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某公司过滤工艺真空系统所产生的废气、污水及能量消耗分析

来源:华滤环保_液体过滤领导者 发布时间:2018-01-24 12:22:12

 存在的问题某公 100kt/a湿 装置,采用多格方槽二水法生产工艺,萃取磷酸料浆温度在95℃以上,过滤采用转台过滤器。改造前过滤真空系统工艺流程见图1

 

萃取磷酸料浆经转台过滤器过滤,产生的高温气体由错气盘进入气液分离器进行气、液分离,分离后的气体经大气冷 凝器冷凝,由水环真空泵抽出排空,分离液进入分离收集槽,由分离液下泵送至转台过滤器回收用作洗液,冷凝液经冷却塔冷却后部分循环使用,部分经中和处理后排放。所需冲盘洗水,是当在热水槽中用新蒸汽加热其他工艺污水达到80℃以上后,由热水泵送至转台过滤器。该过滤工艺真空系统所产生的废气、污水及能量消耗分析如下:

真空系统废气量

设转台过滤器工作时真空系统过滤废气总量为V,则:V =V1S (1)式中,V1为过滤器操作真空系统通气量,一般为110~120m3/(h·m2),取120m3/(h·m2);S为过滤器的有效面积,80m2。V =120×80=9 600m3/h

污水量

设过滤真空系统废气中的含液质量为qm1,则:qm1 =V/γ (2)式 中,γ 积,在 75℃ 时为3.993 9m3/kg。qm1 = (9 600/3.993 9)=2 403.67kg/h

设直空废气中的含热能量为Q0,则:Q0 =Qm1μ(3)式中,μ为气体比焓,在75℃时为2 636.1kJ/kg。Q0 = (2 403.67×2 636.1)=6 336 314.49kJ/h

因真空气体需通过大气冷凝器用水冷凝后由水环真空泵排出,设大气冷凝器出水温度为t1,则:t1 K1·(t0-t2)+t2(4)式中,K1为系数,取0.85;t0为真空气体温度,实测75℃;t2为循环水温度,取30℃。t1=[0.85×(75-30)+30]℃=68.25℃。设大气冷凝器需用循环水质量流量为qm2,则:qm2 =Q0/c·(t1 -t2) (5)式中,c为水的比热容,取4.186 8kJ/(kg·℃)。qm2 =6 336 314.9/4.186 8× (59.75-30)=50 870.08kg/h

水环真空泵工作负压在0.05MPa时,根据该泵的性能曲线图查得工作水质量为16 600kg/h。水环真空泵排出污水总质量为(16 600+2 403.67)kg/h=19 003.67kg/h。所以,真空系统产生的污水总质量为(50 870.08+19 003.67)kg/h=69 873.75kg/h。就过滤系统而言,这些污水是可以消化部分,但磷铵装置其他较严重的工艺污水则难以得到平衡。因此,在正常生产时,水循环系统的部分污水经中和处理后需要排放,排放的污水量就是水环真空泵排出的污水量。

消耗的动力分离液下泵配套功率3kW,水环真空泵配套功率220kW,冷却塔配套功率5.5kW,一级循环泵配套功率11kW,二级循环泵配套功率15kW,中和处理配套功率7.5kW,合计消耗动力262kW。

 消耗的新蒸汽每小时产 w(P2O5)22%的稀磷酸约 63t,其水量49.14t。一般情况 下,冲盘冼 温度在 80℃ 以上,有利于减少杂质在滤布和滤盘上粘结量。设过滤冲 盘冼水量qm3=50 000kg/h,水 温 由20℃升到80℃,每小时需消耗热能为Q1,则:Q1 =qm3 ×c× (t3 -t2) (6)式中,t3为热水温度,取80℃。Q1 = [50 000× (80-20)×4.186 8]=12 560 400kJ

  设每小时消耗的新蒸汽量为B,则:B Q4/ρ(7)式中,ρ为蒸汽单位耗能工质耗能量,取3 763 000kJ/t。B (12 560 400/3 763 000)=3.338t2 改造的措施针对100kt/a湿法磷酸装置萃取磷酸料浆过滤真空系统存在的能量消耗高、环境污染重等不足需要采取节能减排改造措施。koRiJTK5Y

 


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