在2025年，硫酸銅行業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展態(tài)勢，市場需求持續(xù)增長，預計全球硫酸銅市場規(guī)模將進一步擴大。隨著環(huán)保要求的日益嚴格以及對生產效率和成本控制的更高追求，先進技術在硫酸銅生產過程中的應用愈發(fā)關鍵。MVR 蒸發(fā)技術憑借其降低蒸汽使用、采用清潔能源電能、大幅削減生產運行成本、提升真空蒸發(fā)效率等優(yōu)勢，成為硫酸銅溶液濃縮領域的重要技術手段。但在實際應用中，該技術面臨諸多問題，需要深入分析并尋求優(yōu)化方案。

  一、硫酸銅溶液濃縮中釜體液位控制問題及解決

  《2025-2030年全球及中國硫酸銅行業(yè)市場現(xiàn)狀調研及發(fā)展前景分析報告》指出，在硫酸銅溶液濃縮過程中，釜體液位控制至關重要。液位原本依靠硫酸銅電解液液位壓力差，通過差壓變送器反饋到儀表操作頁面控制。由于釜體為鈦結構且封閉，內部上方安裝浦沫器導致雷達液位器無法安裝，差壓變送器探頭深入釜體，在蒸發(fā)濃縮硫酸銅溶液和雜質的過程中，雜質會附著在探頭上，致使差壓變送器失效，清理困難，進而造成生產過程中液位失真。液位過高，硫酸銅溶液會被抽入壓縮機，對其造成不可挽回的損害;液位過低，釜體內氣量變少引發(fā)喘振，強制循環(huán)泵抽不上液，管道震動大，甚至導致釜體內硫酸銅濃縮液跑出。為解決這一問題，將液位器選型改為側面測壓變送器，只需定期清理即可。此外，原有的進出液流量靠電控閥控制，閥門開度難以精準反饋設定值，調節(jié)耗時費力，液位不穩(wěn)定，勞動強度大。因此，改用氣動閥控制進出液流量，以實現(xiàn)更穩(wěn)定的液位控制。

  二、硫酸銅濃縮中壓縮機喘振原因及應對策略

  壓縮機喘振是影響 MVR 系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的關鍵問題，其產生原因涉及多個方面。

  (一)進液量與出液量的匹配影響

  進液量與壓縮機處理量存在匹配關系，出液量需依據(jù)進液量調節(jié)，以維持液位和熱量平衡，確保壓縮機正常運行。當進液處理量小時，硫酸銅溶液比重增高，蒸發(fā)產氣量少，壓縮機易喘振;通過預熱板片補氣若過多，會使蒸發(fā)釜體內氣量過足，主板片受阻，喘振加劇。所以在實際生產中，進液量不能過小。同時，定期清洗進出液管道、預熱板片和葉輪，有助于保證進出液流量，減少喘振發(fā)生。

  (二)各類泵對壓縮機喘振的影響

  真空泵：真空泵利用噴射器中文丘里原理產生負壓，但在運行過程中，水箱水溫升高，冷凝水氣熱交換不足，未被及時抽出，導致負壓差，壓縮機出口末端不通暢而喘振。此外，水箱材質若為聚丙烯，遇高溫水會變形、脫焊，塑料三通水箱也無法有效帶走冷凝水氣，還會被熱氣灼燒破損。為解決這些問題，將塑料三通和聚丙烯水箱更換為不銹鋼材質，并加強巡檢保證水箱水位。

  強制循環(huán)泵：MVR 正常運行時，強制循環(huán)泵轉速需控制在合適范圍，轉速過慢，硫酸銅濃液易堵塞加熱器;轉速過快，溶液換熱不充分，均會引發(fā)喘振。清洗主板片時，強制循環(huán)泵停機操作不當會燒壞密封，因此需先將轉速調至 200r/min，穩(wěn)定后再停機;清洗完后，確認無誤再點啟動，逐步調至 500r/min - 700r/min，并穩(wěn)定運行頻率，加強操作人員技能培訓。

  冷凝水泵：清洗預熱板片時，若釜體內溶液未排凈，硫酸銅濃縮液可能漏至冷凝水罐，結晶堵塞冷凝水泵進管道和泵體，導致主板片冷凝水無法排出，壓縮機出口蒸汽末端憋住氣而喘振。通過更改冷凝水泵出口管道，停機后切換管道排出硫酸銅液，結合儀表液位監(jiān)控及時排除冷凝水，可解決該問題。

