多效(xiào)蒸發處理(lǐ)器主要用來處理高濃度(dù)、高色度、高含鹽量的工業廢水。同時,回收(shōu)廢水處理過程中產生的附(fù)產品(pǐn)。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,小七來為大家介紹多效(xiào)蒸發器在廢水處理中的應(yīng)用!
工業廢水分類通(tōng)常(cháng)有以下三種:
*種是按工業廢水中所含主要汙染物(wù)的化學性質分類,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(jī)廢水;食品或石油加工過程的廢水,是有(yǒu)機廢水。
第二(èr)種是按工(gōng)業企業的產品和加工對象分類,如冶金(jīn)廢水、造紙廢水、煉焦煤(méi)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(shuǐ)、製革廢水、農藥(yào)廢水、電站廢(fèi)水等。
第(dì)三種是按廢水中所含汙(wū)染物的(de)主要成分分類,如酸(suān)性廢水、堿性廢水、含(hán)氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水(shuǐ)、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水(shuǐ)、含油廢水、含硫廢水(shuǐ)、含有機磷廢水和放射性廢水等。
前兩種分類法(fǎ)不涉及(jí)廢水中所含汙染物的主要成分,也不能表明廢(fèi)水的(de)危害性。第三種分類法,明確地指出廢水中主要汙染物的成(chéng)分,能表明廢水一定的危害性。
多效蒸發的技術特點
多效(xiào)蒸發是使用*早(zǎo)的海水(shuǐ)淡化技術,現今已經發展成為較為(wéi)成熟的廢水蒸發技術,解決了(le)結垢嚴重的問題,逐步應用於高含鹽水處理方向。
多效主要有如下幾個方麵的技術特點(diǎn):
多效(xiào)蒸發的(de)傳熱過(guò)程是沸騰和冷凝換熱,是雙(shuāng)側相變傳熱,因此(cǐ)傳(chuán)熱係數很高。對於相同的溫度範圍,多效蒸發所用的(de)傳熱麵(miàn)積要比多級閃(shǎn)蒸少。
多效蒸發的動力消耗少。由於多級閃蒸產生淡水依賴的是含(hán)鹽水吸(xī)收的顯熱,而潛熱遠大於顯熱,因此生產同樣多的淡水,多級閃蒸需要的循環量比多效蒸發大出很多,所以多級閃蒸(zhēng)需要更多(duō)的動力消耗。
多(duō)效蒸發的操作彈性很(hěn)大,負(fù)荷範圍從110%到40%,皆可正(zhèng)常操作(zuò),而且不會使造水比下降。
含鹽廢水的工藝流程
含鹽水*先進入冷(lěng)凝器中預熱(rè)、脫氣,而後被分成兩股物流。一股作為冷卻水(shuǐ)排回(huí)大海,另一股作為蒸餾過程的進料。
進料含鹽水加入阻(zǔ)垢劑後被引入到蒸發器的後幾效中。料液經噴嘴被均勻分(fèn)布到蒸發器的頂排管上,然後沿頂排管以薄膜(mó)形式向下流動,部分(fèn)水吸收管內冷凝(níng)蒸汽的(de)潛熱而蒸發。
二次蒸汽在下一效中冷凝成產品水,剩餘料液由泵輸送到(dào)蒸發器(qì)的下一個效組中,該組的操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送(sòng),*後在溫度*高的效組中以濃縮(suō)液的(de)形式(shì)離開裝置。
生蒸汽被輸入到*效的蒸發管內並在管(guǎn)內冷凝,管外含鹽水產生與冷凝量基本等量的二(èr)次蒸汽。
由於第二效的操作壓力要低於*效,二次蒸汽在經(jīng)過汽(qì)液分離器後,進入下一效(xiào)傳熱管。蒸發、冷(lěng)凝過程在各效重複,每效均產生基(jī)本等量的蒸餾水,*後一效的蒸汽在冷凝器中被含鹽水冷(lěng)凝。
*效的冷凝液返回蒸汽發生器,其餘效的冷凝液進入產品(pǐn)水罐,各效產品水罐相連。由於各效壓(yā)力不同使產品水(shuǐ)閃蒸,並將熱量帶回蒸發器。
這樣,產品水呈階(jiē)梯狀流動並被逐級閃蒸冷卻,回收(shōu)的熱量可提高係統的(de)總效率。被冷卻的產品(pǐn)水由產(chǎn)品水泵輸送到產品水儲罐。這(zhè)樣生產出來的產品水是平均含鹽量(liàng)小於5mg/1的純水(shuǐ)。
濃鹽水從*效呈階梯狀(zhuàng)流入一係列的(de)濃鹽水閃蒸罐中,過熱的濃(nóng)鹽水被閃蒸以(yǐ)回收其熱量。經過閃蒸冷卻之後的濃鹽(yán)水*後經濃鹽水泵(bèng)排回大(dà)海。
不凝氣在冷凝器富集,由(yóu)真空(kōng)泵抽出。
垂(chuí)直管多效蒸發流程見下圖:
低溫多效蒸發的技術優勢
從其上述原理可以看出,低溫多效蒸發的技術優勢體現在如下幾個方麵(miàn):
