Detalles del evaporador de efecto cuadrante
En el evaporador de cuatro efectos de sulfato de sodio, el calor latente del vapor secundario se utiliza por completo, lo que mejora la tasa de utilización del vapor de calentamiento. Según la presión de funcionamiento, se puede dividir en evaporación a presión normal, presurizada y a presión reducida. En la evaporación presurizada, la temperatura del vapor secundario obtenida es más alta y se puede utilizar como vapor de calentamiento para el siguiente efecto. Por lo tanto, la evaporación de un solo efecto es principalmente evaporación al vacío; el efecto frontal de la evaporación de múltiples efectos es el funcionamiento a presión normal o presurizado, mientras que el efecto trasero se opera al vacío.
A partir del evaporador más primitivo se ha evolucionado hasta llegar a los evaporadores de efecto simple, doble efecto, triple efecto, cuádruple efecto o de más efectos, todos ellos con el objetivo de reducir gradualmente el consumo energético.
El sistema consta de cuatro evaporadores conectados en serie. Utiliza el vapor secundario generado por la evaporación del efecto anterior para proporcionar una fuente de calor para el siguiente efecto con el fin de lograr el objetivo de ahorro energético.
El evaporador de cuatro efectos puede recuperar parte del vapor secundario. Cuanto mayor sea el número de efectos, más vapor secundario se recupera. Esto es diferente del evaporador MVR, que puede recuperar todo el vapor secundario.
El proceso de evaporación de cuatro efectos: puede ser de flujo descendente, contracorriente, flujo horizontal, flujo cruzado, etc. Según el modo de operación, se puede dividir en continuo o intermitente. La mayoría de los procesos de evaporación en la industria son procesos de operación continua y estable.
Según el uso que se le dé al vapor secundario, se puede dividir en evaporación de efecto simple y evaporación de efecto múltiple. Si el vapor secundario generado no se utiliza y se descarga directamente después de la condensación por el condensador, esta operación se denomina evaporación de efecto simple. Si el vapor secundario se conduce a otro evaporador con una presión de funcionamiento más baja como vapor de calefacción y se utilizan varios evaporadores en serie, esta operación se denomina evaporación de efecto múltiple.
El evaporador de cuatro efectos puede adoptar diversas formas, como circulación forzada, circulación natural, película descendente, película ascendente, evaporador de placas, etc., y también puede adoptar diversas combinaciones para optimizar el proceso.
(1) Flujo de materiales
El material a concentrar pasa a través de la bomba de alimentación, el medidor de flujo, el intercambiador de calor de placas, el intercambiador de calor de carcasa y tubos hasta el separador de primer efecto, y entra en el calentador de primer efecto para calentar bajo la acción de la bomba de circulación de primer efecto. El vapor secundario generado y el material concentrado salen del haz de tubos, y la mayor parte del material se recoge en la bomba tampón en la parte inferior del separador y se bombea hacia el segundo efecto, y parte del material se evapora mediante la bomba de circulación. En el separador, el vapor y el líquido se separan, y el vapor secundario sale por la parte superior del separador hacia el calentador de segundo efecto para calentar.
El material se evapora desde el primer efecto hasta el segundo y tercer efecto siguiendo el mismo principio y se evapora continuamente a través de tres unidades de evaporación; para el cuarto efecto se utiliza circulación forzada. Cuando el material alcanza la saturación, los cristales pasan a través del cristalizador TDB y se precipitan y descargan en el tanque de cristalización para enfriarse y cristalizarse antes de entrar en el separador para su separación. El licor madre circula y se evapora mediante una bomba de circulación forzada.
(2) Proceso de vapor crudo, vapor secundario y agua condensada.
La principal fuente de energía para calentar el equipo es vapor crudo a baja presión. El vapor ingresa al tubo de la carcasa del evaporador a través de la válvula de control de vapor e intercambia calor con el material. Después de condensarse, fluye hacia la carcasa del segundo efecto desde la parte inferior de la carcasa del calentador. El vapor secundario evaporado del primer efecto sale por la parte superior del separador del primer efecto para calentar la carcasa del segundo efecto y se condensa desde la parte inferior del calentador del segundo efecto y se mezcla con el agua condensada del primer efecto hasta la parte inferior del calentador del tercer efecto. De manera similar, el vapor secundario evaporado del segundo efecto es calentado por el tercer efecto, y el vapor secundario evaporado del tercer efecto es calentado por el cuarto efecto. Después de la condensación, se mezcla con el agua condensada del primer, segundo y tercer efectos hasta la carcasa del cuarto efecto y, finalmente, se condensa en el condensador. El agua condensada de todo el sistema se bombea. La parte del gas que no se puede condensar es succionada por una bomba de vacío para mantener el vacío del equipo.
El sistema de evaporación de cuatro efectos de ENCO suele tener en cuenta la recuperación de agua condensada o el calor del vapor secundario para lograr un ahorro energético. En el tratamiento de aguas residuales, también se debe considerar la limpieza automática en línea de las incrustaciones del precalentador.
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