浙江**特种材料股份有限公司MVR蒸发项目技术方案

浙江**特种材料股份有限公司MVR蒸发项目技术方案

新乡市双诚环保设备有限公司

 

一、概述

1.1 浙江**特种材料股份有限公司提供参数及要求

物料名称：含硫化钠、木质素废水溶液；

蒸发量：3.0t/h；

进料温度：20℃；

进料浓度：硫化钠5%；

物料液相沸点升高8℃；

系统材质：与物料接触部分采用不锈钢304材质，其他部分碳钢材质（具体详见设备清单）。

1.2 设计目标

每小时蒸发量3t/h，处理量3.5t/h，蒸发出来的水可重复利用。

1.3 设计标准

《中华人民共和国环境保护法》

《中华人民共和国水污染防治法》

《污水综合排放标准GB8978-1996》

《供配电系统设计规范》GB50052-95

《低压配电设计规范》GB50054-95

《3-110KV高压配电装置设计规范》GB50060-92

《建设项目职业安全卫生设施和技术措施验收办法》（劳安字（1992）1号）

《工业企业厂界噪声标准》GB12348-2008

《声环境质量标准》GB3096-2008

《建筑设计防火规范》GBJ16-2001

《化工设备、管道外防腐设计规定》HG/T 20679-1990

【法兰标准HG/T20592-2009】

1.4 设计原则

处理工艺确保排放水质满足客户要求，可重复利用。

处理工艺设施运行稳定，有一定的操作范围，能适应水量变化的需要。

选用材料有良好的耐腐蚀性。

处理工艺设施自动化程度高，安装、操作、运行及维护简单。

设施结构紧凑，占地面积少。

满足工艺要求的条件下，尽可能降低投资成本和运行成本。

 

二、技术方案

浙江**特种纸业材料股份有限公司提供的样品，实验小试总结（废水取样250ml）：废水为深褐色，废水的PH值为13-14，密度1.038千克/升。蒸发液相沸点：96℃——104 ℃，沸腾时小气泡密集爬壁，沿三口瓶冷凝液溢出口溢出。停止加消泡剂（按每吨0.33公斤添加）后，顺利蒸发出冷凝液207ml，无爆沸停止（母液约42ml，需作相关实验），蒸发比大于82.8%。母液降温至室温（18 ℃),无结晶物析出，母液COD约为22万，冷凝液COD约为1640。

硫化钠的溶解度表

温度ºC	0ºC	10ºC	20ºC	30ºC	40ºC	60ºC	80ºC	90ºC	100ºC
溶解g/100ml	12.4	15.4	18.6		29		49.2	57.3

根据浙江**特种纸业材料股份有限公司提供的数据及要求和新乡市双城环保设备有限公司实验室的实验数据，结合以往设计经验，在保证设备正常运行前提下，最大程度降低设备投资成本和设备运行成本，我们认为：浙江**特种纸业材料股份有限公司提供的废水，宜采用MVR升膜蒸发方式进行蒸发处理。具体工艺流程如下：

 

2.1 工艺流程说明

2.1.1 MVR蒸发原理

机械式蒸汽再压缩（MVR）蒸发器利用蒸发器中产生的二次蒸汽，经压缩机压缩，压力、温度升高，热焓增加，然后送到蒸发器的加热室作为加热蒸汽使用，使料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。从而使要废弃的二次蒸汽就得到了充分的利用，回收了潜热。大大提高了蒸发热效率，降低运行成本，吨水蒸发能耗相当于多效的36效串联蒸发。目前该种蒸发技术在国内得到了越来越广泛的使用。                               

2.1.2 预热

在废液储存调节池中按每吨0.33公斤添加消泡剂，并搅拌均匀，待进入原液预热工段。

预热是MVR蒸发系统中必不可少的一个步骤。通过预热既能充分利用系统的余热，减少系统的能耗，又能保证系统连续稳定运行。

含硫化钠的废水溶液通过进料泵的输送，经过预热器的预热后，进入MVR蒸发系统。在预热器中，含硫化钠的废水溶液与MVR蒸发系统产生的冷凝水进行换热，含硫化钠的废水溶液温度从20℃上升至80℃左右（蒸发前的适宜温度）；经预热后的含硫化钠的废水溶液进入MVR升膜蒸发器蒸发浓缩。

