Évaporation et Cristallisation

Imaginez ceci : votre chaîne de production ralentit soudainement, les factures d'énergie grimpent en flèche et la qualité des produits s'effondre. Le coupable ? Un évaporateur bouché. Ce n'est pas qu'une simple gêne ; c'est une menace importante pour votre efficacité, la cohérence de vos produits et votre rentabilité. Si l'on n'y prête pas attention, un évaporateur bouché peut entraîner des temps d'arrêt prolongés, des réparations coûteuses et des pertes financières substantielles. La frustration et le stress des pannes fréquentes peuvent être accablants, mais il existe un moyen de résoudre ce problème de front. Signes d'un évaporateur bouché Reconnaître les symptômes d'un évaporateur à tubes et calandre bouché ou encrassé tôt peut vous faire gagner du temps et de l'argent. Voici les principaux indicateurs : 1. Diminution du taux d'évaporation : Lorsque votre évaporateur est bouché, l'écoulement du liquide d'alimentation sur les surfaces de transfert de chaleur est restreint. Cette réduction du débit impacte directement le taux d'évaporation global et le débit du système. Si vous constatez une baisse des performances de votre évaporateur, cela pourrait être dû à un bouchage. 2. Augmentation de la perte de charge : L'accumulation d'encrassement sur les surfaces des tubes crée des restrictions d'écoulement, entraînant une augmentation anormale de la perte de charge à travers l'évaporateur. Surveiller la différence de pression peut aider à identifier ce problème. 3. Mauvais transfert de chaleur : Les dépôts d'encrassement agissent comme une couche isolante, réduisant l'efficacité du transfert de chaleur. Cela peut être détecté par une distribution inégale des températures ou des points chauds localisés sur la surface de l'évaporateur. Un transfert de chaleur réduit peut affecter considérablement l'efficacité de votre processus. 4. Nettoyage fréquent requis : Si vous constatez que vous devez effectuer des cycles de nettoyage chimique plus fréquemment, comme le nettoyage acide, pour maintenir les performances, c'est un signe clair d'accumulation d'encrassement. Cela indique que votre évaporateur ne fonctionne pas de manière optimale et nécessite plus d'attention. 5. Entartrage/Encrassement visible : Si vous pouvez inspecter visuellement les tubes de l'évaporateur et le côté calandre, recherchez l'accumulation de tartre, de précipités ou de dépôts d'encrassement. Les signes visibles d'entartrage sont un indicateur direct de bouchage et d'encrassement. 6. Qualité du produit inconstante : Le bouchage peut entraîner une distribution inégale du liquide et du chauffage, ce qui se traduit par une concentration ou une qualité inconstante du produit évaporé. Les variations de la qualité du produit sont un signal d'alarme important indiquant des problèmes au sein de l'évaporateur. 7. Augmentation de la consommation d'énergie : À mesure que l'encrassement augmente, plus d'énergie est nécessaire pour compenser le mauvais transfert de chaleur, entraînant des coûts d'utilité plus élevés. Si vous remarquez une augmentation soudaine de la consommation d'énergie sans augmentation correspondante de la production, cela pourrait être dû à un évaporateur bouché. La surveillance régulière des paramètres de performance clés tels que les débits, les températures, les pressions et la consommation d'énergie est cruciale pour une détection précoce du bouchage de l'évaporateur. La mise en œuvre d'un calendrier de maintenance préventive basé sur la nature du flux d'alimentation peut aider à atténuer les problèmes d'encrassement et à maintenir votre évaporateur en fonctionnement efficace. Comprendre les symptômes d'un évaporateur bouché n'est que le début. Pour maintenir des performances optimales et éviter des temps d'arrêt coûteux, il est essentiel de savoir comment fonctionne votre évaporateur et comment le nettoyer efficacement. En approfondissant le fonctionnement et la maintenance des évaporateurs à tubes et calandre, vous pouvez vous assurer que votre équipement reste en parfait état, offrant un service fiable et efficace. Comment fonctionne un évaporateur de type à tubes et calandre ? Un évaporateur de type à tubes et calandre est une configuration spécifique d'un échangeur de chaleur à tubes et calandre utilisé pour les processus d'évaporation. Voici un aperçu détaillé de son fonctionnement : Structure de base 1. Faisceau tubulaire : L'évaporateur se compose d'un faisceau de tubes enfermé dans une enveloppe cylindrique. 