硫酸鎳蒸發結晶系統常見問題解析

硫酸鎳蒸發結晶系統常見問題涉及晶體質量、熱敏性、結垢、設備腐蝕、操作控制及系統設計等多個方面，以下是具體分析：

一、晶體顆粒度與純度控制問題

• 問題描述：當結晶過飽和度控制失誤，降溫速率過快時，會導致爆發成核，產品顆粒過細（<50μm），且含濕量超標。同時，母液包裹雜質（如Fe、Zn）會導致產品純度較差。
• 解決方案：優化結晶工藝參數，如降溫速率、攪拌強度、晶種投加等。但硫酸鎳溶液粘度高，易導致流動不均，因此需特別注意攪拌系統的設計，確保溶液均勻混合。

二、熱敏性與能耗控制問題

• 問題描述：硫酸鎳溶液熱穩定性較差，溫度>100℃時可能分解產生NiO或硫酸鹽雜質。
• 解決方案：采用多效低溫蒸發或MVR蒸發降低能耗，但需嚴格控制蒸發溫度在80℃-85℃以內。MVR技術通過回收利用二次蒸汽的潛熱，可以顯著降低能耗。

三、結垢與傳熱效率問題

• 問題描述：硫酸鎳在蒸發過程中，加熱管內壁易結垢，導致傳熱系數降低30%~50%左右。

• 解決方案：

  • 優選FC強制循環蒸發器，并配合CIP在線清洗系統，定期清洗加熱管內壁。
  • 控制強制循環流速>2m/s，延緩晶體附著。
  • 添加微量阻垢劑（如聚丙烯酸類，添加量50-100ppm），抑制垢層的形成。

四、設備腐蝕與材質選擇問題

• 問題描述：硫酸鎳溶液，尤其含游離酸或Cl?時具有強腐蝕性，易導致蒸發器、管道、泵閥等設備腐蝕泄漏。

• 解決方案：

  • 選擇耐腐蝕材料，如鈦材、哈氏合金等。
  • 對焊縫進行酸洗鈍化處理，避免晶間腐蝕。
  • 在高溫酸性環境（pH<2）下，蒸發器、換熱管、閥門等關鍵部件優先選用鈦材；法蘭密封選用PTFE材料。

五、操作控制問題

• 問題描述：操作控制不當可能導致系統運行不穩定，影響產品質量和生產效率。

• 解決方案：

  • 建立全流程質量控制體系，強化工藝自動化與實時監測。
  • 采用DCS、PLC組態控制，提高系統自動化程度。
  • 定期對操作人員進行培訓，提高其操作技能和責任心。

六、系統設計問題

• 問題描述：系統設計不合理可能導致設備選型不當、流程配置優化不足等問題。

• 解決方案：

  • 在系統設計階段充分考慮硫酸鎳的物性參數和工藝條件，確保設備選型合理、流程配置優化。
  • 例如，蒸發器設計應滿足高鹽濃度控制要求，底部設計60°錐形結構并配備反沖洗口，避免鹽類沉積堵塞。
  • 結晶器設計應優選DTB/OLSO內置導流筒結構，實現晶體懸浮層與澄清層分離分級。