2.1.3 升膜蒸发器

升膜蒸发器具有如下优点：适用于蒸发量大、蒸发比高、热敏、发粘、发泡物料的蒸发。

经预热后的含硫化钠废水被输送至升膜蒸发器的底部腔内，加热蒸汽在管外冷凝。当原料液受热后沸腾汽化，生成二次蒸汽在管内高速上升，带动料液沿管内壁成膜状向上流动，并不断蒸发汽化，加速流动，汽液混合物进入分离器后分离，浓缩液返回升膜底部腔内，当物料浓度达到设计浓度，通过升膜出料泵转移至冷却结晶釜中。

2.1.4 蒸汽流向

为了减少液沫夹带，得到较为纯净的蒸馏水。蒸发器在设计上，采用了多种除沫技术。

1) 升膜分离器的进气口采用旋风进气的方式。

2) 升膜分离器的顶部设有除沫器。

升膜蒸发器产生的蒸汽，经汽液分离后进入高速离心压缩机的入口，经压缩机升温升压后，送至升膜蒸发器的壳程内，蒸汽通过换热管壁与管内流动的含硫化钠废水溶液换热，蒸汽在列管外壁上冷凝成水。冷凝水与预热器中的物料进行换热，对含硫化钠废水溶液预热后，降温至80℃左右，排出MVR蒸发系统，可直接进入中水回用系统或者先进行生化处理再进行中水回用。

2.2 电气仪表

2.2.1 设计依据

供配电系统设计规范GB-50052-95

通用用电设备配电设计规范GB-50055-93

低压配电设计规范GB-50054-95

建筑物防雷设计规范GB-50057-94(2000年版)

爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB-50058-92

电力工程电缆设计规范GB-50217-2007

建筑照明设计标准GB-50034-2004

低压开关柜技术规范

低压电缆技术规范

电力工程电缆设计规范

2.2.2 设计原则

车间外电缆采用电缆沟、穿管直埋敷设相结合的方式，构筑物内采用电缆沟、电缆桥架及穿钢管敷设。

车间内动力设备配电线路采用带盖的铝合金电缆桥架敷设，或在电缆沟内敷设。

2.2.3 设计描述

所有仪表均符合IEC或ISO标准。仪表有防尘，防水外壳，提供满足工况要求的防护等级。螺纹或法兰链接符合国家或国际标准。所有安装在管道中的仪表都有连接阀门，便于仪表的维护拆修。仪表刻度或单位一律采用SI单位制。

2.2.4 防雷接地

在进线处设避雷装置。在PLC等控制设备电源进线处装设浪涌保护器，外场监测设备信号线也装设浪涌保护器。所有建筑物构筑物装设防雷设施。所有用电器都应接地保护。防雷接地，工作接地，保护接地共用接地装置，利用自然接地作为接地装置。接地电阻≤1欧姆。

2.2.5 防雷等级 

根据“建筑物防雷设计规范”中规定，填埋区建筑物均属于三类防雷建筑物。

2.2.6 防雷措施

在建筑物天面设避雷带防直击雷。在重要电气设备电源进线侧设浪涌抑制器，防电磁感应雷。

所有电气设备均应采取保护接地。配电系统采用TN-S接地系统。建筑物防雷接地与配电系统接地，弱电系统接地共用接地极，接地电阻要求不大于1欧姆。

2.3 控制系统

2.3.1 设计依据

HG/T:20638~20639《化工装置自控工程设计规范》

CECS81:96《工业计算机监控系统抗干扰技术规范》

CBJ42-81《工业企业通信设计规范》

GB50168-92《电气装置安装工程电缆施工及验收规范》

GB50169-92《电气装置安装工程接地施工及验收规范》

GB50174-93《电子计算机房设计规范》

GB8566-88《计算机软件开发规范》

JGJ/T16-92《建筑电气设计技术规程》

GB/T13729-92《远动终端通用技术条件》

GB/T13730-92《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》

GBJ93-86《工业自动化仪表施工及验收规范》

GB/T14429-93《远动设备及系统术语》

2.3.2 设计原则

先进性原则：利用先进的科学技术、达到国内领先水平。

实用性原则：结构简洁、功能实用、操作简单、界面友好。

可靠性原则：系统可靠性高、适应恶劣环境。

2.3.3 设计描述

蒸发系统运行方式：全自动，只需配置中控室监控人员。

控制系统由上位机监控部分和控制器（PLC）组成。用户可通过上位机界面对设备的进料系统、蒸发系统进行控制和监视，包括：设备启停控制、运行模式的切换、相关参数的设置、设备运行状况的监视、故障报警和运行数等，实现系统设备工艺参数实时监视。

