نظام تبخير وتركيز ثيوسيانات الصوديوم 50 طنًا يوميًا

مخطط العملية

1. خصائص المواد

• ارتفاع نقطة الغليان Δb = 9 درجات مئوية، 50% NaSCN، 80 كيلو باسكال·أمبير

• التشبع الفائق الحرج ΔCmax = 12 جم/لتر، معرض بشكل كبير للتبلور في نطاق 50~55 درجة مئوية

• يحتوي على كميات صغيرة من HCN و H₂S؛ يتطلب النظام نظامًا مغلقًا ومعالجة غاز الذيل بالفرك القلوي على مرحلتين.

2. ملخص العملية

• المواد الخام → التسخين المسبق

• المكثف + البخار الثانوي → فيلم ساقط + دورة قسرية ثلاثية التأثير MVR

• التأثير الأول: مبخر الفيلم المتساقط، 48 درجة مئوية، مركز بنسبة 18%

• التأثير الثاني: الدورة القسرية لـ FC، 58 درجة مئوية، مركزة بنسبة 35%

• التأثير الثالث: الدورة القسرية لـ FC + ساق الملح، 65 درجة مئوية، مركزة بنسبة 48% → الطرد المركزي المستمر → التجفيف في طبقة مميعة → التعبئة التلقائية

• يتعرض البخار الثانوي لارتفاع في درجة الحرارة بمقدار 18 درجة مئوية بعد المرور عبر ضاغط تيتانيوم ثنائي المرحلة، ونسبة ضغط 1.7، واستهلاك طاقة 28 كيلوواط ساعة / طن من الماء.

3. الابتكارات الرئيسية

• التحكم في درجة حرارة التأثير المنفصل: لتجنب نطاق ΔCmax، يستخدم التأثير الأول فيلمًا ساقطًا بدرجة حرارة منخفضة لمنع التبلور، بينما يستخدم التأثيران الثاني والثالث الدورة القسرية عالية القص لضمان نمو البلورات.

• ساق الملح + هيكل الغسيل: وقت إقامة البلورة ≥45 دقيقة، CV ≤8%، محتوى الرطوبة بعد الطرد المركزي ≤3%.

• التنظيف العكسي عبر الإنترنت: يتم تنظيف أنابيب التسخين بالبخار الثانوي كل 30 دقيقة للحفاظ على قيمة K ≥ 1200 W/(m²·K).

• نسبة ارتجاع السائل الأم قابلة للتعديل من 0 إلى 40%، مما يضمن قدرة النظام على تحمل إثراء Na₂S₂O₃ لمدة ≥30 يومًا.

تكوين المعدات

المبخر: فولاذ مزدوج 2205 + صفائح أنبوبية مركبة من التيتانيوم/2205؛ يستخدم موزع الفيلم المتساقط فوهات حلزونية قابلة للفصل لضمان اتساق الفيلم بنسبة ≥95%.

الضاغط: مروحة من التيتانيوم، محرك تردد متغير، أقصى سرعة خطية ≤230 م/ث، قيمة الاهتزاز <2.8 مم/ث، عمر التصميم 80000 ساعة.

أجهزة الطرد المركزي: جهاز طرد مركزي بشاشة حلزونية أفقية، أسطوانة L/D=2.2، تحكم في تحويل تردد السرعة التفاضلية، قسم الغسيل باستخدام رذاذ سائل مشبع ثانوي من NaSCN لتقليل انجراف Na₂S₂O₃.

التجفيف: سرير مائع متداول مغلق الحلقة، حماية من النيتروجين، محتوى الأكسجين <5%، درجة حرارة المنتج ≤55 درجة مئوية لمنع التحلل الحراري.

الأتمتة والسلامة: 

التكرار المزدوج DCS+SIS، والمعلمات الرئيسية مع التصويت بنسبة اثنين من ثلاثة؛ تم إعداد أكثر من 20 قفلًا متشابكًا لزيادة ضغط الضاغط، ومستوى السائل العالي، والفراغ العالي، ومحتوى الأكسجين الزائد.

يحتوي النظام على غسيل قلوي على مرحلتين + امتصاص الكربون المنشط، مع HCN <0.3mg/m³ وH₂S <0.5mg/m³ عند منفذ التفريغ.

تقسيم المناطق المقاومة للانفجار: منطقة الضاغط والمحرك والأجهزة كلها حاصلة على شهادة مقاومة للانفجار.

بيانات التشغيل (اختبار الأداء، أكتوبر 2024)

• معدل التبخر: 2100 كجم/ساعة القيمة التصميمية: 2083 كجم/ساعة

• البخار المباشر: 0.18 طن/طن من الماء القيمة التصميمية: 0.20

• استهلاك الطاقة: 28 كيلوواط ساعة/طن من الماء ضاغط + مضخة دائرية + مضخة تفريغ

• مياه التبريد: 2 طن/طن من الماء 32 درجة مئوية → 38 درجة مئوية عائد NaSCN: 97.8%

• حجم جسيمات البلورة d50: 0.85 مم، نقاء 98.7%، بياض ≥85%، Cl≤200ppm، SO₄²⁻≤300ppm

الفوائد الاقتصادية والبيئية

توفير سنوي في البخار يبلغ 42 ألف طن، أي ما يعادل 4800 طن من الفحم القياسي، وخفض انبعاثات الكربون بمقدار 12 ألف طن.

وارتفع سعر المبيعات الخارجية لمادة NaSCN عالية النقاء من 3800 يوان/طن إلى 5500 يوان/طن، مما أدى إلى توليد ما يقرب من 18 مليون يوان من الإيرادات السنوية الإضافية.

لا يوجد تصريف لمياه الصرف الصحي، مما يلغي رسوم التخلص الخارجية السابقة البالغة 45 يوانًا للسائل الأم عالي الملح من التبخر متعدد التأثيرات. 0 يوان صيني/السنة فترة استرداد الاستثمار: 2.1 سنة

تعليقات العملاء

عمل النظام لمدة تسعة أشهر دون أي توقف مفاجئ. بيانات مراقبة حالة المعدات الأساسية، مثل الضاغط وأجهزة الطرد المركزي ومضخة الدوران، ممتازة، ونقاء المنتج يلبي متطلبات المالك باستمرار. يحقق المشروع بالفعل وضعًا مربحًا للجميع، إذ يُسهم في معالجة مياه الصرف الصحي عالية الملوحة، ويوسع سلسلة القيمة.

خاتمة

يُثبت نظام كانغ جينغوي لتبخير وتركيز ثيوسيانات الصوديوم، بقدرة إنتاج 50 طنًا يوميًا، موثوقية وفعالية عملية "MVR + التحكم في درجة الحرارة بالتأثير الجزئي + غسل أرجل الملح" المُدمجة في معالجة محاليل الملح المرتفعة الحساسية للحرارة وذات نقطة الغليان العالية. في المستقبل، سنواصل تحسين كفاءة الضاغطات وطرق استخدام موارد السائل الأم لتزويد المزيد من شركات الكيماويات والكوك والأدوية بحلول شاملة لمياه الصرف الصحي منخفضة الاستهلاك وعالية القيمة وخالية من التصريف.