1.工艺设计基础
(1)物料特性分析
氯化铵物性：
溶解度：高（20℃时29.7g/100g水，100℃时77.3g/100g水），需控制过饱和度防结垢。
热敏性：100℃以上易分解为NH₃和HCl，蒸发温度建议≤85℃。
腐蚀性：氯离子腐蚀（尤其pH＜7时），需316L/2205双相不锈钢或钛材。
进料条件：
典型浓度：10-15%进料，浓缩至40-45%后结晶。
杂质：可能含微量NH₃、Ca²⁺、Mg²⁺（需预处理防结垢）。
(2)工艺流程选择
强制循环xyu结晶工艺（推荐）
1.蒸发浓缩：xyu蒸发至近饱和。
2.结晶生长：在结晶器内控制过饱和度（ΔC=1-3%），生成≥0.3mm晶粒。
3.固液分离：离心机+流化床干燥（成品含水率≤0.5%）。
2.核心设备技术参数
(1)xyu蒸发器
类型：强制循环式（避免沸腾区结垢）。
设计参数：
蒸发量：15t/h（淡水蒸发）。
操作温度：70-85℃（压缩机温升ΔT=8-12℃）。
换热面积：~300m²（按蒸发强度50kg/m²·h计算）。
材质：加热管2205双相钢，壳体316L。
(2)蒸汽压缩机
选型：离心式压缩机（适合大流量，15t/h对应约12,000m³/h进气量）。
压比：1.8-2.2（出口温度≤90℃）。
功率：~250kW（变频控制，适应负荷变化）。
节能要点：采用中间补汽设计，降低电耗。
(3)结晶系统
OSLO结晶器（推荐）：容积：~15m³（停留时间≥1h）。
设计要点：
内设导流筒+淘洗腿，控制晶核数量。
在线粒度监测（激光衍射仪）。
抗垢措施：底部设置晶浆循环泵（轴流式，流量~200m³/h）。定期超声除垢。
(4)辅助设备
预热器：板式换热器（回收冷凝水热量，提升进料温度至60℃）。
真空系统：水环真空泵（维持系统绝对压力30-50kPa，降低沸点）。
离心机：卧式活塞推料离心机（处理量3-5t/h，分离因数≥800）。
3.自动控制策略
(1)核心控制回路
过饱和度控制：通过在线密度计+温度传感器计算实时过饱和度，调节压缩机转速和进料量。
结晶粒度调控：采用PID+前馈控制，调整晶浆循环速率与淘洗水流速。
安全联锁：温度＞90℃或压力＜25kPa时自动停机。
(2)智能优化
大数据分析：记录历史结垢周期，预测清洗时间。
能效管理：动态匹配压缩机功率与蒸发负荷（吨水电耗≤25kWh）。
4.防腐蚀与维护要点
1.材质选择：接触湿氯化铵的部件：2205双相钢（临界区域衬钛）。
2.清洗方案：每周CIP清洗（1%硝酸+缓蚀剂）。每月机械除垢（高压水射流）。
3.监测手段：定期壁厚检测（超声波测厚仪重点关注焊缝）。
5.经济性与能耗
运行成本：
蒸汽消耗：≈0（xyu无生蒸汽消耗，仅启动时少量使用）。
电耗：~28-32kWh/t水（压缩机占70%，泵组占30%）。
投资估算：
设备总价：¥800-1,200万（含自动化系统）。
回收期：2-3年（对比多效蒸发节能40%以上）。
6.常见问题解决方案
问题1：晶体过细
对策：降低结晶器过饱和度（ΔC＜1.5%），增加晶种投加。
问题2：压缩机喘振
对策：增设防喘振阀，控制进气流量＞最小流量。
问题3：母液夹带
对策：分离室增设除雾器（效率≥99.9%）。
15t/h氯化铵xyu蒸发结晶设备需以控制过饱和度和防腐蚀为核心，通过强制循环蒸发+OSLO结晶工艺组合，结合智能控制系统，可实现：
结晶粒度：D50≥0.35mm
吨水综合能耗：≤30kWh
连续运行周期：≥30天
建议与具备氯化铵项目经验的EPC厂商合作，重点验证材质耐蚀性和结晶动力学参数。
