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新能源鋰電池硫酸鋰溶液用什么設(shè)備和工藝處理，及MVR怎么蒸發(fā)母液
目錄：行業(yè)新聞發(fā)布時間：2024-01-18 17:06:45點(diǎn)擊率：
目前硫酸鋰是新能源電池的主要電極材料，在硫酸法礦石提鋰中礦石一般先經(jīng)過研磨、轉(zhuǎn)型焙燒、酸化、浸出、凈化、過濾等工序得到較為純凈的硫酸鋰稀溶液，稀的硫酸鋰溶液主要作為后續(xù)生產(chǎn)氯化鋰、氫氧化鋰或者碳酸鋰等產(chǎn)品，為了降低后續(xù)生產(chǎn)氯化鋰、氫氧化鋰或碳酸鋰工序的消耗，需要先將稀硫酸鋰蒸發(fā)濃縮至20%左右。
本項(xiàng)目硫酸鋰蒸發(fā)濃縮建議采用MVR蒸發(fā)(或者三效蒸發(fā))和連續(xù)結(jié)晶生產(chǎn)工藝，本成套系統(tǒng)設(shè)備主要處理經(jīng)萃取除雜得到的純凈硫酸鋰溶液，硫酸鋰蒸發(fā)濃縮的目的在于通過高溫蒸發(fā)脫水后使其達(dá)到過飽和狀態(tài)，蒸發(fā)濃縮后的飽和溶液進(jìn)入連續(xù)結(jié)晶系統(tǒng)產(chǎn)出硫酸鋰結(jié)晶產(chǎn)品；硫酸鋰蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)設(shè)備均在車間內(nèi)安裝布置，廠房及平臺采用鋼結(jié)構(gòu)。
1、介質(zhì)參數(shù)(以進(jìn)料流量5.5t/h為依據(jù))
2、產(chǎn)能設(shè)計(jì)：硫酸鋰蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)進(jìn)料段原液進(jìn)料量7.32m3/h（不含母液返回量），裝置設(shè)計(jì)蒸發(fā)能力要求不小于5.5T/h，蒸發(fā)系統(tǒng)可在設(shè)計(jì)蒸發(fā)量的 70%～100%負(fù)荷下正常運(yùn)行。
3、詳細(xì)技術(shù)要求：
1）蒸發(fā)濃縮均選擇MVR蒸發(fā)(或者三效蒸發(fā))濃縮的工藝流程，結(jié)晶均采用連續(xù)結(jié)晶工藝流程；
2）二次冷凝水要求
3）合理的設(shè)計(jì)結(jié)晶系統(tǒng)，能暫存不低于14h系統(tǒng)產(chǎn)出的硫酸鋰晶漿，以便白班后續(xù)工序集中離心干燥；
4）除正常維修、停工或計(jì)劃內(nèi)維護(hù)情況外，設(shè)備能在潮濕、酸性條件下能全年每天24小時連續(xù)并穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
5)蒸發(fā)器出料到連續(xù)結(jié)晶器，結(jié)晶器到稠厚器及稠厚器到離心機(jī)過程中 防止物料在管道內(nèi)堵塞的裝置及相關(guān)措施，單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
6)設(shè)備設(shè)計(jì)運(yùn)行要求：
（1）要求每天24小時運(yùn)行，裝備具備年開工率不低于8000h運(yùn)行能力，配置運(yùn)行計(jì)時器；
（2）設(shè)計(jì)壽命：主體設(shè)備不低于10年（主體設(shè)備主要指蒸發(fā)器、換熱器、分離器、壓縮機(jī)、 結(jié)晶器、稠厚器和其間管道等）；
（3）硫酸鋰MVR(或者三效蒸發(fā))蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)中所有硫酸鋰溶液過流部件和蒸發(fā)器殼程均采用2205材質(zhì)，2205供應(yīng)商為寶鋼集團(tuán)有限公司、太原鋼鐵（集團(tuán)）有限公司、韓國浦項(xiàng)鋼鐵公司（下文分別簡稱：寶鋼、太鋼和浦項(xiàng)公司）；
（4）蒸發(fā)器加熱管厚度均不低于1.2mm。
MVR設(shè)備的工藝流程及描述：開啟原料液進(jìn)料泵，使物料經(jīng)預(yù)熱器后進(jìn)入蒸發(fā)器，物料液位在進(jìn)料泵的作用下升高；當(dāng)液位升高達(dá)到設(shè)計(jì)值時的同時開啟循環(huán)轉(zhuǎn)料泵循環(huán)，蒸發(fā)內(nèi)的物料在液位計(jì)控制；此時開啟生蒸汽閥門，使生蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)做密封，開啟壓縮機(jī)壓縮蒸汽升溫給加熱器里面物料進(jìn)行熱交換后凝結(jié)成冷凝水，物料達(dá)到沸點(diǎn)溫度后進(jìn)入蒸發(fā)器閃蒸，水份不斷被汽化成水蒸汽蒸發(fā)，二次蒸汽被壓縮機(jī)連續(xù)抽出壓縮；液位因出料而降低，這時物料在液位計(jì)控制進(jìn)料泵的作用下和相連通的物料管自行補(bǔ)充蒸發(fā)器內(nèi)的物料，物料的補(bǔ)充速度由液位液位計(jì)控制，從而達(dá)到自動控制蒸發(fā)器各效液位的目的。
1、硫酸鋰三效蒸發(fā)蒸發(fā)濃縮工藝簡介
