影响盐溶液蒸发结晶器运行经济性的因素汇总

影响盐溶液蒸发结晶器运行经济性的主要因素，包括生蒸汽压力、盐溶液浓度、料液预热温度、蒸发器料液液位、系统真空度、出盐浓度、不冷凝气体、加热管内结盐、外加水量、冷凝水疏水器性能及余热利用等。现详细讲述如下：

一、生蒸汽压力

生蒸汽压力是盐溶液蒸发结晶器的热源，较高的生蒸汽压力可以使一效蒸发器及整个蒸发系统获得较大的温差，使蒸发器具有较大的生产能力，蒸汽压力的选择也必须考虑以下几点：

1、过高的生蒸汽压力是没有必要，也不适宜。生蒸汽压力越高，蒸发器的传热温差也越大。对盐溶液或含盐废水蒸发器而言，有一个临界温度差值，一般有效温差值控制在临界温差值的90%左右。超过这个值就会降低蒸发器的传热系数，蒸发结晶器的生产能力反而受到影响。另外，过高的生蒸汽压力势必要提高I效蒸发器及其加热室的耐压要求。用于含盐废水蒸发时，过高的生蒸汽压力及蒸发强度，废水在加热蒸发过程易于起沫，影响蒸发器的正常运行及冷凝水的品质。

2、过低的生蒸汽压力也不可取。因为生蒸汽压力太低，蒸发器将不能维持良好的沸腾状态，传热温差不够，影响蒸发量，整个盐溶液或含盐废水蒸发器的生产能力将受到严重影响。纯盐溶液三效蒸发器的生蒸汽压力可控制在0.3mpa左右，而废水三效蒸发器的生蒸汽压力一般不得超过0.3MPa，很多农药、化工含盐废水的生蒸汽压力甚至在0.1MPa左右。需要适当扩大含盐废水蒸发器的换热面积，可以采用自动调节阀稳定蒸汽压力，根据各效蒸发状况，将气压稳定在合适的数值，让各效的物料能够稳定在一定范围内，保证物料在各效滞留的时间不长，最大限度地发挥蒸发器的能力。

二、进料盐溶液浓度

在盐溶液蒸发系统的工作过程中，加热蒸汽所供给的热能主要消耗在水分的蒸发上。一般情况下，盐溶液中的盐浓度越低，含水量越高，在蒸发过程中需要蒸发的水量越多，不仅增加蒸汽的用量，而且还会影响蒸发系统的处理能力。从产出盐的角度出发，较高的含盐浓度对降低蒸汽消耗有利；同样的蒸发量，含盐浓度越高而处理量越大。凡事都有个度，过高的盐溶液浓度也有如下弊端：A、盐溶液浓度过高会增加料液密度，增加电耗；B、盐溶液浓度过高会加换热器及过料管道堵塞的概率；C、若是高沸点盐分如氯化钙等，过高的盐浓度会带来高的料液沸点升高情况，致使系统无法采用多效或MVR等节能型蒸发方式。

三、盐溶液预热温度

蒸发系统的两个环节需要热源：首先是料液从较低温度升高至沸点温度，然后由水溶液沸腾变到气态二次蒸汽。如果盐溶液的预热温度接近I效物料的沸点，这对蒸发装置的稳定运行和降低蒸汽消耗大有益处。在一般的顺流工艺中，盐溶液均使用数量有限的蒸汽冷凝水的显热来预热，预热后的盐溶液温度比蒸发器内料液的沸点低很多，这就不可避免地要在蒸发器内继续预热而消耗一部分蒸汽。因此，为节约蒸汽可适当提高盐溶液的温度。另外也有可以用生产其他环节的热源对低温料液进行预热。还有很多盐溶液（含盐废水）在产生之初本身是有较高温度的，这时需要我们做好盐溶液（含盐废水）原液罐等的外保温。

