影響鹽溶液蒸發結晶器運行經濟性的因素匯總

影響鹽溶液蒸發結晶器運行經濟性的主要因素，包括生蒸汽壓力、鹽溶液濃度、料液預熱溫度、蒸發器料液液位、系統真空度、出鹽濃度、不冷凝氣體、加熱管內結鹽、外加水量、冷凝水疏水器性能及余熱利用等。現詳細講述如下：

一、生蒸汽壓力

生蒸汽壓力是鹽溶液蒸發結晶器的熱源，較高的生蒸汽壓力可以使一效蒸發器及整個蒸發系統獲得較大的溫差，使蒸發器具有較大的生產能力，蒸汽壓力的選擇也必須考慮以下幾點：

1、過高的生蒸汽壓力是沒有必要，也不適宜。生蒸汽壓力越高，蒸發器的傳熱溫差也越大。對鹽溶液或含鹽廢水蒸發器而言，有一個臨界溫度差值，一般有效溫差值控制在臨界溫差值的90%左右。超過這個值就會降低蒸發器的傳熱系數，蒸發結晶器的生產能力反而受到影響。另外，過高的生蒸汽壓力勢必要提高I效蒸發器及其加熱室的耐壓要求。用于含鹽廢水蒸發時，過高的生蒸汽壓力及蒸發強度，廢水在加熱蒸發過程易于起沫，影響蒸發器的正常運行及冷凝水的品質。

2、過低的生蒸汽壓力也不可取。因為生蒸汽壓力太低，蒸發器將不能維持良好的沸騰狀態，傳熱溫差不夠，影響蒸發量，整個鹽溶液或含鹽廢水蒸發器的生產能力將受到嚴重影響。純鹽溶液三效蒸發器的生蒸汽壓力可控制在0.3mpa左右，而廢水三效蒸發器的生蒸汽壓力一般不得超過0.3MPa，很多農藥、化工含鹽廢水的生蒸汽壓力甚至在0.1MPa左右。需要適當擴大含鹽廢水蒸發器的換熱面積，可以采用自動調節閥穩定蒸汽壓力，根據各效蒸發狀況，將氣壓穩定在合適的數值，讓各效的物料能夠穩定在一定范圍內，保證物料在各效滯留的時間不長，最大限度地發揮蒸發器的能力。

二、進料鹽溶液濃度

在鹽溶液蒸發系統的工作過程中，加熱蒸汽所供給的熱能主要消耗在水分的蒸發上。一般情況下，鹽溶液中的鹽濃度越低，含水量越高，在蒸發過程中需要蒸發的水量越多，不僅增加蒸汽的用量，而且還會影響蒸發系統的處理能力。從產出鹽的角度出發，較高的含鹽濃度對降低蒸汽消耗有利；同樣的蒸發量，含鹽濃度越高而處理量越大。凡事都有個度，過高的鹽溶液濃度也有如下弊端：A、鹽溶液濃度過高會增加料液密度，增加電耗；B、鹽溶液濃度過高會加換熱器及過料管道堵塞的概率；C、若是高沸點鹽分如氯化鈣等，過高的鹽濃度會帶來高的料液沸點升高情況，致使系統無法采用多效或MVR等節能型蒸發方式。

三、鹽溶液預熱溫度

蒸發系統的兩個環節需要熱源：首先是料液從較低溫度升高至沸點溫度，然后由水溶液沸騰變到氣態二次蒸汽。如果鹽溶液的預熱溫度接近I效物料的沸點，這對蒸發裝置的穩定運行和降低蒸汽消耗大有益處。在一般的順流工藝中，鹽溶液均使用數量有限的蒸汽冷凝水的顯熱來預熱，預熱后的鹽溶液溫度比蒸發器內料液的沸點低很多，這就不可避免地要在蒸發器內繼續預熱而消耗一部分蒸汽。因此，為節約蒸汽可適當提高鹽溶液的溫度。另外也有可以用生產其他環節的熱源對低溫料液進行預熱。還有很多鹽溶液（含鹽廢水）在產生之初本身是有較高溫度的，這時需要我們做好鹽溶液（含鹽廢水）原液罐等的外保溫。