1)在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，硫酸鋰溶液蒸發(fā)量較大，濃度較低，蒸發(fā)終點(diǎn)一般要求低于飽和濃度，綜合運(yùn)行費(fèi)用和一次性投資考慮，蒸發(fā)濃縮工藝選擇上一般選用蒸發(fā)強(qiáng)度大、傳熱系數(shù)高、動力消耗低的四效降膜蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮作業(yè);廣東科潤環(huán)保科技有限公司根據(jù)硫酸鋰溶液實(shí)際蒸發(fā)情況，設(shè)計(jì)出較優(yōu)的蒸發(fā)濃縮技術(shù)方案。
(1)按照能源有效利用原則，原料液經(jīng)冷凝水預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入一效蒸發(fā)裝置濃縮。濃縮液通過一效循環(huán)泵進(jìn)料至二效蒸發(fā)裝置繼續(xù)濃縮，濃縮液通過二效循環(huán)泵進(jìn)入三效蒸發(fā)濃縮裝置繼續(xù)蒸發(fā)濃縮；濃縮液通過三效循環(huán)泵進(jìn)入四效蒸發(fā)濃縮裝置完成蒸發(fā)濃縮作業(yè)；濃縮完成液通過四效出料泵進(jìn)入下一道工序。
(2)蒸汽及冷凝水走向：來自分氣缸的生蒸汽進(jìn)入一效加熱室殼程與管程的溶液進(jìn)行換熱冷凝，冷凝液進(jìn)入冷凝水預(yù)熱器，預(yù)熱原料，然后回鍋爐房；一效分離室在蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入二效加熱室殼程與管程的溶液進(jìn)行換熱冷凝，冷凝液進(jìn)冷三效加熱室加熱物料；二效分離室在蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入三效加熱室殼程與管程物料進(jìn)行換熱冷凝，冷凝液進(jìn)入四效加熱室加熱物料；三效分離室在蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入四效加熱室殼程與管程物料進(jìn)行換熱冷凝，冷凝液進(jìn)入冷凝水罐，經(jīng)冷凝水泵排走；四效分離室在蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入間接冷凝器冷凝，冷凝液進(jìn)冷凝水罐。不凝氣由真空泵抽出，排入大氣。
2）三效蒸發(fā)降膜蒸發(fā)器簡介：
(1)三效蒸發(fā)降膜蒸發(fā)器是一種高效的膜式蒸發(fā)設(shè)備，它具有傳熱效率高、溫差損失小、物料加熱時間短、設(shè)備體積小等特點(diǎn)。其工作原理是將料液自加熱室的上管箱加入，經(jīng)過液體分布和成膜裝置，均勻分配到各個換熱管內(nèi)，在重力和真空誘導(dǎo)及氣流作用下，成均勻膜狀自上而下流動；流動過程中被殼程加熱介質(zhì)加熱汽化，產(chǎn)生的蒸汽與液相共同進(jìn)入蒸發(fā)器的分離室，汽液經(jīng)充分分離，蒸汽進(jìn)入下一效蒸發(fā)器作為加熱介質(zhì)，液相則由分離室排出。
(2)料液分布器是降膜蒸發(fā)器的關(guān)鍵部件。降膜蒸發(fā)器的熱交換強(qiáng)度和生產(chǎn)能力實(shí)質(zhì)上決定于料液沿?fù)Q熱管上分布的均勻程度；所謂均勻分布不僅是指液體要均勻的分配到每一根管子中，還要沿每根管子的全部周邊均勻分布并在整個管子長度上保持其均勻性，當(dāng)料液不能均勻的潤濕全部加熱管的內(nèi)表面時，缺液或少液表面就可能因蒸干而結(jié)垢，結(jié)垢表面反過來又阻滯了液膜的流動，從而使臨近區(qū)域的傳熱條件進(jìn)一步惡化。
對蒸發(fā)母液處理應(yīng)采用什么樣的工藝？科潤環(huán)保小編和大家一起聊聊蒸發(fā)母液處理工藝。
一、蒸發(fā)母液來源及特點(diǎn)
高含鹽廢水的處理一直是各類精細(xì)化工企業(yè)，尤其是農(nóng)化、醫(yī)藥化工頭疼的問題，這類廢水有高鹽分、高COD、焦油、粘壁等特點(diǎn)。
目前應(yīng)用廣泛的是多效蒸發(fā)、MVR 等技術(shù)，可是實(shí)際應(yīng)用中，往往是廢水易處理，母液難解決，母液中含有大量有機(jī)物，易在設(shè)備中粘壁，從而造成三效蒸發(fā)的能效下降，或堵塞熱交換器的列管，且有機(jī)物含量高了以后，廢水的沸點(diǎn)會因?yàn)楦叻悬c(diǎn)有機(jī)物增多而升高，更加難以處理。
二、蒸發(fā)母液處理工藝
針對蒸發(fā)母液進(jìn)行處理，一般會采用濃縮裝置繼續(xù)濃縮，濃縮后干燥，將液體全部蒸出，可以采用MVR強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，在MVR強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器中，經(jīng)過MVR母液處理后的原料由循環(huán)泵自下而上帶動，沿加熱室管向上方流動。蒸氣和液體泡沫的混合物進(jìn)入蒸發(fā)室并被分離。
MVR強(qiáng)制循環(huán)工藝更適用于易結(jié)垢液體和高粘度液體的MVR母液處理。特別適用于鹽溶液的結(jié)晶。
三、濃縮液/母液量較大的時候可以采用MVR母液處理聯(lián)合工藝：
降膜強(qiáng)制循環(huán)工藝，降膜易堵塞管道，采用降膜強(qiáng)制循環(huán)聯(lián)合工藝處理廢水更經(jīng)濟(jì)。組合工藝流程：預(yù)熱-降膜-強(qiáng)制循環(huán)-離心。