设备自动运行模式：设备在无故障、参数设置正常的情况下，系统根据液位、温度、压力等信号，控制离心泵和气/电动阀的调节，实现自动运行。在自动运行模式，操作员可以对每一台水泵、阀门进行手动启停操作。

2.3.4 设计参数表

2.3.5 主要设备清单

三、设计分工、图纸资料交付及协调会

3.1 设计分工

3..1.1 甲方（使用方）：浙江**特种材料股份有限公司

1）土建基础设计和建设；

2）公用工程设计和建设（包括电、循环水、车间蒸汽凝水、仪表气和蒸汽）（界区为：MVR装置区指定地点）。

3.1.2 乙方（设备制造方）：新乡市双城环保设备有限公司

1）系统工艺设计；

2）供货范围内所有设备、电气仪表及控制系统的设计、制造、采购及安装调试；

3）土建基础条件图；

4）管道支架、电缆桥架及线槽等的设计；

5）公用工程条件设计；

6）设备钢平台设计和制作；

 *图纸资料及协调会

序号	图纸名称	投标资料	最终资料	随机资料
1	工艺流程图		√
2	平面布置图		√
3	土建基础条件图		√
4	工艺管路图		√
5	P&ID工艺流程图		√
6	电气原理图		√
7	电气施工图		√
8	公用工程消耗一览表		√
9	装箱清单			√
10	产品合格证			√
11	操作维护手册			√
12	有关检验和试验数据			√
13	配套设备的说明书			√
14	配套设备的合格证			√

合同生效后60天内提供最终资料，纸质版1份，电子版1份。

四、监造和性能验收

4.1 监造

本章用于合同执行期间对乙方所提供的设备（包括对分包外购设备）进行检验、监造和性能验收试验，确保甲方所提供的设备符合要求。

乙方应在采购合同生效后1个月内，向甲方提供与本合同设备有关的监造、检验、性能验收试验标准。

监造内容

文件见证和现场见证资料需在见证后10天内提供给甲方监造代表。

4.2 性能验收

目的为了检验合同设备的所有性能是否符合要求。

性能试验的时间：设备性能验收试验一般在168小时试运之后半年内进行，具体试验时间由甲乙双方协商确定。

五、安装、调试方案

5.1 安装

完成土建基础建设

完成主设备钢架结构

主设备就位

完成辅助设备钢架结构

辅助设备就位

配管

设备清扫

设备单体试压及吹扫

设备整体试压和吹扫

用电设备及仪表表的接线

设备整体试漏

设备的保温

5.2 调试

单体设备调试

联动调试

系统起动：在系统完成安装和安装检查确认后，由乙方主导。

系统进液：甲方需提供足够的原液以保证性能测试的连续。

系统调节：将结合自身的工程经验，采取多种方式，不断调整控制参数，优化系统的性能，待系统稳定后开始取样测试。

测试数据：至少每2小时和设置参数变动后记录一次下列数据：

记录数据的确切时间

进料量、进料温度及浓度

出水量及出水温度

出盐量及颗粒度

固废量

用电量

蒸汽耗量

测试评估报告：经过72小时的测试成功后，由新乡市双诚环保设备有限公司准备测试的评估报告。

试运行过程中，若发现不影响性能的缺陷，双方记录下来备忘，以备后续改善，根据测试数据整理出表现系统性能的项目如下：

系统吨水电耗。

系统吨水蒸汽消耗。

出水水质：符合招标文件的要求。

六、服务和培训

6.1 服务

乙方服务人员保证所提供的合同设备安全、正常投运。

6.2 乙方安装经理职责

安装经理的任务主要包括设备催交、货物的开箱检验、设备质量问题的处理、安装和调试；

在安装和调试前，乙方服务人员应向使用方进行技术交底，讲解和示范将要进行的程序和方法。乙方安装经理负责全权处理现场出现的一切技术和商务问题。

6.3 甲方义务

配合乙方服务人员工作，并提供生活、工作方便，费用由乙方自理。

6.4 培训

为使合同设备能正常安装、调试、运行、维护及检修，乙方有责任提供相应的技术培训。培训内容和时间应与工程进度相一致。

序号	培训内容	计划人/天数	培训教师构成		地点	备注
			职称	人数
1	系统介绍、运行操作培训、设备维护培训	2人/3天	工程师	2	用户现场
2	设备结构及检修培训	2人/1天	技师	2	设备生产现场
3	设备安全培训	2人/1天	工程师	2	用户现场

6.5 培训计划和内容如下

培训的时间、人数、地点等具体内容由双方商定。