2. Écoulement des fluides : Le fluide à évaporer (liquide d'alimentation) circule à travers les tubes, tandis que le milieu de chauffage (vapeur, fluide chaud, etc.) circule sur la surface extérieure des tubes à l'intérieur de l'enveloppe. Agencement de l'écoulement 1. Entrée du liquide d'alimentation : Le liquide d'alimentation entre dans le faisceau tubulaire par une buse d'entrée dans la plaque tubulaire à une extrémité. 2. Écoulement à travers les tubes : Le liquide d'alimentation circule à travers les tubes, où il est chauffé et s'évapore partiellement ou totalement. 3. Sortie de la vapeur et du liquide : La vapeur et tout liquide restant sortent par une buse de sortie à l'autre extrémité du faisceau tubulaire. 4. Écoulement du milieu de chauffage : Le milieu de chauffage entre dans l'enveloppe par une buse d'entrée, circule à travers le faisceau tubulaire selon un motif spécifique aidé par des chicanes, et sort par une buse de sortie. Processus de transfert de chaleur 1. Transfert de chaleur : La chaleur est transférée du milieu de chauffage chaud au liquide d'alimentation plus froid à travers les parois des tubes. 2. Évaporation : Lorsque le liquide d'alimentation circule à travers les tubes, il absorbe de la chaleur, provoquant la vaporisation (évaporation) d'une partie de celui-ci. 3. Facteurs d'évaporation : Le degré d'évaporation dépend de facteurs tels que la surface de transfert de chaleur, les débits et les différences de température. Conception multipasse 1. Amélioration de l'efficacité : Pour augmenter l'efficacité du transfert de chaleur, le faisceau tubulaire peut être conçu pour plusieurs passes, où le fluide effectue plusieurs passages à travers différentes sections du faisceau tubulaire. 2. Longueur de transfert de chaleur : Cela augmente la longueur effective de transfert de chaleur et améliore les taux d'évaporation. Chicanes et agencements des tubes 1. Direction de l'écoulement : Des chicanes sont installées dans l'enveloppe pour diriger l'écoulement du milieu de chauffage à travers le faisceau tubulaire et induire une turbulence, améliorant le transfert de chaleur. 2. Motifs de tubes : Des agencements de tubes comme des motifs triangulaires ou carrés tournés sont utilisés pour optimiser le transfert de chaleur et l'écoulement des fluides. Les évaporateurs à tubes et calandre sont largement utilisés dans diverses industries, telles que le traitement chimique, l'extraction du lithium, l'alimentation et les boissons, les produits pharmaceutiques et les usines de dessalement, pour concentrer ou évaporer des liquides. Leur conception peut être personnalisée en fonction des exigences spécifiques du processus, des taux de transfert de chaleur et des taux d'évaporation souhaités. Comment nettoyer un évaporateur à tubes et calandre ? Nettoyer un évaporateur à tubes et calandre est essentiel pour maintenir son efficacité et sa longévité. Voici les méthodes typiques utilisées pour nettoyer ces évaporateurs : Nettoyage mécanique 1. Curage/rodage des tubes : Une machine de rodage est utilisée pour nettoyer les tubes de l'évaporateur en propulsant des lances ou tiges flexibles à haute pression (jusqu'à 10 000 psi) pour déloger les salissures et dépôts de l'intérieur des tubes. 2. Brossage/forage des tubes : Des brosses mécaniques ou des outils de forage peuvent être insérés dans les tubes pour gratter et éliminer les dépôts durs. Nettoyage chimique Un système de nettoyage chimique en circuit fermé est utilisé pour faire circuler des solutions chimiques (acides ou alcalines) à travers l'évaporateur pour dissoudre et éliminer les tartres, salissures, dépôts d'huile/graisse. Les étapes impliquent généralement : 1. Préparation : Isoler et préparer l'évaporateur en retirant les couvercles/têtes. 