多效蒸發處(chù)理器主要(yào)用來處理高(gāo)濃度、高色度、高含(hán)鹽量的工業廢水(shuǐ)。同時(shí),回收(shōu)廢水(shuǐ)處理過程中產生的附產品。蒸汽耗量低、蒸發溫度低、濃縮比大、更合理、更節能、更高效。今天,小七來(lái)為大家介紹多效蒸發器在廢水處理中的應用(yòng)!
工業廢(fèi)水分類通常有以下三種:
*種是按(àn)工業廢水中所含主要汙染物的化(huà)學性質(zhì)分類,含無機汙染物為(wéi)主的為無機廢水,含有機汙染物為主的為有機廢水。例如電鍍廢水和礦(kuàng)物加工過程的廢水,是無機廢水;食(shí)品或石(shí)油加工過程的廢水,是有機廢水。
第二種(zhǒng)是按工業企業的產品和加工對象分類,如冶金廢水、造紙廢水、煉焦(jiāo)煤(méi)氣廢水、金屬酸洗廢(fèi)水(shuǐ)、化學肥料廢水、紡織印染廢水(shuǐ)、染料廢水、製革廢水、農藥(yào)廢(fèi)水(shuǐ)、電站廢水等。
第三種是(shì)按(àn)廢水中所含汙(wū)染物的(de)主要成分分類,如酸性廢水、堿(jiǎn)性廢水(shuǐ)、含氰廢水、含鉻廢水(shuǐ)、含(hán)鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水(shuǐ)、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。
前(qián)兩種分類法(fǎ)不涉及廢水中所含汙染物的主要成分,也不能表明廢水的危害性。第三種(zhǒng)分類法,明確地(dì)指(zhǐ)出廢水中主要汙染物的成分,能表明(míng)廢水一(yī)定(dìng)的(de)危害性。
多效蒸發(fā)的技術特點(diǎn)
多效(xiào)蒸發(fā)是使用*早的海水淡化技術,現今已經發展成為較為成熟的廢水蒸發技術,解決了結垢(gòu)嚴重的問題(tí),逐步應用於高含鹽水處理方向(xiàng)。
多效主要有(yǒu)如下幾個方麵的技術特點:
多效蒸發的傳熱過程是沸騰和冷凝換熱,是雙側相變傳熱,因此傳(chuán)熱係數很高。對(duì)於相同的溫度範圍,多效蒸發所用的傳熱麵積要比多級閃蒸少。
多(duō)效蒸發的動力消耗少。由於多級(jí)閃蒸產生淡水依賴的(de)是含鹽水吸收的顯熱(rè),而潛(qián)熱遠大於顯熱,因此生產同(tóng)樣多的淡水,多級閃(shǎn)蒸需要的循環量比多效蒸(zhēng)發大出(chū)很多,所以多級(jí)閃蒸需要更多的動力(lì)消耗。
多效蒸發的操作彈性很大,負荷範圍從110%到40%,皆可正常操作,而且不會使造水比下降(jiàng)。
含鹽廢水的工藝流程
含鹽水*先進入冷凝(níng)器中預熱、脫氣,而後被分成兩股物流。一股(gǔ)作為冷卻水(shuǐ)排回大海,另一股作為(wéi)蒸餾過程的進料。
進料含鹽水加入阻垢劑後被引入(rù)到蒸發器的(de)後幾效中。料液經噴嘴被均(jun1)勻分布到蒸發器的頂排管上,然後沿頂排(pái)管以薄膜形式向下流動,部分水吸收管內冷凝蒸(zhēng)汽的(de)潛熱而蒸(zhēng)發。
二次蒸汽在下一效中冷凝成(chéng)產品(pǐn)水,剩餘料(liào)液由泵輸送到蒸發器的下一個效組(zǔ)中,該組的操(cāo)作溫度比上一組略高,在新的(de)效組中重(chóng)複噴淋、蒸發、冷凝過程。剩餘的料液由泵往高溫效組輸(shū)送,*後在溫度*高的效組(zǔ)中(zhōng)以濃縮液的形式離開裝置。
生蒸(zhēng)汽被輸入到*效的蒸發管內並在管內冷凝,管外含鹽(yán)水產生與冷凝量基本等量的(de)二次蒸(zhēng)汽。
由(yóu)於第二效的操(cāo)作壓力要低於*效,二(èr)次蒸汽在經過汽液分離器後(hòu),進(jìn)入下一效(xiào)傳熱管(guǎn)。蒸發、冷凝過程在各效重(chóng)複,每效均產生基本等量的蒸餾水,*後一效的蒸汽在冷凝器中被含鹽水冷凝。
*效的冷(lěng)凝液返回蒸汽(qì)發生器,其餘效的冷凝液進入產品水罐,各效產品水罐相連。由於各效壓力不同使產品(pǐn)水閃蒸,並將熱量帶回蒸發器(qì)。
這樣,產品水呈階梯狀流動並被逐級閃蒸冷卻,回收的熱量可提高係統的總效率。被冷(lěng)卻的產品水由產品水(shuǐ)泵輸送到(dào)產(chǎn)品水儲罐。這樣生產出來的產品(pǐn)水是平均含鹽量小於5mg/1的(de)純水。
濃鹽水從*效呈階梯狀流入一係列的濃鹽水閃蒸罐中,過熱的濃鹽(yán)水被閃蒸以回收其熱量。經過閃蒸冷卻之後的濃鹽水*後經濃鹽水泵排回大海。
不凝氣在冷凝器富集,由真空泵抽出。
垂直管多效蒸發流程見下(xià)圖:
低溫多(duō)效蒸發的技(jì)術優勢
