工艺技术参数

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第1886页（3095字）

制盐生产中的工艺技术参数较多，它与原料卤水的成分、浓度及制盐工艺流程等因素有关。本节只介绍一些主要的工艺技术参数的范围及简单的计算方法。

(一)四效真空蒸发制盐蒸发经济

蒸发经济是指每公斤蒸汽加热物料后在蒸发系统中所蒸发的水量。目前国内四效真空制盐的蒸发经济一般为2．2～3．2kg水／kg蒸汽；其中以盐岩卤为原料的四效真空制盐蒸发经济2．6～3．2kg水／kg蒸汽；以天然卤水为原料的四效真空制盐蒸发经济仅2．2～2．6kg水／kg蒸汽。

(二)传热系数

真空制盐工艺设计中重要参数之一。现根据生产实际查测及实验，将不同材质的加热管所选用的传热系数列于表8－3－2。表中A——碳钢；E₂——E₂钢；B₃₀——含镍30%的铜镍合金；T_2－4——紫铜；Ti——钛。

表8－3—2 传热系数 单位：kJ／(m²·k·h)

(三)物料和蒸汽在管内的流速

1．料液在管内的流速主要指卤水在预热器加热管内的流速和盐浆在蒸发罐加热管内的流速。

井矿盐生产中卤水在加热管内流速可按下式计算：

式中 v——管内流速(m／s)

V——体积流量(m³／h)

F——管道截面积(m²)

盐浆在加热管内的流速一般是根据加热管材料的硬度来选取，随着加热管材料硬度增加，允许流速适当增大。卤水和盐浆在加热管内流速范围分别列于表8－3－3、8－3－4。

表8－3－3 卤水在预热器加热管流速

表8－3－4 盐浆在加热室加热管内流速

2．蒸汽在管道中的流速井矿盐生产中的蒸汽管道有两种：一种是锅炉或热电站提供的生蒸汽管道；另一种是制盐蒸发系统的二次蒸汽管道。这两种蒸汽均可视为饱和蒸汽。

蒸汽在管道中的流速与压力有关。在正压时，流速随蒸汽压力的升高而增加；在负压时，流速随蒸汽绝压的降低而增加。蒸汽的流速可按下式计算：

式中 v——蒸汽流速(m／s)

G——蒸汽重量(kg／h)

γ——饱和蒸汽比容(m³／kg)

F——管道或容器截面积(m²)

井矿盐生产中各种蒸汽流速范围见表8－3－5。

表8－3－5 蒸汽管内流速范围

(四)蒸发强度选择及蒸发空间的计算

1．蒸发强度选择蒸发强度与蒸发系统选取其他的工艺技术参数有关。可按蒸发罐的横截面积计算(δ₁)，或按蒸发罐加热室的加热面积计算(δ₂)。

蒸发强度按下式计算：

式中 δ_1，2——蒸发强度〔kg／(m²·h)〕

G——各效蒸发水量(kg／h)

F₁——各级蒸发室横截面积(m²)

F₂——各效加热面积(m²)

按蒸发罐横截面积计算的蒸发强度和按加热室加热面积计算的蒸发强度均见表8－3－6。

表8－3－6 蒸发强度

2．蒸发空间的计算 包括蒸发罐直径和蒸发空间的高度。蒸发罐直径可按下式计算：

式中 D——蒸发罐直径(m)

G——蒸发水量(kg／h)

V_′——饱和蒸汽比容(m³／kg)

v_F——蒸发罐横截面汽速(m³／kg)

蒸发罐直径也可按照下式计算：

式中 δ_F——蒸发罐横截面蒸发强度〔kg／(m²·h)〕

蒸发空间的高度可按照下式计算：

式中 H——蒸发空间的高度(m)

G——蒸发水量(kg／h)

V′——饱和蒸汽比容(m³／kg)

F——蒸发罐横截面积(m²)

δ_v——容积蒸发强度〔kg／(m²·s)〕

(五)蒸发系统的其它技术参数

主要是供热系统提供的饱和蒸汽压力和末效蒸发罐蒸发空间的压力。根据饱和蒸汽的压力可从饱和蒸汽性质表中查出饱和蒸汽有关的其他参数，如饱和蒸汽温度、蒸汽潜热及蒸汽热焓……等。除了供热系统提供的生蒸汽外，还有蒸发系统自己产生的二次蒸汽，其温度、潜热、热焓等工艺参数也可从蒸汽性质表中查出。

蒸发系统在进行热平衡计算时，除上述蒸汽工艺参数外，还有物料——盐水及盐浆的各种参数。如罐内的盐水沸点上升、管道的温度损失、热损失、有效温差的分配、传热系数……等。同时计算出各效蒸发水量、传热面积……等。

蒸发系统计算的一些主要技术参数见表8－3－7。

表8－3－7 主要技术参数

(六)产品盐的消耗指标

真空蒸发制盐每吨盐的消耗指标见表8－3－8。但井矿盐的原料卤水有硫酸钙型、硫酸钠型、黄黑天然卤水等多种类型，每种卤水的浓度又有差异，因此表8－3－8所列的制盐消耗指标是几种类型卤水的综合指标。

表8－3－8 每吨盐的消耗指标

注：卤水标准浓度是指卤水中含NaCl100g／L。