每日150吨三氯化铁三效蒸发器
概述
1. 项目内容：现场情况
浓缩前是 10%的全铁，约 28%氯化铁产品进入三效蒸发系统，获得浓度 38.5~40%的产品，浓缩后的三氯化铁 3万吨／年。
设计：每天 150吨的三氯化铁溶液，主要成分如下：28%的三氯化铁，≤0.5%的 HCL，另含有少量其它杂质。
处理工艺要求：
（1）原液浓缩后，三氯化铁浓度大于 38.5%。
（2）含少量 HCL的蒸发冷凝液收集储存
（3）原料温度 25度。
- 蒸汽价格：300元/吨
- 电：0.7元/度
2. 设计思路
采用 3效蒸发装置对原液进行浓缩处理，设计日处理 150吨（年运行时间按 300天计算）的处理装置一套。
设计蒸发能力：进料每小时 6.25吨，蒸发量：1.75~1.875吨
3. 设计条件
装置采用 0.5MPa（表压）饱和蒸汽作为热源。
溶液特点及工艺选择
氯化铁（ferric chloride），化学式 FeCl3。是一种共价化合物。为黑棕色结晶，也有薄片状，熔点 306℃、沸点 315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。
FeCl3从水溶液析出时带六个结晶水为 FeCl3·6H2O，六水合氯化铁是橘黄色的晶体。氯化铁是一种很重要的铁盐。
物理性质
- 外观与性状：黑棕色结晶，粉状也略带块状
- 熔点（℃）：306
- 沸点（℃）：319
- 相对密度（水=1）：2.90
- 相对蒸气密度（空气=1）：5.61
- 溶解性：易溶于水，不溶于甘油，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙醚
蒸发工艺
蒸发装置选型：预热器+3效蒸发，两用型工艺流程及操作工艺详细说明：
*图1：三氯化铁三效蒸发工艺流程图*
主要构筑物设计
主要建筑物
本工艺主要建筑物为三效等装置，采用钢结构，主体装置长8米，宽5米，高10米。
项目设备表
每日150吨三氯化铁，蒸发能力1.9T/h，3效蒸发
| 类别 | 序号 | 位号 | 货物名称 | 规格、型号 | 数量 | 价格万元 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 蒸发器 | 1 | F-0101 | 一效加热器 | 石墨块孔，加热面积：120m² | 1 | 14.76 | ||||||
| 2 | E-0101 | 一效分离室 | Φ1200mm | 1 | 11 | |||||||
| 3 | F-0102 | 二效加热器 | 石墨加热块孔，面积：100m² | 1 | 15.3 | |||||||
| 4 | E-0102 | 二效分离室 | Φ1200mm | 1 | 11 | |||||||
| 5 | F-0103 | 三效加热器 | 石墨块孔，加热面积：100m² | 1 | 15.3 | |||||||
| 6 | E-0103 | 三效分离室 | Φ1200mm | 1 | 11 | |||||||
| 7 | E-0104 | 1效冷凝水预热器 | 石墨块孔，传热面积：10m² | 1 | 1.23 | |||||||
| 8 | E-0105 | 3效冷凝水预热器 | 石墨块孔，传热面积：10m² | 1 | 1.53 | |||||||
| 9 | E-0106 | 尾气预热器 | 石墨块孔，传热面积：20m² | 1 | 3.06 | |||||||
| 10 | E-0107 | 冷却器 | 石墨传热面积：5m² | 1 | 0.765 | |||||||
| 11 | E-0108 | 冷凝器 | 石墨传热面积：120m² | 1 | 14.76 | |||||||
| 12 | V-0101 | 冷凝液罐 | 容积：3m³；PP | 1 | 1.5 | |||||||
| 合计 1 | 101.205 | |||||||||||
| 2 泵类 | 1 | P-0101A/B | 蒸发进料泵 | 四氟磁力泵：Q=8m³/h普通电机，一开一备 | 2 | 1.6 | ||||||
| 2 | P-0102A/B | 蒸发出料泵 | 四氟磁力泵：Q=5m³/h普通电机，一开一备 | 2 | 1.4 | |||||||
| 3 | P-0103A/B | 冷凝水泵 | 四氟磁力泵：Q=5m³/h普通电机，一开一备 | 2 | 1.4 | |||||||
| 4 | P-0104A/B | 真空系统 | 水喷射真空系统，内部换热器，一开一备 | 2 | 2.5 | |||||||
| 合计 2 | 6.9 | |||||||||||
| 3 阀门、管道类 | 1 | 截止阀 | 1套 | |||||||||
| 2 | 疏水阀 | 1套 | ||||||||||
| 3 | 四氟手动球阀 | 1套 | ||||||||||