四、蒸發器的液面高度

保持蒸發結晶器液面的正常與穩定對鹽溶液蒸發系統的正常運行非常重要。過低的液面給蒸發操作帶來嚴重的負面影響，若液面低于加熱室的上管板，則會破壞料液的正常循環，蒸發中所析出的鹽會附著在列管壁而引起堵塞，同時也會使強制循環泵產生氣蝕和震動，影響到循環泵的安全穩定運行。當然，也不是蒸發器的液面越高越好，蒸發分離室器要求沸騰液面與除沫裝置之間保持一定的距離，如果液面過高，用于氣液分離的距離過小，二次蒸汽中的含鹽液滴就容易被帶走，進而影響蒸發的效果及冷凝水的品質。保持合的蒸發器液面高度顯得非常重要。蒸發分離室液位測量多采用雙法蘭壓差液位計，蒸發室的測液如何測得準確無誤呢？根據BT鹽溶液蒸發器的經驗，如下幾點值得注意：A、雙法蘭壓差液位計的連接法蘭不能過小，法蘭口徑不小于DN50；B、蒸發分離室上的與液位計配對連接法蘭與蒸發室筒體的連接管盡量短，直到取消。防止液位計連接管道內積鹽影響測量的準確性。C、壓差液位計配備沖洗設施，便于在線沖洗視鏡。D、合理選擇壓差液位計膜片材質，含鹽廢水水質非常復雜，有些含鹽廢水的腐蝕性強，有些廢水含有機質粘黏膜片。

五、末效的真空度

提高鹽溶液多效蒸發器的末效真空度可降低蒸發器內物料的沸點，增加有效溫差，不僅可以降低蒸汽消耗，而且可以大幅提高蒸發器的生產能力。有數據顯示：將蒸發器真空度由73kPa提高到88kPa，不僅可以增加5～10℃的有效溫差，而且可提高蒸發系統的生產能力約20%。

哪些因素影響末效真空度呢：

A、循環水量、水溫對真空度的影響。溫度合適的循環水及時將末效的二次蒸汽進行冷凝，減少真空泵系統抽到二次蒸汽的比例。B、含鹽廢水蒸發器一般采用間接式冷凝器，防止間接冷凝器循環水側的結垢及二次蒸汽側的結鹽或有機物粘黏。及時清理冷凝器管殼程的結垢或有機物附著物。C、換換器排不凝氣體接口位置及整個排不凝氣管道的合理設計也非常重要，真空泵主管抽取不凝氣接管位置的合理性對末效的真空度的影響則更為明顯。

六、排母液量

在一些鹽溶液蒸發器（如鋁電解質提鋰的鹽溶液蒸發）過程中，經凈化產生的含鋰鹽溶液，除了價值主體的鋰鹽外，其余主要是氯化鈉和其他一些鹽分。在蒸發過程中，隨著鋰離子的濃度的增加，其他雜質鹽分也隨之升高，導致料液的沸點也有升高。料液過高的沸點導致各效有效換熱溫差減小，進而蒸發量也下降。實際蒸發過程中，鋰濃度達標的料液需要及排出蒸發系統。

七、不冷凝氣體

除了生蒸汽壓力和末效真空度對蒸發設備生產能力的影響外，加熱蒸汽不凝氣的影響也十分明顯。由于鍋爐給水的除氧不夠徹底以及管道泄漏等諸多原因，在蒸汽中不可避免地會夾帶少量不凝性氣體，這些不凝性氣體如不及時排除，就會在加熱室中逐漸積累，在加熱管周圍形成一層氣膜，增加了傳熱阻力，從而降低蒸發器的生產能力。即使加熱蒸汽中含有極少量的不凝性氣體，也會嚴重影響蒸發裝置的生產能力。為盡量減少加熱汽中不凝性氣體對蒸發生產的影響，要盡力做好以下工作：A、在蒸發器的加熱室設置合理的不凝氣排放口。不凝氣主要聚集在加熱管周圍和冷凝水排出口附近，要把加熱室的不凝氣排除干凈，最好放在加熱室冷凝水排出口的上方100mm設置主排不凝氣體口，其他部位可以設置輔助排不凝氣口。B、形成規章制度，采成間歇或連續排放不凝氣體方式，確保不凝氣體不在換熱器殼程內大量富積。