四、蒸发器的液面高度

保持蒸发结晶器液面的正常与稳定对盐溶液蒸发系统的正常运行非常重要。过低的液面给蒸发操作带来严重的负面影响，若液面低于加热室的上管板，则会破坏料液的正常循环，蒸发中所析出的盐会附着在列管壁而引起堵塞，同时也会使强制循环泵产生气蚀和震动，影响到循环泵的安全稳定运行。当然，也不是蒸发器的液面越高越好，蒸发分离室器要求沸腾液面与除沫装置之间保持一定的距离，如果液面过高，用于气液分离的距离过小，二次蒸汽中的含盐液滴就容易被带走，进而影响蒸发的效果及冷凝水的品质。保持合适的蒸发器液面高度显得非常重要。蒸发分离室液位测量多采用双法兰压差液位计，蒸发室的测液如何测得准确无误呢？根据BT盐溶液蒸发器的经验，如下几点值得注意：A、双法兰压差液位计的连接法兰不能过小，法兰口径不小于DN50；B、蒸发分离室上的与液位计配对连接法兰与蒸发室筒体的连接管尽量短，直到取消。防止液位计连接管道内积盐影响测量的准确性。C、压差液位计配备冲洗设施，便于在线冲洗视镜。D、合理选择压差液位计膜片材质，含盐废水水质非常复杂，有些含盐废水的腐蚀性强，有些废水含有机质粘黏膜片。

五、末效的真空度

提高盐溶液多效蒸发器的末效真空度可降低蒸发器内物料的沸点，增加有效温差，不仅可以降低蒸汽消耗，而且可以大幅提高蒸发器的生产能力。有数据显示：将蒸发器真空度由73kPa提高到88kPa，不仅可以增加5～10℃的有效温差，而且可提高蒸发系统的生产能力约20%。

哪些因素影响末效真空度呢：

A、循环水量、水温对真空度的影响。温度合适的循环水及时将末效的二次蒸汽进行冷凝，减少真空泵系统抽到二次蒸汽的比例。B、含盐废水蒸发器一般采用间接式冷凝器，防止间接冷凝器循环水侧的结垢及二次蒸汽侧的结盐或有机物粘黏。及时清理冷凝器管壳程的结垢或有机物附着物。C、换换器排不凝气体接口位置及整个排不凝气管道的合理设计也非常重要，真空泵主管抽取不凝气接管位置的合理性对末效的真空度的影响则更为明显。

六、排母液量

在一些盐溶液蒸发器（如铝电解质提锂的盐溶液蒸发）过程中，经净化产生的含锂盐溶液，除了价值主体的锂盐外，其余主要是氯化钠和其他一些盐分。在蒸发过程中，随着锂离子的浓度的增加，其他杂质盐分也随之升高，导致料液的沸点也有升高。料液过高的沸点导致各效有效换热温差减小，进而蒸发量也下降。实际蒸发过程中，锂浓度达标的料液需要及排出蒸发系统。

七、不冷凝气体

除了生蒸汽压力和末效真空度对蒸发设备生产能力的影响外，加热蒸汽不凝气的影响也十分明显。由于锅炉给水的除氧不够彻底以及管道泄漏等诸多原因，在蒸汽中不可避免地会夹带少量不凝性气体，这些不凝性气体如不及时排除，就会在加热室中逐渐积累，在加热管周围形成一层气膜，增加了传热阻力，从而降低蒸发器的生产能力。即使加热蒸汽中含有极少量的不凝性气体，也会严重影响蒸发装置的生产能力。为尽量减少加热汽中不凝性气体对蒸发生产的影响，要尽力做好以下工作：A、在蒸发器的加热室设置合理的不凝气排放口。不凝气主要聚集在加热管周围和冷凝水排出口附近，要把加热室的不凝气排除干净，最好放在加热室冷凝水排出口的上方100mm设置主排不凝气体口，其他部位可以设置辅助排不凝气口。B、形成规章制度，采成间歇或连续排放不凝气体方式，确保不凝气体不在换热器壳程内大量富积。

