寧德時代新能源科技股份有限公司|10000kg/h濃縮含鹽廢水處理
前言:寧德時代是國內率先具備國際競爭力的動力電池制造商之一,也是國內率先進入國際頂尖車企供應鏈的鋰離子動力電池制造商。專注于新能源汽車動力電池系統、儲能系統的研發、生產和銷售,致力于為全球新能源應用提供一流解決方案,核心技術包括在動力和儲能電池領域,材料、電芯、電池系統、電池回收二次利用等全產業鏈研發及制造能力。2021年5月,廣東環諾受寧德時代委托供應三效蒸發系統及配套設備,用于實現鋰電池行業的廢水零排放。該項目的順利完成,標志著廣東環諾在鋰電池行業廢水治理又有了新的突破。
一、項目簡介
項目名稱:10000kg/h濃縮含鹽廢水處理;設備名稱:廣東環諾三效蒸發系統及配套設備;應用領域:鋰電池行業廢水治理;設計能力:額定蒸發量10000kg/h;客戶單位:寧德時代新能源科技股份有限公司;設計單位:廣東環諾節能環保科技有限公司
二、水質分析及方案設計
廢水溶液主要含鹽約200g/L,PH值為7-9,要求蒸發濃縮結晶。設計每小時處理10t/h,進水含鹽量20%,蒸發量8t/h,結晶量2t/h,進料溫度:常溫。根據以上要求,廣東環諾采用三效強制循環蒸發+干燥打包的工藝。先采用三效順流蒸發工藝,對物料進行蒸發濃縮結晶,處理量10t/h,蒸發量8t/h;三效蒸發產生的結晶鹽含水率較高,采用振動流化床對晶體進行干燥;干燥后的結晶采用半自動包裝機進行25kg袋或50kg袋進行包裝。由于廢水含有高濃度腐蝕性,對一般材料腐蝕嚴重,故方案中蒸發段與物料接觸部分的材質選用TA2,以滿足工藝需求且達到最大性價比。
三、廣東環諾多效蒸發系統
廣東環諾多效蒸發器是一種提取濃縮設備,采用列管式循環外加熱工作原理,物理受熱時間短、蒸發速度快、濃縮比重大,有效保持物料原效,節能效果顯著,廣泛適合于鋰電池、危廢、制藥、化工、食品等行業的液體物料的蒸發濃縮工藝過程。在蒸發生產中,二次蒸氣的產量較大,且含大量的潛熱,故應將其回收加以利用,若將二次蒸氣通入另一蒸發器的加熱室,只要后者的操作壓強和溶液沸點低于原蒸發器中的操作壓強和沸點,則通入的二次蒸氣仍能起到加熱作用,這種操作方式即為多效蒸發。多效蒸發中的每一個蒸發器稱為一效。凡通入加熱蒸汽的蒸發器稱為第一效,用第一效的二次蒸氣作為加熱劑的蒸發器稱為第二效,依此類推。
四、本案工藝流程
原料經過除氟、除鈣后進入蒸發緩沖池;原液通過進料管線通過進料泵加壓進入系統。進料經過末效二次蒸汽預熱器使原料溫度升高到55℃,再經過一效冷凝水換熱,然后進入到一效分離器。然后通過大流量強制循環泵將物料不停循環,達到蒸發部分水分目的。物料由1-2效循環泵抽入已效分離器。然后通過大流量強制循環泵將物料不停循環,達到蒸發部分水分目的。物料由2-3效循環泵抽入二效分離器,然后通過大流量強制循環泵將物料不停循環,達到蒸發目的。物料經過濃縮后由晶漿出料泵打入到稠厚釜;物料在出料前可定期通過晶漿取樣口進行取樣觀察;物料在稠厚釜中經過緩沖后排入到離心機進行過濾,過濾后的濃縮液排回到母液儲罐,再由母液泵打入到強制循環加熱器中繼續蒸發。離心后的結晶進入振動流化床進行干燥,干燥完成后,進入打包機,進行半自動打包。
五、廣東環諾三效蒸發器優點
占地面積小,換熱效率高,維護方便。對能耗和設備成本做到較好平衡:采用單級離心壓縮機提供20℃的溫差,考慮到運行成本,保證壓縮機蒸發每噸水的能耗,極大的降低了處理每噸水的能耗。設備使用壽命長:核心零配件全部采用一線品牌(包括壓縮機、電機、變頻器、傳感器、PLC、CPU等)高效除沫:系統配置高效除沫裝置,避免物料泡沫夾帶導致跑料。自動控制:采用液位自動控制系統,自動進料,冷凝水自動排放。整體管板壽命長:加熱器、預熱器及冷凝器管板采用整體管板、延長設備使用年限。
節能減耗:出料采用分離裝置,增加出料晶體含量、分離后獲得大部分晶體、母液回流很少、需重新消耗的熱能少、特別節能。強制循環:強制循環蒸發,其具有傳熱系數高、蒸發強度大、防止結壁和堵管等優點,尤其適用于蒸發過程中產生晶體的物料。有效分離清濁液:分離器采用DTB模式、使得清濁液有效分離、避免晶體進入換熱管。自循環系統:采用泵自循環系統、使得晶體及母液時刻保持循環、避免晶體沉積堵管。
六、本案項目現場