由於操作(zuò)溫(wēn)度低,可避免或減緩設備的腐蝕和結垢。
由於操作溫度低,可充分利用電廠和化工廠的(de)低溫廢熱,對低溫多效蒸發技術而言,50℃-70℃的(de)低品位蒸汽均可作為理想的熱源,可大大減輕抽取背壓蒸汽(qì)對電廠發電的影響。
進料含鹽水的預處理更為簡單。係(xì)統(tǒng)低溫操(cāo)作帶來的另一大好處是大大的簡(jiǎn)化了含鹽(yán)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垢劑就行,而不象多級閃蒸那樣必須進行加酸脫(tuō)氣處理。
係統的操作彈性大。在高峰期,該淡(dàn)化係統可以提供設計值110%的產品水;而在(zài)低穀期,該淡化(huà)係統可以穩定地提(tí)供額定值40%的產品水。
係統的動力消(xiāo)耗小。低溫(wēn)多效係(xì)統用於輸送液體的動力消耗很低,隻有0.9- 1.2kWh/m3左右。如此可以大大的降低淡化水的製水成本,這一點對於電價(jià)較高的地區(qū)尤為(wéi)重要。
係統的熱效(xiào)率高。30餘度(dù)的溫差即可安排12以上的傳熱效數,從(cóng)而達到10左右(yòu)的造水比。
係統的操作(zuò)安全可靠。在低溫多效係統(tǒng)中,發生的是(shì)管內蒸汽冷凝而管外液膜蒸發,即(jí)使傳熱管(guǎn)發生了(le)腐(fǔ)蝕穿孔而泄漏,由於汽側壓力(lì)大於液膜側壓力,濃鹽水不會流(liú)到產品水中,充其(qí)量隻會產生蒸汽的少量泄漏(lòu)而影(yǐng)響造水量。
煉化企業有大量富裕的(de)低溫餘熱待利用,經過低溫多效蒸發技術處理後的(de)淡水可回用至多個工(gōng)藝環節,如(rú)循環水補(bǔ)水等,實現汙水的資源(yuán)化利用的同時,實現了(le)低溫餘熱的(de)高效利(lì)用。
因(yīn)此,將低溫多效蒸發技術(shù)引入煉(liàn)化企業水處理行業,利用其高造水比、處理水質好等優點,可(kě)以實(shí)現低溫餘熱利用和煉化汙水深度處理的有機結合,並解決煉化汙水(shuǐ)中高含鹽汙水脫鹽難、能耗高等問題。
如低溫熱利用技術對比表所(suǒ)示,較常規熱泵技(jì)術和多級閃蒸技術,低溫多效(xiào)蒸發在熱利(lì)用率、技術工藝耦合汙(wū)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(shì)開展(zhǎn)餘熱利用(yòng)和汙(wū)水處理耦合技術的重(chóng)點方向(xiàng)。
多效(xiào)蒸發的工藝模式
多(duō)效(xiào)蒸發工藝有以下幾種工藝模(mó)式:
順(shùn)流工藝流程(chéng)
溶液(yè)和蒸汽(qì)的流向相同,都由*效順序流到末效。原料液用泵送(sòng)入到(dào)*效,依靠效間壓差,自流入(濃縮過程中要是(shì)有固體產生或溶液粘度較大就需要添加過料泵)下一效進行處理,完成液自末(mò)效用泵抽出。
後一效的壓力低,溶液的沸點也相對較低,故溶液從前一效進入後一效時會因過熱而自行蒸發(fā),稱為閃蒸。因而後一效有可能比前效產生較多的二次蒸汽,但因為(wéi)後效的濃度比前效高,而操作溫度又較低,所以後一效的傳(chuán)熱係數比前一效要低,往往*效的傳熱係數比末效高(gāo)很多。
並流流程適宜處理在(zài)高濃度下為(wéi)熱敏性的物料。
原料液由末(mò)效加入,用泵一次送到前一效,完成液由*效放出,料液與蒸汽逆(nì)向流(liú)動。隨著溶劑的蒸(zhēng)發、溶液濃度逐漸提高的同時,溶液的蒸發溫度也逐效上升,因此各效溶(róng)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(yè)從後一效輸送到前一效時,料液溫度低(dī)於送入效的沸點,有時需要補加加(jiā)熱,否則產生的二次蒸汽量將(jiāng)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的物料,而(ér)不適(shì)宜(yí)處理熱敏性的(de)物料。
各效都加入料(liào)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,可及時分離(lí)晶體。此法還可用於同(tóng)時濃縮兩種或多種水溶液。
亦稱混流流(liú)程。它是並、逆流流程的(de)結合。錯流的特點是兼有並流(liú)與逆流的優點而避免其缺點。但(dàn)操作複雜,要有完(wán)善的自控(kòng)儀表(biǎo)才(cái)能實現其穩定操作。
選擇順流工藝的原因:汙水進水料液粘稠度(dù)低(dī),不含有大量低(dī)沸點的物質,不需要選擇逆(nì)流模式先冷凝,且不影響傳熱係數。其次,汙水進水鹽(yán)濃度並不(bú)高,隻有在極其高濃(nóng)度時,選擇並(bìng)流加料模式。