| 4 | PP手动球阀 | 1套 | ||||||||||
| 5 | 止回阀 | 1套 | ||||||||||
| 6 | 电动调节阀 1 | 生蒸汽电动阀 | 1个 | |||||||||
| 7 | 电动调节阀 2 | 一效进料电动阀 | 1个 | |||||||||
| 8 | 电动调节阀 3 | 二效进料电动阀 | 1个 | |||||||||
| 9 | 电动调节阀 4 | 三效进料电动阀 | 1个 | |||||||||
| 合计 3 | 4 | |||||||||||
| 4 仪表类 | 1 | TI-0101 | 温度变送器 1 | 循环冷却水进口温度 | 1 | |||||||
| 2 | TI-0102 | 温度变送器 2 | 循环冷却水出口温度 | 1 | ||||||||
| 3 | TI-0103 | 温度变送器 3 | 生蒸汽温度 | 1 | ||||||||
| 4 | TI-0104 | 温度变送器 4 | 一效蒸发室温度 | 1 | ||||||||
| 5 | TI-0105 | 温度变送器 5 | 二效蒸发室温度 | 1 | ||||||||
| 6 | TI-0106 | 温度变送器 6 | 三效蒸发室温度 | 1 | ||||||||
| 7 | LT0101 | 液位变送器 1 | 一效分离室 F-0101液位 | 1 | ||||||||
| 8 | LT0102 | 液位变送器 2 | 二效分离室 F-0102液位 | 1 | ||||||||
| 9 | LT0103 | 液位变送器 3 | 三效分离室 F-0103液位 | 1 | ||||||||
| 10 | LT0104 | 液位变送器 4 | 冷凝水罐液位 V-0102 | 1 | ||||||||
| 11 | 电磁流量计 | 物料进料量 | 1 | |||||||||
| 12 | 在线比重计 | 出料浓度控制 | 1 | |||||||||
| 13 | 就地压力表 | 主蒸汽压力 | 1 | |||||||||
| 14 | 就地压力表 | 冷却水进口压力 | 1 | |||||||||
| 15 | 负压隔膜压力表 | 真空表 | 1 | |||||||||
| 16 | 就地温度表 | 生蒸汽温度 | 1 | |||||||||
| 合计 4 | 5 | |||||||||||
| 5 自控 | 1 | PLC自控柜 | PLC采用西门子 SIEMENS，15寸昆仑通态触摸屏 | 1 | 8 | |||||||
| 合计 5 | 1 | 8 | ||||||||||
| 6 安装类 | 1 | 管道 | 1 | 10 | ||||||||
| 2 | 配件 | 法兰螺栓等 | 1 | 1 | ||||||||
| 3 | 配电 | 含电缆及桥架 | 1 | 1 | ||||||||
| 4 | 设备安装费 | 安装费 | 1 | 12 | ||||||||
| 5 | 设备调试费 | 调试费 | 1 | 2 | ||||||||
| 6 | 保温 | 含保温材料：岩棉100，外包不锈钢皮0.5mm；自购 | 1 | 4 | ||||||||
| 7 | 钢结构 | 甲方整体搭建；自购 | 1 | 20 | ||||||||
| 8 | 防雷接地 | 自备 | 1 | 3 | ||||||||
| 9 | 地基基础 | 钢筋混凝土；自备 | 1 | 3 | ||||||||
| 11 | 凉水塔系统 | 100T凉水塔及凉水塔池，配套水泵100T/h；自备 | 1 | 4 | ||||||||
| 合计 6 | 60 | |||||||||||
| 7 工程设计 | 1 | 设计 | ||||||||||
| 合计 7 | 3 | |||||||||||
| 8 运输 | 1 | 运输 | ||||||||||
| 合计 8 | 3 | |||||||||||
| 总合计 | 191.105 | |||||||||||
三效蒸发：水电汽消耗及能耗
| 序号 | 项目 | 数量 | 费用（元） | 备注1（单价元） | 备注2 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 耗电（千瓦） | 12 | 8.4 | 0.7 | 系统装机功率：26KW |
| 2 | 耗蒸汽（吨） | 1.41 | 423 | 300 | |
| 3 | 耗冷却水（吨） | 100 | 20 | 0.2 | 凉水塔装机功率：~15KW |
| 4 | 总处理费用（元） | 451.4 | |||
| 5 | 总处理水量（吨/h） | 6.25 | |||
| 6 | 蒸发水量（吨/h） | 1.88 | |||
| 7 | 吨水处理费用（元） | 72.224 |