2. Circulation chimique : Faire circuler la solution chimique chauffée à travers le côté tube et le côté calandre à l'aide de pompes. 3. Surveillance de la solution : Surveiller la concentration de la solution et la reconstituer/ajuster si nécessaire. 4. Rinçage : Rincer à l'eau claire pour éliminer les résidus chimiques. Lavage à l'eau sous pression Le lavage à l'eau sous haute pression (jusqu'à 2500 bar ou 36 000 psi) peut être utilisé pour déloger les salissures de l'intérieur des tubes en utilisant des lances flexibles ou rigides montées sur un équipement de curage des tubes (TLE). Les étapes clés incluent : Isolation : Arrêter et isoler l'évaporateur. Accès : Retirer les têtes/couvercles pour accéder au faisceau tubulaire. Lavage : Déployer des lances de lavage à haute pression dans les tubes. Gestion des déchets : Collecter et traiter les eaux usées générées. Des intervalles de nettoyage réguliers (par exemple, tous les 3 ans pour les évaporateurs) sont recommandés pour maintenir l'efficacité et prévenir l'accumulation excessive de salissures. Une planification appropriée des temps d'arrêt, des précautions de sécurité et de la gestion des déchets est cruciale pour un nettoyage efficace de l'évaporateur. Conclusion Maintenir votre évaporateur en condition optimale est essentiel pour garantir un fonctionnement efficace, une qualité de produit constante et une production rentable. En comprenant les signes de colmatage, les principes de fonctionnement des évaporateurs à tubes et calandre, et les méthodes de nettoyage efficaces, vous pouvez éviter les temps d'arrêt et prolonger la durée de vie de votre équipement. La surveillance régulière et la maintenance préventive sont vos meilleurs alliés pour maintenir le bon fonctionnement de votre évaporateur et l'efficacité de votre ligne de production. N'oubliez pas qu'une approche proactive de la maintenance peut vous éviter des problèmes et des dépenses importants à l'avenir.

Récemment, Myande a signé un contrat avec Jiangxi H-zone Lithium Industry Co., Ltd, selon lequel Myande fournira un système d'évaporation et de cristallisation à triple effet de 25TPH pour le traitement des effluents contenant du sel. Le système adoptera une technologie avancée de séparation par évaporation et cristallisation pour traiter les eaux usées contenant du sulfate de sodium, du sulfate de potassium et du sel pendant le processus de production de l'industrie du lithium. Il cristallisera également le sel des eaux usées et recyclera l'eau de condensation générée dans le système d'évaporation. L'achèvement du projet permettra au système de Jiangxi H-zone Lithium Industry Co d'améliorer ses performances environnementales, d'économiser de l'énergie et ainsi de réduire efficacement ses coûts opérationnels. H-zone Lithium est une entreprise de haute technologie engagée dans la production de produits lithium par l'utilisation de lépidolite, tels que le carbonate de lithium de qualité batterie Li2CO3 , le développement technique et la production à grande échelle de produits de sels de potassium, de rubidium et de césium. L'entreprise s'est engagée dans le développement de procédés pour le lithium. Avec le développement rapide de l'entreprise, les eaux usées contenant beaucoup de sel augmentent dans le processus de production et il est difficile de traiter ces eaux usées. Myande dispose d'un système de conception mature et d'une riche expérience en projets dans la technologie de cristallisation par évaporation à multiples effets. Selon les caractéristiques des eaux usées de l'industrie du lithium, en combinant les données d'ingénierie passées, l'équipe de conception de Myande a proposé une solution hautement personnalisée qui répond parfaitement aux exigences de production réelle de H-zone Lithium ainsi qu'à son attente pour un mode de fonctionnement automatique.

