/щелевой коррозии, снижая ухудшение теплопередачи и незапланированные простои.
Какое потребление энергии может быть достигнуто?
В хорошо спроектированных системах MVR обычно наблюдается 15 -35 кВтч на тонну испаренной воды; фактические результаты зависят от коэффициента сжатия, ΔT, площади теплообмена и стратегии эксплуатации.
Как вы управляете образованием накипи и частотой CIP?
Умягчение/осветление/фильтрация на переднем крае снижают образование накипи; во время работы оптимизируйте скорость и ΔT; периодическая CIP восстанавливает эффективность теплопередачи и увеличивает продолжительность работы.
Можно ли производить несколько сортов по размеру?
Да — сушка плюс просеивание могут обеспечить диапазоны Мелкий/Столовый/Крупный, с упаковкой от мелкой розничной до навалочной.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