八、加熱管內結鹽

鹽溶液蒸發過程中，有大量結晶鹽析出，致使加熱管內壁非常容易結鹽。由于鹽層的導熱系數很小，傳熱阻力很大，因此加熱管內結鹽會明顯影響蒸發器的生產能力。

為了及時清理加熱管內的鹽層，鹽溶液蒸發器運行一段時間后就需洗效。采取如下措施可以減少結鹽。其他需要注意的事項包括：A、作業中嚴格控制蒸發器的液面，盡量避免蒸發器內缺料或斷料。B、合理選用出鹽泵和旋液分離器（出鹽器）及沉鹽器（稠厚器），確保采鹽效果，使蒸發過程中的析出鹽盡量被采出。C、提高蒸發器中料液循環速度，減少鹽結晶在管壁上附著、停留的機會。

九、外加水量

外加水量主要包括洗效水量和沖洗水量等，這部分要進入蒸發系統，等于稀釋了原液濃度，增加了需要的蒸發量。外加水量直接關系到鹽溶液蒸發器的經濟運行。減少外加水量的措施有：A、優化操作，減少不必要的沖洗及洗效水；B、某些環節，可以采用原液替代外加水進行沖洗，從而減少我加水量。

十、蒸汽冷凝水疏水性能

水蒸汽攜帶有可觀的冷凝熱，作為熱源時，必須使其在傳熱設備里充分冷凝后再排出。通過用蒸汽加熱排冷凝水處都安裝了疏水設備，其作用就是排除冷凝水和阻止跑汽。疏水設備性能對蒸汽的消耗有直接的影響。疏水設備的性能可根據其排出的水的焓值來判斷，如果排出水的焓值接近或等于相應壓力下飽和水的焓值，則說明疏水設備的性能良好，沒有跑汽損失。由于蒸發器所使用加熱蒸汽量很大，因而要求配備排水量較大的疏水設備。目前BT博特三效蒸發器使用的疏水設備可以采用浮球式疏水閥或自制恒液面控制疏水兼排冷凝水裝置，這兩種疏水裝置都能較好起到疏水排冷凝水作用，一般不會跑汽。

十一、散熱損失

鹽溶液蒸發器的原液來料管到出料管路系統的所有設備、管道、法蘭、人孔、閥門、貯罐采取必要的保溫措施，減少熱散失。蒸發設備一般為單套生產，必須有一定量的原料貯量才能平衡生產，原液貯為原液周轉的主要貯罐，例如鋁電解質提鋰的原液溫度在80℃-90℃，原液罐保溫方法不當，此項損失將明顯增加，將從生產的含鋰原液出口至蒸發的所有管道、閥門、設備及人孔保溫，同時縮短含鋰原液進蒸發前的停留時間。加強設備、管道的保溫是影響蒸發經濟運行的因素。

十二、原液損失

鹽溶液蒸發的消耗直接與產品產量（例如：碳酸鋰產量）密切有關，如果產出的碳酸鋰損失了，必然會影響蒸發經濟運行的狀況。蒸發工段通過核對含鋰原液加料量及含鋰濃縮液出料計量，每班核算產量、汽耗，發現跑、冒、滴、漏等異常情況及時處理，有效地控制鋰源損失。常見的措施有：

A、在蒸發操作中，加強鹽溶液蒸發器真空度的控制，防止液面過高和蒸發強度過大而造成二次蒸汽帶液帶鋰。為防止失控，一般要定期檢測各效排出的冷凝水電導率和下水的含鋰量，如果發現電導率及含量鋰偏高應及時排查，消除不正常的因素。

B、盡量減少離心后鹽分的含水率，減少鹽分中夾帶鋰資源的情況。

跑、冒、滴、漏的影響。加強設備的管理、降低靜密封點和動密封點的泄漏率。在鹽溶液蒸發系統中，要防止泄漏的重點放在。① 定期檢修和更換蒸發器的加熱室，防止料液漏入冷凝水中。② 認真維護和保養采鹽泵的軸封或選用良好的密封裝置，減少泵的泄漏。③ 減少管道腐蝕及閥門檢修過程中的跑冒滴漏情況。

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