L'industrie du lithium a connu une croissance rapide au cours de la dernière décennie, stimulée par la demande croissante de batteries lithium-ion utilisées dans les véhicules électriques, les systèmes de stockage d'énergie et d'autres applications de haute technologie. Début 2023, l'industrie du lithium ne s'est toujours pas remise de la pandémie, certaines perturbations de la chaîne d'approvisionnement et retards de production affectant encore le marché. Cependant, la demande globale de lithium devrait continuer à croître, stimulée par la transition en cours vers les véhicules électriques et les sources d'énergie renouvelables. Mais savez-vous d'où vient tout ce lithium et comment il est produit ? Dans cet article, nous examinerons quelques voies typiques de production de lithium et comment elles se comparent. Qu'est-ce que l'extraction du lithium ? L'extraction du lithium désigne le processus d'obtention du lithium à partir de ses sources, qui peuvent être des minerais ou des saumures. Il existe plusieurs méthodes pour extraire le lithium, selon la source et les minéraux spécifiques présents. Quelles sont les voies d'extraction du lithium ? Il existe plusieurs voies d'extraction du lithium, chacune avec ses propres avantages et inconvénients. Les méthodes les plus courantes d'extraction du lithium sont : 1. Exploitation minière : Le lithium peut être extrait de gisements de roche dure, appelés spodumène, en utilisant des méthodes d'exploitation minière traditionnelles souterraines ou à ciel ouvert. L'extraction du lithium à partir de roche dure, comme le spodumène, implique généralement une combinaison de concassage, broyage, grillage, lixiviation, purification, précipitation, séchage et conditionnement. L'extraction du lithium à partir de roche dure est généralement plus coûteuse et énergivore que l'extraction à partir de saumure, mais elle peut également produire du lithium de meilleure qualité. Le spodumène est l'une des sources les plus courantes de lithium en roche dure, mais d'autres minéraux tels que la pétalite et la lépidolite peuvent également être utilisés. 2. Extraction de saumure : Le lithium peut également être obtenu à partir de gisements de saumure, qui sont des réservoirs souterrains d'eau salée contenant du lithium dissous. La saumure est généralement pompée à la surface et laissée à s'évaporer dans de grands bassins, laissant derrière elle des sels de lithium qui peuvent être traités ultérieurement. L'extraction de saumure est généralement moins coûteuse que l'exploitation minière, mais elle peut être plus lente et produire du lithium de qualité inférieure. Dans certains cas, l'osmose inverse (OI) est utilisée pour concentrer la saumure de lithium afin d'accélérer le processus d'évaporation. 3. Extraction de saumure géothermique : L'extraction de saumure géothermique est une variante de l'extraction de saumure qui implique l'utilisation d'eau chaude provenant de puits géothermiques pour dissoudre et extraire le lithium des saumures souterraines. Cette méthode peut être plus durable et respectueuse de l'environnement que l'extraction traditionnelle de saumure, mais elle est encore au stade expérimental et n'est pas encore largement utilisée. 4. Extraction du lithium à partir d'argile : Le lithium peut également être obtenu à partir de gisements d'argile, qui sont exploités par des méthodes d'exploitation à ciel ouvert conventionnelles. L'argile est ensuite lessivée avec de l'acide sulfurique pour extraire le lithium. Cette méthode peut être moins coûteuse que l'exploitation minière traditionnelle, mais elle peut aussi produire du lithium de qualité inférieure. Chaque méthode d'extraction du lithium a son propre ensemble d'avantages et d'inconvénients, et le choix de la méthode dépendra de facteurs tels que la qualité et la quantité de la source de lithium, les réglementations environnementales et les considérations économiques. Alors que la demande de lithium continue de croître, des recherches et développements sont en cours sur de nouvelles méthodes d'extraction du lithium plus efficaces. Quelles sont les tendances dans l'industrie de l'extraction du lithium ? En termes de tendances futures, plusieurs développements clés sont susceptibles de façonner l'industrie de l'extraction du lithium dans les années à venir : 1. Expansion de la capacité de production : Alors que la demande de lithium continue de croître, les producteurs de lithium augmentent leur capacité de production pour répondre à cette demande. Cela a conduit au développement de nouvelles mines de lithium et d'installations de transformation, en particulier dans des pays disposant de grandes réserves de lithium comme l'Australie, le Chili et l'Argentine. 