一、係統定位與（yǔ）適用場（chǎng）景
無水硫酸鈉MVR蒸發結晶係統，專用於處理工業副產硫酸鈉廢水、鹽湖鹵水提鈉（nà）及井鹽溶鹵製元明粉工藝，實現硫酸鈉資源化回收（shōu）與零排放。
適用場景：
工業副產硫酸鈉廢水（shuǐ）（如化工、製藥行業）
鹽湖鹵水提鈉（NaCl-Na₂SO₄二元體係）
井鹽溶鹵生產高純（chún）元明粉（Na₂SO₄純度≥98%）
二、硫酸鈉溶液特性與工藝適配性
溶液特性分析
中性（xìng）環境：pH值6-8，腐蝕性低（設備材質選擇範圍寬）。
低沸（fèi）點升高：飽和溶液沸點升僅3℃（傳統多效蒸（zhēng）發需多級（jí），MVR優勢顯著（zhe））。
雜質敏感性：
高Cl⁻環境：需拓展NaCl-Na₂SO₄三元分離工藝，產雙（shuāng）鹽（yán）。
有機物/堿性條件：影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（huò）堿性條件下易生成細小晶體（＜50μm），導致蒸發器內起沫。
泡沫夾帶風險：泡沫進（jìn）入壓縮機引發葉輪衝擊、結垢，威脅設備（bèi）安全。
三、核心工藝設計與優化（huà）策略
工藝流程架構
根據來料（liào）濃度與雜質特性，采用分級蒸發策略：
工況類型及工藝流程
純淨高濃度（＞25%） 單級（jí）強製循環蒸發結晶（jīng）（短流程、低能耗）
純淨低濃度（＜15%） 降膜蒸發+強製循環蒸發（降膜（mó）段高效濃縮（suō），強製（zhì）循環段防結晶）
高（gāo）沸點升（ΔT＞5℃） 多級蒸發公用壓縮（suō）機（如三級蒸發，壓縮（suō）機變頻調節分配（pèi）蒸汽）
大處理量（＞50t/d） MVR一段（duàn）雙（shuāng）效（xiào）+二（èr）段強製循環（一段降膜高（gāo）效濃縮，二段強製循環處理高沸點升母液（yè））
關鍵技術突破
晶（jīng）體粒度優化
晶種添加係統：
在強製循環蒸發（fā）器入口投加晶種（粒徑100-200μm），誘導晶（jīng）體生長。
動態控製晶種添加量（liàng）（5-10g/L），匹配蒸發速率。
流速與過飽和度控製：
強製循環泵流速≥1.5m/s，避免局部過飽和度過高。
蒸發溫度控製在85-95℃，平衡（héng）溶解度與沸點（diǎn）升。
防沫與消泡設計
消泡劑自（zì）動注入：
在線監測泡沫高度，聯動注入聚醚類消泡（pào）劑（用量0.1-0.5ppm）。
設備結構優化：
蒸發室頂部（bù）設置消泡擋板，減少泡沫夾帶。
壓縮機入口增設旋風分（fèn）離器，攔截＞5μm的液滴。
雜質兼容性設計
預處（chù）理單元：
高Cl⁻工（gōng）況：增設（shè）鈉離子交（jiāo）換（huàn）樹（shù）脂塔，降低Cl⁻含量（liàng）（＜1%）。
有機（jī）物工況：采（cǎi）用活性炭吸附（fù）+UV氧化，COD降至100mg/L以下。
分級蒸（zhēng）發控製：
一級蒸發控製（zhì）Na₂SO₄濃度至80%飽和度，二級蒸發完成（chéng）結晶。
四、設備選型與材質方案
蒸發（fā）器類型選擇
級（jí）別 類型 選型依據
一級 降膜蒸發器 低濃度（＜15%）、無（wú）結（jié）晶析出時優先降（jiàng）膜（傳熱係數高，節能）。
二級 強製循環蒸（zhēng）發器 高濃度（＞25%）、高沸點（diǎn）升工況，強製循環（huán）避免（miǎn）管壁結垢（gòu）。
壓縮機選型
類（lèi）型：高速離心（xīn）式壓縮機（帶變頻調節）
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（shì）高（gāo）20%，年運行成本降低約25%。
材質方案（àn）
接觸物料部分：
純淨工況：316L不鏽鋼（經濟性優）。
高Cl⁻/有機物工況：鈦材（TA2）或哈氏（shì）合金（C-276）。
非接觸部分：碳鋼防腐塗層（céng）（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（liàng） 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（xiāo）耗 0.12kg蒸汽/kg水（傳統多效的25%）
電耗 40-60kWh/t水（含壓縮機）
晶體（tǐ）粒度 100-300μm（可控）
Na₂SO₄純度 ＞99%（符合（hé）GB/T 6009-2014一級標準）
六、應用案例（lì）與效（xiào）果
案例1：鹽湖鹵水提鈉項目（mù）
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（tǎ）（除Cl⁻）。
蒸發：降（jiàng）膜（mó）蒸發器+強製循環蒸發器，公用一台（tái）離心式壓縮機。
運行效果：
年產元明粉15萬噸，純度高。
噸水處理成本降低35%（相比多效（xiào）蒸發（fā））。
案例2：化工副產硫酸鈉廢水
原（yuán）水水（shuǐ）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（jiā）係統。
運行效（xiào）果：
晶體粒度提升至（zhì）200μm以上，泡沫（mò）高度降低80%。
壓縮機運行穩定，無結垢或葉（yè）輪衝擊現象。
七、係統優勢總結
高效節能：MVR技（jì）術比傳統多效蒸發節能70%以上。
晶體可控：通過晶種添加與流速控製，實現粒度100-300μm可調。
環保兼容：適（shì）應高Cl⁻、高有機物、高pH等複（fù）雜水質。
資源回收：產出高純元明粉（符合國標一級（jí）），副產氯化鈉（可選）。
通過工藝更新與設備優化，該係（xì）統為硫酸鈉廢水處理提供了高經濟（jì）性、高安全（quán）性的解（jiě）決（jué）方案，尤其適用於鹽（yán）湖資（zī）源開（kāi）發及工業副產鹽資源化領域。