某化工行业氯化钾三效蒸发器的强制循环工艺

化工行业氯化钾三效蒸发器普遍采用“一效降膜＋二/三效强制循环”的混流工艺，核心目的是在节能的同时解决KCl高浓度易结晶、易结垢的难题。下面按“技术原理→流程细节→设备配置→控制要点→经验数据”五个层次系统阐述其强制循环工艺。

一、氯化钾三效蒸发器的强制循环工艺技术原理

1.多效蒸汽梯级利用

生蒸汽（0.5MPa）经减压后进入一效壳程，一效二次蒸汽作为二效热源，二效二次蒸汽再进三效，蒸汽潜热被“三次利用”，吨水产汽量由单效1.2t降至0.30.4t，节能70%以上。

2.强制循环防结垢

二、三效因KCl接近饱和，改用强制循环：大流量轴流泵（Q≈68倍进料量）使管内流速≥2m/s，晶体无法粘壁；同时高剪切保证传热系数稳定在18002200W·m⁻²·K⁻¹。

3.溶解度差异控晶

KCl溶解度随温度升高显著增大（20℃→100℃：34g→56g/100g水），系统利用“高温浓缩低温闪蒸”耦合，使晶体在OSLO结晶器内粒度0.61.2mm，离心后产品纯度≥98%，满足GB/T7118一级品。

二、氯化钾三效蒸发器的强制循环工艺完整流程（混流，顺流送液+逆流送汽）

1.预热段

原料液（KCl1218%，50℃）经三级预热：

①冷凝水预热→②一效高温凝水闪蒸预热→③生蒸汽冷凝液预热，最终90℃进一效，余热回收率2530%。

2.一效降膜浓缩

常压或微正压（绝压85kPa），蒸发强度1215kg·m⁻²·h⁻¹，出液浓度2022%，二次蒸汽8085℃进入二效壳程。

3.二效强制循环浓缩

外置轴流泵3000m³·h⁻¹，流速2.2m/s，蒸发温度7075℃，出液2528%，晶种开始形成；二次蒸汽6065℃进三效。

4.三效强制循环结晶

真空度75kPa，沸点5560℃，出液3032%，晶体体积分数1520%；晶浆经盐腿连续排至卧式活塞推料离心机，母液返回三效，固体含水≤3%。

5.母液干化（可选）

富集COD的5%母液进入刮板低温干化机，真空45℃，产出松散固体，系统实现近零排放。

三、氯化钾三效蒸发器的强制循环关键设备与材质

四、氯化钾三效蒸发器的强制循环控制与清洗

1.在线监测

电导密度温度三合一探头，每30s计算过饱和度，超1.2倍触发排晶；

ICPOES监测Na⁺/Ca²⁺/Mg²⁺，硬度>200mg·L⁻¹自动加5ppm阻垢剂。

2.CIP清洗

每运行48h自动执行“水顶料→2%硝酸循环30min→水冲洗→复产”，年清洗次数<80次，较无CIP减少停机60%。

3.防喘振

真空泵采用“蒸汽喷射+液环”双级，真空度波动±2kPa内，避免沸腾抑制与压缩机喘振。

五、氯化钾三效蒸发器数据与案例

山东某60t·d⁻¹除草剂中间体项目：三效强制循环+母液干化，吨水产汽0.31t，电耗28kWh，盐回收率95%，年节省运行费用495万元，连续运行周期>90天。

烧结灰提钾应用：强制循环三效蒸发+闪蒸，KCl纯度98.5%，系统可用率≥95%，蒸汽单耗0.35t·t⁻¹水。

综上，氯化钾三效蒸发器通过“降膜+双效强制循环”混流设计，把蒸汽梯级节能与高速抗垢强制循环有机结合，再辅以OSLO控晶、CIP在线清洗及母液干化，已成为化工行业高盐高COD废水提钾、实现零排放的主流工艺路线。