多效蒸發處(chù)理器主要(yào)用來處(chù)理高濃度、高色度、高含鹽量的工業廢水。同(tóng)時,回收廢水處理過程中(zhōng)產生的附產品(pǐn)。蒸汽耗(hào)量低、蒸發溫度低、濃縮比大、更合理、更(gèng)節能、更高效。今天,小七來為大家介(jiè)紹(shào)多(duō)效蒸發器在廢水處理中的(de)應(yīng)用!
工業(yè)廢水分類通(tōng)常有以下三種:
*種是按工業廢水中所含主(zhǔ)要汙染物的(de)化學(xué)性質分類,含無機汙(wū)染(rǎn)物為主的為無機廢水,含有機汙染物為(wéi)主的為有機廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水,是(shì)無機廢水;食品或石油加工過程的廢水,是有機廢水。
第二種是按工業企業的產品(pǐn)和加工對象分類,如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學肥料廢(fèi)水、紡織印染廢水、染料廢水、製革廢水、農藥廢水、電站廢水等。
第三種是按(àn)廢水中(zhōng)所含汙染物的主要成分分類,如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢(fèi)水(shuǐ)、含酚廢水、含醛廢水、含油(yóu)廢水、含硫廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。
前兩種分類法不(bú)涉及廢水中所含汙染(rǎn)物(wù)的主要成分,也不能(néng)表明廢水的危害性。第三(sān)種分類法(fǎ),明確地指(zhǐ)出廢水中主要汙染物的(de)成分,能表明(míng)廢水一定的危害性。
多效蒸發的技術特點
多效蒸發是使用*早的海水淡化技術,現(xiàn)今已經發展(zhǎn)成為較為成熟的(de)廢水蒸發技術(shù),解(jiě)決了結垢嚴重的問題,逐步應用於高含鹽水處(chù)理方向。
多效主要有如下幾個方麵的(de)技術特點:
多效蒸發的傳熱過程(chéng)是沸騰和冷凝換熱,是雙側相變(biàn)傳熱,因此傳熱係(xì)數很高。對於相同的溫度範(fàn)圍,多效(xiào)蒸發所用的傳熱麵積要比多級閃(shǎn)蒸少。
多(duō)效蒸發的動力消耗少。由於多級閃蒸產生淡水依(yī)賴的是含鹽水吸收的顯熱,而潛熱遠大(dà)於顯熱,因此生產同(tóng)樣多的淡(dàn)水(shuǐ),多級閃蒸需要的循環量比多效蒸發大(dà)出(chū)很多,所以(yǐ)多(duō)級閃蒸需要更多的動力(lì)消耗。
多效蒸發的操作彈性很大,負(fù)荷範圍(wéi)從110%到40%,皆可正常操作,而且不會(huì)使造水比下降。
含鹽廢水的工藝流程
含鹽水*先進入冷凝器中預熱、脫氣,而後被分成兩股物流。一股作為冷卻水排回大海,另一股作為蒸餾過程的進料。
進(jìn)料含鹽水加入阻垢(gòu)劑後被引入到蒸發器的後幾效中。料液經噴嘴被均勻(yún)分布到蒸發器的頂排管上(shàng),然後沿頂排管以薄膜形式向下流動,部分水吸收管內冷(lěng)凝蒸汽的潛熱而蒸發。
二次蒸汽在下一效中冷凝(níng)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中,該組(zǔ)的操作溫度比上一(yī)組略高,在新的效組中重複噴淋、蒸發、冷凝過程(chéng)。剩餘的料液由泵往高溫效組輸送,*後在溫度*高(gāo)的效組中以濃縮液的(de)形式離開裝置。
生蒸(zhēng)汽被輸入到(dào)*效的蒸發管(guǎn)內並在管內冷凝,管(guǎn)外含鹽水產(chǎn)生與冷凝量基本等量的二次蒸(zhēng)汽。
由於第二效的操作(zuò)壓力要(yào)低於*效,二次蒸汽在經過(guò)汽液分離器後,進入下一效傳熱(rè)管。蒸發、冷凝過程(chéng)在各效重複,每效均產生基本等量的蒸餾(liú)水,*後一效的(de)蒸汽在冷(lěng)凝器中被含鹽水冷凝。
*效的冷(lěng)凝液返(fǎn)回蒸汽發(fā)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(shǐ)產品水閃蒸,並將(jiāng)熱量帶(dài)回蒸發器。
這樣,產品水呈階梯狀(zhuàng)流動並(bìng)被(bèi)逐級閃蒸冷卻,回收的(de)熱量可提高係統的總效率。被冷卻的產品(pǐn)水由產品水泵(bèng)輸送到產品水儲罐。這樣生產出(chū)來的產品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(rù)一係列的濃鹽水閃(shǎn)蒸罐中,過熱的濃鹽水(shuǐ)被閃蒸(zhēng)以回收其熱量。經過閃蒸冷卻(què)之(zhī)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(zhí)管多效蒸發流程見下圖:
低溫多效蒸(zhēng)發的技術優勢
從其上述原理(lǐ)可以看出,低溫多效蒸發的技術優勢體現(xiàn)在如下幾個方麵(miàn):
由於操作溫度低,可避免或減緩設備的腐蝕和結垢。
由於操作溫度低,可充分利用電(diàn)廠和化工廠的低溫廢熱,對低溫多效(xiào)蒸(zhēng)發技術而言,50℃-70℃的低品位蒸汽均可作(zuò)為理想的熱源,可大大(dà)減輕抽取背壓蒸汽(qì)對電廠發(fā)電的影響。
進料(liào)含(hán)鹽水的預處理更為簡單(dān)。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程。含鹽水進入低溫多效裝置之前隻需經過篩網過濾和加入少量阻(zǔ)垢劑就行,而不象多級閃蒸那樣必須進行加酸脫氣(qì)處理。
係統(tǒng)的操作彈性大(dà)。在高(gāo)峰期,該淡化係統(tǒng)可(kě)以提供設計值110%的產品水;而在低穀期,該淡化係統可以穩定地提供額定值40%的產品水。
係統的動力消耗小(xiǎo)。低溫多效係(xì)統用於輸送(sòng)液體的動力(lì)消耗很低,隻有0.9- 1.2kWh/m3左右。如此可以大大的(de)降低淡化水的製水成(chéng)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以上的傳熱效數,從(cóng)而達到10左右的造水比。
係統的操作安全可靠。在低溫多效係統(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而泄漏(lòu),由於汽側壓力大(dà)於液膜側(cè)壓力,濃(nóng)鹽水不會流到產品水中,充其量隻會產生蒸汽的少量泄(xiè)漏而影響造水(shuǐ)量。
煉化企業(yè)有大量富(fù)裕的低溫餘熱待利用,經(jīng)過低(dī)溫多效蒸發技術處理後的淡水可回用至多(duō)個工藝環節,如循環水補水等,實現汙水的資源化利(lì)用的同(tóng)時,實現(xiàn)了低溫(wēn)餘熱的高效利用。
因此,將低溫多效蒸發技術引入煉化企業水處理行業,利用其高(gāo)造水比、處理(lǐ)水質好等優點,可(kě)以實現低溫餘熱(rè)利用和煉化汙水深度處理的有機結合,並(bìng)解決煉化汙水中高含鹽汙水脫(tuō)鹽難、能耗高等問題。
如低溫熱利用技術對比表所示,較常規熱泵技術和多(duō)級閃蒸技術,低(dī)溫多效蒸(zhēng)發在熱利用(yòng)率(lǜ)、技術工藝(yì)耦合汙水處理等方麵具有明顯優勢,代表了相關技術領域(yù)的發展方向,是開展餘熱(rè)利(lì)用和汙水(shuǐ)處理耦合技術的重點方向。
多效蒸發的(de)工(gōng)藝模式
多效蒸發工藝(yì)有以下幾種工藝模式(shì):
順流工藝流程
溶液和蒸汽的流向相同,都由*效順序流到末效。原料液用泵送入(rù)到(dào)*效,依靠效間壓差,自流入(濃縮過程中要是有固體(tǐ)產生或溶液粘度(dù)較大就需要添加過料泵)下一效進行處理,完成液(yè)自末效用泵抽出。
後一效的(de)壓(yā)力低,溶液的沸點也相對較低,故溶液從前一效進入後(hòu)一效時會因(yīn)過熱(rè)而自行蒸發,稱為閃(shǎn)蒸。因而後一效有可能比前效產生較多的二次蒸汽,但因為後效的濃度比(bǐ)前效高,而操作溫度又(yòu)較低,所以後一效的傳熱係數比前一效要低,往往*效的傳熱係數比末效高很多。
並流(liú)流程適宜處理在高濃度下(xià)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*效放出,料液與蒸汽逆向流動。隨著溶劑的蒸發(fā)、溶液濃度逐漸提高的同(tóng)時,溶(róng)液的(de)蒸(zhēng)發(fā)溫度也逐效上升,因此各效溶液的濃度也比較接近,使各效的傳熱係數也相近。
但因為(wéi)溶液從後一效輸送到前一效時,料液溫度低於送入效的沸點,有時需要補加加(jiā)熱(rè),否則產生的二次(cì)蒸汽量將逐漸減少。一般來說,逆流加料流程適宜處理粘度隨溫度和濃度變化(huà)較大的物料,而不適宜(yí)處理熱敏性的(de)物料(liào)。
各效都加入料液,又都引出完成液。此流程(chéng)用於飽和溶液的蒸發(或溶液濃(nóng)度較(jiào)高)。各效都有(yǒu)晶體析出,可及時分(fèn)離晶體。此法(fǎ)還可用於同時濃縮兩種或多種水溶液。
亦稱混流(liú)流程。它是並(bìng)、逆流流程的結合。錯流(liú)的特點是兼有並流與逆流(liú)的優點而避免其缺點。但操作複雜,要有完善的自(zì)控儀(yí)表才能實現其穩定操作。
選擇(zé)順流工藝的原因:汙水進水料液粘稠(chóu)度(dù)低,不含有大量低沸點的物質,不需要選擇逆流模式先冷凝,且不影響傳熱係數。其次,汙水進水鹽濃度並不(bú)高,隻(zhī)有在極其(qí)高濃度時,選擇並流加料模(mó)式。