2. Diversification de l'approvisionnement : Alors que la demande de lithium augmente, il est probable que l'accent soit mis sur la diversification des sources de production de lithium. Actuellement, la majorité du lithium provient de seulement quelques pays, dont l'Australie, le Chili et l'Argentine. Cependant, de nouvelles sources de lithium, telles que les gisements de saumure au Nevada et les gisements d'argile au Mexique, sont en cours de développement. 3. Progrès technologiques : Les avancées dans la technologie des batteries, telles que le développement de batteries à l'état solide, pourraient modifier la dynamique de la demande pour le lithium et d'autres matériaux utilisés dans la production de batteries. De plus, les améliorations des techniques d'extraction et de transformation du lithium pourraient aider à réduire l'impact environnemental de l'exploitation minière et de la production de lithium. L'utilisation de nouvelles technologies de membranes et de résines échangeuses d'ions réduira également l'impact environnemental de l'extraction de la saumure. 4. Changements de politique : Les politiques gouvernementales, telles que les subventions pour les véhicules électriques et les incitations au développement des énergies renouvelables, devraient continuer à stimuler la demande de lithium. Cependant, il pourrait également y avoir des changements réglementaires visant à réduire l'impact environnemental de l'exploitation minière et de la production de lithium, ce qui pourrait augmenter les coûts pour les producteurs et affecter la chaîne d'approvisionnement. Dans l'ensemble, l'industrie du lithium devrait continuer à connaître une forte croissance dans les années à venir, portée par la transition en cours vers les véhicules électriques et les sources d'énergie renouvelables. Cependant, l'industrie devra relever des défis tels que les perturbations de la chaîne d'approvisionnement, les préoccupations environnementales et l'évolution des paysages technologiques et politiques afin de maintenir cette croissance. Myande propose une variété de technologies pour les principaux processus d'extraction de lithium en amont et en milieu de chaîne, y compris concentration par évaporation, cristallisation , séparation de purification et séchage. Les procédés de Myande offrent à ses clients un avantage concurrentiel, en atteignant une productivité plus élevée sous des spécifications plus strictes tout en réduisant les coûts et en augmentant l'efficacité. Et toutes les usines répondent aux exigences de sécurité complexes de l'industrie chimique.

Récemment, Myande a signé un contrat avec Cathay Industrial Biotech, par lequel Myande fournira à Cathay une installation d'évaporation et de cristallisation MVR pour traiter les eaux usées et extraire du sulfate de sodium en tant que sous-produit à valeur ajoutée des eaux usées. Cette installation d'évaporation et de cristallisation à fournir par Myande permettra à Cathay d'utiliser les eaux usées et de créer un avantage économique de manière écologique. Cathay Industrial Biotech est une entreprise de biotechnologie industrielle de premier plan mondial spécialisée dans la production d'acide dicarboxylique à longue chaîne, un intermédiaire chimique pour la synthèse du nylon, du polyester, des adhésifs et des bio-solvants. L'acide dicarboxylique à longue chaîne, un acide dicarboxylique aliphatique linéaire contenant 10 à 15 atomes de carbone, est produit par une méthode de bio-fermentation qui génère normalement une grande quantité d'eaux usées à haute teneur en sel. Il est difficile de traiter ces eaux usées en raison de la forte concentration de pollution et de la faible biodégradation. La solution technique à fournir par Myande, comprenant l'évaporation et la concentration MVR, la cristallisation par congélation et la technologie de séchage en lit fluidisé, sera appliquée pour traiter les eaux usées afin de recycler le sulfate de sodium industriel.