八、加热管内结盐

盐溶液蒸发过程中，有大量结晶盐析出，致使加热管内壁非常容易结盐。由于盐层的导热系数很小，传热阻力很大，因此加热管内结盐会明显影响蒸发器的生产能力。为了及时清理加热管内的盐层，盐溶液蒸发器运行一段时间后就需洗效。采取如下措施可以减少结盐。其他需要注意的事项包括：A、作业中严格控制蒸发器的液面，尽量避免蒸发器内缺料或断料。B、合理选用出盐泵和旋液分离器（出盐器）及沉盐器（稠厚器），确保采盐效果，使蒸发过程中的析出盐尽量被采出。C、提高蒸发器中料液循环速度，减少盐结晶在管壁上附着、停留的机会。

九、外加水量

外加水量主要包括洗效水量和冲洗水量等，这部分要进入蒸发系统，等于稀释了原液浓度，增加了需要的蒸发量。外加水量直接关系到盐溶液蒸发器的经济运行。减少外加水量的措施有：A、优化操作，减少不必要的冲洗及洗效水；B、某些环节，可以采用原液替代外加水进行冲洗，从而减少我加水量。

十、蒸汽冷凝水疏水性能

水蒸汽携带有可观的冷凝热，作为热源时，必须使其在传热设备里充分冷凝后再排出。通过用蒸汽加热排冷凝水处都安装了疏水设备，其作用就是排除冷凝水和阻止跑汽。疏水设备性能对蒸汽的消耗有直接的影响。疏水设备的性能可根据其排出的水的焓值来判断，如果排出水的焓值接近或等于相应压力下饱和水的焓值，则说明疏水设备的性能良好，没有跑汽损失。由于蒸发器所使用加热蒸汽量很大，因而要求配备排水量较大的疏水设备。目前BT博特三效蒸发器使用的疏水设备可以采用浮球式疏水阀或自制恒液面控制疏水兼排冷凝水装置，这两种疏水装置都能较好起到疏水排冷凝水作用，一般不会跑汽。

十一、散热损失

盐溶液蒸发器的原液来料管到出料管路系统的所有设备、管道、法兰、人孔、阀门、贮罐采取必要的保温措施，减少热散失。蒸发设备一般为单套生产，必须有一定量的原料贮量才能平衡生产，原液贮为原液周转的主要贮罐，例如铝电解质提锂的原液温度在80℃-90℃，原液罐保温方法不当，此项损失将明显增加，将从生产的含锂原液出口至蒸发的所有管道、阀门、设备及人孔保温，同时缩短含锂原液进蒸发前的停留时间。加强设备、管道的保温是影响蒸发经济运行的因素。

十二、原液损失

盐溶液蒸发的消耗直接与产品产量（例如：碳酸锂产量）密切有关，如果产出的碳酸锂损失了，必然会影响蒸发经济运行的状况。蒸发工段通过核对含锂原液加料量及含锂浓缩液出料计量，每班核算产量、汽耗，发现跑、冒、滴、漏等异常情况及时处理，有效地控制锂源损失。常见的措施有：

A、在蒸发操作中，加强盐溶液蒸发器真空度的控制，防止液面过高和蒸发强度过大而造成二次蒸汽带液带锂。为防止失控，一般要定期检测各效排出的冷凝水电导率和下水的含锂量，如果发现电导率及含量锂偏高应及时排查，消除不正常的因素。

B、尽量减少离心后盐分的含水率，减少盐分中夹带锂资源的情况。

跑、冒、滴、漏的影响。加强设备的管理、降低静密封点和动密封点的泄漏率。在盐溶液蒸发系统中，要防止泄漏的重点放在。① 定期检修和更换蒸发器的加热室，防止料液漏入冷凝水中。② 认真维护和保养采盐泵的轴封或选用良好的密封装置，减少泵的泄漏。③ 减少管道腐蚀及阀门检修过程中的跑冒滴漏情况。