一（yī）、係統定位與適用場景
無水硫酸鈉MVR蒸發結晶係統，專用於（yú）處理工業副產硫酸鈉廢水、鹽（yán）湖鹵水提鈉及井鹽溶鹵製元明粉工藝，實現硫酸鈉資源化回收與零排放。
適用場景：
工業副產（chǎn）硫酸鈉廢（fèi）水（如化工、製藥行業）
鹽湖（hú）鹵水提鈉（NaCl-Na₂SO₄二元體係（xì））
井鹽溶鹵生產高純元（yuán）明粉（Na₂SO₄純（chún）度≥98%）
二、硫酸鈉溶液特性與工藝適配性
溶液特性分析（xī）
中性環（huán）境：pH值6-8，腐蝕性低（設（shè）備材質選擇範圍寬）。
低沸點升高：飽和溶液（yè）沸點升僅3℃（傳統多效蒸發（fā）需多級，MVR優勢顯著（zhe））。
雜質敏（mǐn）感性：
高Cl⁻環境：需拓展NaCl-Na₂SO₄三元分離工藝，產雙鹽。
有機物/堿性條件：影（yǐng）響晶體粒度與起沫風險。
關鍵工藝挑戰
晶體粒度控製：雜質或堿性條件下易生成細小晶體（＜50μm），導（dǎo）致蒸發器內起沫。
泡沫夾帶風險（xiǎn）：泡沫進入壓縮機（jī）引發葉輪衝擊（jī）、結垢，威脅設備安全。
三、核心工藝（yì）設計與優（yōu）化策略
工藝流程（chéng）架（jià）構（gòu）
根據來料濃度與雜質特性，采用分（fèn）級蒸發策略：
工況類型及工藝流程
純淨高濃度（＞25%） 單（dān）級強製循環蒸發結晶（短流程、低能耗）
純（chún）淨低濃度（＜15%） 降膜蒸發+強製循環蒸發（降膜段高效濃縮，強製循環段（duàn）防結晶）
高沸點升（ΔT＞5℃） 多級蒸發公用壓縮機（如三級蒸發（fā），壓縮機變頻調節分配蒸汽）
大處理（lǐ）量（＞50t/d） MVR一段雙效+二段強製循環（huán）（一段降膜高效濃縮，二段強製循環處理高沸點升母液）
關鍵技術突破（pò）
晶體粒度優化
晶種添加係統：
在強製循環蒸發器入口投加晶（jīng）種（粒徑100-200μm），誘（yòu）導晶體生（shēng）長。
動態控（kòng）製晶（jīng）種添加量（5-10g/L），匹配蒸發速率。
流（liú）速與過飽和度控製：
強製循環泵流速≥1.5m/s，避免局部過飽和度（dù）過高。
蒸發溫度控製在85-95℃，平衡溶解度與沸點升。
防沫與消泡設計
消泡劑（jì）自動注入：
在線監（jiān）測（cè）泡沫高度，聯動注入聚（jù）醚類消泡劑（用（yòng）量0.1-0.5ppm）。
設備結構優化：
蒸發室頂部（bù）設（shè）置消泡擋板，減（jiǎn）少（shǎo）泡沫（mò）夾帶。
壓縮機入口增設旋風分離器，攔（lán）截＞5μm的液滴。
雜質兼容性設計
預處理單元：
高Cl⁻工況：增設鈉離子交換樹脂塔，降低Cl⁻含量（＜1%）。
有機物工況：采用（yòng）活（huó）性炭吸附+UV氧化，COD降至100mg/L以下。
分級蒸發控製：
一級蒸發控製Na₂SO₄濃度至80%飽和度，二級蒸發完成結晶。
四、設備選型與材質方案
蒸發器類型（xíng）選擇
級別 類型 選型依據
一級 降（jiàng）膜蒸發器 低濃度（＜15%）、無結晶析出時優先降膜（傳熱係數高（gāo），節能）。
二級 強製循環蒸發器 高濃度（＞25%）、高沸點升工況，強製循環避免（miǎn）管壁結垢。
壓縮機選型
類型：高速離（lí）心式壓縮機（帶變頻調節（jiē））
優勢：
適應大流量（10-100t/h）、中低壓縮比（1.15-1.3）。
節能效率比羅茨式高20%，年運行成本降低約（yuē）25%。
材質方案
接觸物料部分（fèn）：
純淨工況：316L不鏽鋼（經濟性優）。
高Cl⁻/有機物工況：鈦材（cái）（TA2）或哈（hā）氏合金（C-276）。
非接（jiē）觸（chù）部分：碳鋼防腐（fǔ）塗層（環氧樹脂+玻璃鱗片）。
五（wǔ）、係統性能參數
指標 性能數據
處理量 10-200t/d（可擴展）
進水Na₂SO₄濃度 5-30%
出水TDS ＜500mg/L（可定製零排放）
蒸汽消耗 0.12kg蒸汽（qì）/kg水（傳統多效的25%）
電耗 40-60kWh/t水（含壓縮機）
晶體粒度 100-300μm（可控）
Na₂SO₄純度 ＞99%（符合GB/T 6009-2014一級標準（zhǔn））
六、應用案例與效（xiào）果
案例1：鹽湖鹵水提鈉項目
原水水質：Na₂SO₄ 20%，NaCl 5%，TDS 250g/L。
係統配置：
預處理：鈉離子交換樹脂塔（除Cl⁻）。
蒸發：降膜蒸發器+強製（zhì）循環蒸發器，公用一台離心（xīn）式壓（yā）縮機。
運行效果：
年產元明粉15萬噸，純度高。
噸水處理成本降低35%（相比多（duō）效蒸發）。
案例2：化工副產硫酸鈉廢水
原水（shuǐ）水質：Na₂SO₄ 12%，COD 3000mg/L，pH 9.5。
係統配置：
預處理：活性炭吸附+pH調節（pH降至7.0）。
蒸發：單級強製循環蒸發器+晶種添加係統。
運行（háng）效果：
晶體粒度提升至200μm以上，泡沫高度降（jiàng）低80%。
壓縮（suō）機運行穩定（dìng），無結垢或葉輪衝擊現象。
七、係統優勢總結
高效節能：MVR技術比傳統多效蒸發節能70%以上。
晶體可（kě）控：通過晶種添加（jiā）與流速控製，實現粒度100-300μm可調（diào）。
環保兼容（róng）：適應高Cl⁻、高有（yǒu）機物、高pH等複雜水質。
資源回收：產出高純元明粉（符合國標一級（jí）），副產氯化（huà）鈉（可選）。
通（tōng）過工藝更新與設（shè）備優化，該係統為硫酸鈉廢水處理提供了高經（jīng）濟性、高（gāo）安全性的解決方（fāng）案，尤其適用於鹽湖資源開發（fā）及工業副產鹽資源化領域。