從其上述原理可以看出(chū),低溫多效蒸發的技術優勢體現在如下幾(jǐ)個方麵:
由於操作溫度低,可(kě)避免或減緩設備(bèi)的腐蝕和結垢。
由於操作溫度(dù)低,可充分(fèn)利用(yòng)電廠和化工(gōng)廠的低溫廢熱,對低溫多效蒸發技術而言(yán),50℃-70℃的低品位蒸汽均可作為理想的熱源,可大大減輕抽取背壓蒸(zhēng)汽對電廠發電的影響。
進(jìn)料含(hán)鹽水的預處理更為簡單。係統低溫操作帶來的另一大好處是大大的簡化了含鹽水的預處理過(guò)程。含鹽(yán)水進入低溫多效裝置之前隻需(xū)經過篩網過濾和加入少量阻垢劑就行,而不象多級閃蒸那樣必須進行加酸脫氣處理。
係統(tǒng)的操作彈性大。在高峰期,該淡化係統可以提供設計值110%的產品(pǐn)水;而在低(dī)穀期,該淡化係統可以穩(wěn)定地(dì)提供額(é)定(dìng)值40%的產(chǎn)品水(shuǐ)。
係統的動力消耗小。低溫多效係統用(yòng)於輸送液體(tǐ)的動(dòng)力消耗很低,隻有0.9- 1.2kWh/m3左右。如此可(kě)以大(dà)大的降低淡化水的製水成本,這一點對於電價較高的地區尤為重要。
係統的熱效率高。30餘度的溫差即可安排12以上的傳熱效(xiào)數,從(cóng)而達到10左右的(de)造水比。
係統的操作安全可靠。在低溫多效(xiào)係統(tǒng)中,發生的是管內蒸汽冷凝而管外液膜蒸發,即使傳熱管發生了腐蝕穿孔(kǒng)而泄漏,由於汽側(cè)壓力大於液膜側壓(yā)力(lì),濃鹽水不(bú)會流到產品水中,充其量隻會產生蒸汽的少量泄漏而影響造水量。
煉化企業有大量富裕的低溫餘熱待利用,經過低溫多效蒸發技術(shù)處理後的淡(dàn)水可回用至多個工藝環節,如循環水(shuǐ)補水等,實(shí)現(xiàn)汙水的資源化利用的同時,實現了低溫餘熱的高效利用。
因此,將(jiāng)低溫多效蒸發技術引入煉化企業水處理行業,利用其高造水(shuǐ)比、處理水質好(hǎo)等優點,可以實現低溫餘熱利用和煉(liàn)化汙水(shuǐ)深度處理的有機結合,並解(jiě)決煉化汙水中高含鹽汙水脫鹽難、能(néng)耗高等問題。
如(rú)低溫熱利用技術對比表所示,較常(cháng)規熱泵技術和多級閃蒸技術,低溫多效蒸發在熱利用率、技術工藝耦合汙水(shuǐ)處理等方麵具有明顯優勢,代表了相關技術領域的發展方向,是開展餘熱利用和汙水處理耦合(hé)技術的重(chóng)點方向。
多效蒸發的工藝模(mó)式
多效蒸發工藝有以下幾種工藝模式:
順流工藝流程
溶(róng)液和蒸(zhēng)汽的流向相同,都由*效順序(xù)流到末效。原料液用泵送(sòng)入到*效,依靠效間壓差,自(zì)流入(濃縮過程中要是有固體產生或溶液粘度較大就需要添加過料泵)下一效(xiào)進行處理,完成液自末效用泵抽出。
後一效的壓力低,溶液的沸點也相對較低,故溶液從前一效(xiào)進入後一效時會因過熱而自行蒸發,稱為(wéi)閃蒸。因而後一效有可能(néng)比前效(xiào)產生較(jiào)多的二次(cì)蒸汽(qì),但因為後效的濃度比前效高,而操作溫度又較低,所以後一效的傳熱係數比(bǐ)前一效要低,往往*效的傳熱係數比末效高很(hěn)多。
並流流程適宜處理在高濃度下為熱敏性的物料。
原料液由末效加入,用泵一次送到前一效,完(wán)成液由*效(xiào)放出,料液與蒸汽逆(nì)向流動。隨著溶劑的蒸發(fā)、溶液濃度逐漸提高的同時,溶液的蒸(zhēng)發溫度也逐效(xiào)上升,因(yīn)此各效溶液的(de)濃度也比較接近,使(shǐ)各效(xiào)的傳熱係(xì)數也相近。
但因(yīn)為溶液從後一(yī)效(xiào)輸送到前一效時,料液溫度低於(yú)送入效的沸點,有時需要補加加熱,否(fǒu)則產(chǎn)生的二次蒸汽量將逐漸減少。一般來說,逆流加料流(liú)程適宜處理粘度隨溫度和濃度變化較大(dà)的(de)物料(liào),而不(bú)適宜處理熱敏性的物料。
各效都加(jiā)入料液,又都引出完成液。此流程用於飽和溶液的蒸發(或溶液濃度較高)。各效都有晶體析出,可(kě)及時分離晶體。此法還可用於同時濃縮兩種或多種水(shuǐ)溶液。
亦稱混(hún)流流程。它是並、逆流流程的結合。錯流的特點(diǎn)是兼有(yǒu)並流與逆流的優點而避免其缺點。但操作複雜(zá),要有完善的自控儀表才能實(shí)現其穩定操作。
選擇順流工藝的(de)原(yuán)因(yīn):汙水進水(shuǐ)料液粘稠度低,不含有大量低沸點的物質,不需要(yào)選擇逆流模式先冷凝,且不影響傳熱(rè)係數。其次,汙水進水鹽濃度並不高,隻(zhī)有在極其高(gāo)濃度時(shí),選擇並流加料(liào)模式。