  出料泵：出料泵功率和出口管道大小需與實際產量匹配，處理量小會使比重過高、出口流量過小，釜體內熱量無法及時排出引發(fā)喘振。此外，電控閥法蘭處橡膠墊遇高溫硫酸銅濃縮液易爆裂，導致溶液濺出、現(xiàn)場臟亂且需停機更換。將出液管道各處法蘭更換為四氟墊，可穩(wěn)定出液，及時排出熱量。

  (三)板片對壓縮機喘振的影響

  主板片紋路淺，中后期易結垢，導致?lián)Q熱能力下降，需加大蒸汽用量，后期釜體溫度上升溫差變小，壓縮機抽氣量變小引發(fā)喘振，開主蒸汽升溫又會加速板片結垢堵塞，增加蒸汽耗能。同時，預熱板片使用一段時間后，三級預熱蒸汽板片易結垢，進液流量變小，走冷凝水熱氣的預熱板片也會結垢堵塞，導致壓縮機喘振。因此，主板片清洗周期設定為三個月，預熱板片每月清洗一次，以保證熱交換穩(wěn)定。

  三、硫酸銅濃縮中壓縮機葉輪問題及優(yōu)化措施

  壓縮機葉輪在長期處理二次蒸汽過程中，會被高溫、高壓、酸性蒸汽灼傷腐蝕，導致壓縮機效率降低，硫酸銅蒸發(fā)濃縮效率下降，影響后續(xù)脫雜，系統(tǒng)體積膨脹。葉輪腐蝕不均勻還會破壞動平衡，使壓縮機震動大，引發(fā)儀表操作界面震動報警復位，甚至導致壓縮機跳機、電流波動過大燒壞變頻器。

  (一)壓縮機管道改造

  壓縮機出口蒸汽溫度可達 150℃以上，霧化時產生的冷凝水返回葉輪會造成腐蝕。對壓縮機出口管道進行改造，采用內部圓錐形并側開小孔引流，可將產生的水引至外部，保護葉輪。

  (二)更換浦沫器

  原浦沫器安裝在氣液分離器內，材質為鈦絲網，生產過程中易結垢，導致壓縮機抽氣量變小、喘振、跳機，且無法用水清洗，結垢還會損壞葉輪。將浦沫器安裝位置改至釜體正上方、氣液分離器之前，更換為更細致緊密的鈦絲浦沫器，可有效浦沫酸霧，保護葉輪。

  四、硫酸銅濃縮中的其他問題及處理方法

  (一)喘振閥問題

  壓縮機正常運行時喘振閥關閉，喘振時在電流允許范圍內開啟以降低震動值。但喘振閥會被高溫、高壓、酸性蒸汽腐蝕，內部破損時會導致二次蒸汽在進出口反復循環(huán)，電流波動大，含酸冷凝水損傷葉輪。一旦發(fā)現(xiàn)喘振閥損壞或被腐蝕，應及時更換。

  (二)釜體結垢問題

  隨著硫酸銅溶液濃縮，雜質在釜體內部積累沉積，尤其在釜體底部喇叭口周邊，結垢會使出口流量變小，導致喘振，甚至堵塞釜體。因此，需及時觀察出口情況，清理管道及釜體喇叭口，并在釜體底部側開備用法蘭和管道。

  (三)其他影響因素

  配管時的管徑選擇、閥門形式和安裝位置選擇以及操作規(guī)范性等問題，都會對整套蒸發(fā)系統(tǒng)產生影響，在實際操作中需綜合考慮并規(guī)范操作。

  綜上所述，MVR 蒸發(fā)技術在硫酸銅溶液濃縮中具有顯著優(yōu)勢，但在實際應用中面臨釜體液位控制、壓縮機喘振、葉輪損壞等諸多問題。通過對液位器選型和進出液流量控制的改進，對壓縮機喘振相關因素如進液量與出液量、各類泵、板片等的優(yōu)化，以及對壓縮機葉輪的維護和其他問題的處理，能夠有效解決 MVR 蒸發(fā)系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的問題。在2025年硫酸銅行業(yè)發(fā)展趨勢下，充分了解原料特性和生產工藝，綜合考慮各種因素，優(yōu)化 MVR 蒸發(fā)系統(tǒng)設計和操作，對于保證硫酸銅生產裝置正常、連續(xù)、高效運行，降低成本、提高生產效率和產品質量具有重要意義，有助于推動硫酸銅行業(yè)朝著更環(huán)保、高效的方向發(fā)展。

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