多效蒸(zhēng)發處理器主要用來(lái)處(chù)理高濃(nóng)度、高色度、高含鹽量的工業廢水。同時,回收廢水(shuǐ)處(chù)理過程中產生的附產品。蒸汽耗量低、蒸發溫度低、濃縮比大(dà)、更合理、更節能、更高效。今天,小七來為大家介紹多效蒸發器在廢水處理(lǐ)中(zhōng)的應用!
工(gōng)業廢水分類通常有以下三種:
*種(zhǒng)是按工業廢水(shuǐ)中(zhōng)所含主要汙(wū)染物的化學性質分類,含(hán)無(wú)機汙染物為主的為無機廢水,含有機(jī)汙染物為主的為有機廢水。例如電鍍廢水和礦物加(jiā)工過程的廢水,是無機(jī)廢水;食品(pǐn)或石油加工過程的廢水,是有機廢水。
第二種是按工業企業(yè)的產品和加工對象分類,如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、製革廢水、農藥廢水、電站廢水(shuǐ)等。
第三種是按廢水中所含汙染物的主要成分分類,如酸性廢水、堿性(xìng)廢水、含(hán)氰廢水、含鉻廢水、含(hán)鎘廢水(shuǐ)、含汞(gǒng)廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢(fèi)水(shuǐ)、含有機磷廢水和放射性廢水等(děng)。
前兩種分類法不(bú)涉及廢水(shuǐ)中(zhōng)所(suǒ)含汙染(rǎn)物的主要(yào)成分,也不能表明廢水的(de)危害性。第三種分(fèn)類法,明確(què)地指(zhǐ)出廢水中(zhōng)主要汙(wū)染物(wù)的(de)成分,能表明廢水一(yī)定的(de)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,現今(jīn)已(yǐ)經(jīng)發展成為(wéi)較為成熟的廢水蒸發技術,解決了結垢嚴重的問題,逐(zhú)步(bù)應(yīng)用於高含鹽(yán)水處理方向。
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是沸騰和冷凝換(huàn)熱,是雙側相變(biàn)傳熱,因此傳熱係數(shù)很高。對於相同(tóng)的(de)溫度範(fàn)圍,多效(xiào)蒸發(fā)所用的傳熱麵積要比(bǐ)多級閃蒸少。
多(duō)效蒸發的動力消耗少。由於多級閃蒸產生淡水依賴的是含鹽水吸收(shōu)的(de)顯熱,而潛熱遠大於顯(xiǎn)熱,因此生產同樣多的(de)淡水,多級(jí)閃蒸需要的循環量(liàng)比多效蒸發大出很多,所以多級閃蒸需要更多的動力消耗。
多效蒸(zhēng)發的操作彈性很(hěn)大,負荷範圍從110%到40%,皆可正常(cháng)操作,而且不會使造水比下降。
含鹽廢水的工藝流程(chéng)
含鹽水*先進入冷凝器中預熱(rè)、脫氣(qì),而後被分成兩股物流。一股作為冷卻水排回(huí)大海,另一股作為蒸餾過程的進料。
進(jìn)料含(hán)鹽水加入(rù)阻(zǔ)垢劑後被引入到蒸發器(qì)的後幾效中。料液經噴嘴被均(jun1)勻分布到蒸發器的頂排管上,然後沿頂排管以薄膜形式向下流動,部分水吸收管內冷凝蒸汽的潛熱而蒸發。
二次蒸汽在下一(yī)效中冷凝成產品水,剩餘料液由泵輸送到蒸發器的下一個效組中,該(gāi)組(zǔ)的操作溫(wēn)度比上一組略高,在新的效組中重複噴(pēn)淋、蒸發、冷凝過程。剩餘的(de)料液由泵往高溫(wēn)效組輸送,*後(hòu)在溫度(dù)*高的效組中以濃(nóng)縮液的(de)形式離開裝置。
生蒸汽被(bèi)輸入到*效的蒸發管內並在管內冷凝,管外含(hán)鹽(yán)水產生與冷凝量基本等量的二次蒸汽。
由(yóu)於(yú)第二效的操作壓力要低於*效,二次蒸汽在經過(guò)汽(qì)液(yè)分離器後,進(jìn)入下一效傳熱管。蒸發、冷凝過程在各效重複,每效均產生基本等(děng)量(liàng)的蒸餾水,*後一效的蒸(zhēng)汽在冷凝器中被含鹽水冷凝(níng)。
*效(xiào)的冷凝(níng)液返(fǎn)回蒸汽發生(shēng)器,其餘效的冷(lěng)凝液進入產品水罐,各效產品(pǐn)水罐相連。由於(yú)各效壓力不同(tóng)使產品水閃蒸,並將熱量帶回蒸發器。
這(zhè)樣,產品水呈階梯狀流動並被逐級閃蒸冷(lěng)卻(què),回收的熱量可(kě)提高係統的總效率(lǜ)。被冷卻的產品水由產品水泵輸送到產品水儲罐。這樣生產出來的產品水是平均含鹽量小於5mg/1的純水。
濃鹽水(shuǐ)從*效呈階(jiē)梯狀流(liú)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(shuǐ)*後經濃鹽水泵排回大(dà)海。
不凝氣在冷凝器富集,由真(zhēn)空泵抽出。
垂直管多效蒸發流程見下圖:
低溫多(duō)效蒸發(fā)的技術優(yōu)勢
從其上述原理可以看出,低溫多效蒸發的技術優勢(shì)體現在如下幾個方麵:
由於操作溫度低,可避免或減緩設備的腐蝕和結(jié)垢(gòu)。
由於操作溫度低,可(kě)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對電廠發電的(de)影響。
進料含鹽(yán)水的預處理更為簡單。係統低(dī)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(wēn)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(jiā)酸(suān)脫氣處理(lǐ)。
係(xì)統的操作彈(dàn)性大。在高峰期,該淡化(huà)係統可以提供(gòng)設計值110%的產品(pǐn)水;而在低穀期,該淡化係統可以穩定地提供額定值40%的(de)產品水。
係統的動力消耗小。低溫多效係統用於輸送(sòng)液體的動力消耗很低,隻有0.9- 1.2kWh/m3左右。如此可(kě)以大大的降低淡(dàn)化水的(de)製水成本(běn),這一點對於電價較(jiào)高的地區尤(yóu)為重要。
係統(tǒng)的熱效率高。30餘度的溫差即可(kě)安排12以上的傳熱效數,從而(ér)達到10左右的造水比。
係統的操作安全可靠。在(zài)低溫多效係統中,發生的是管內蒸汽冷凝而管外(wài)液膜蒸發,即使傳熱管發生了腐蝕穿孔而泄漏,由於汽側壓力(lì)大(dà)於液膜側壓力,濃鹽水不會流到(dào)產品水中,充其量隻會產生蒸汽的少(shǎo)量泄漏(lòu)而影響造水量。
煉(liàn)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)處理後的淡水可回用至多(duō)個工藝環節,如循環水補水等,實(shí)現汙水的資源化利用的(de)同時,實現了(le)低溫餘(yú)熱的高效利(lì)用。
因此(cǐ),將低溫多效蒸發技術引入煉化企業水處理行業,利用其高造水比、處理水質好等優(yōu)點,可以實現低溫餘(yú)熱利用和煉化汙水深度處(chù)理的有(yǒu)機(jī)結合,並(bìng)解決煉化(huà)汙水中高含鹽汙水脫鹽難、能耗高等問題。
如低溫熱利(lì)用技術對比表所(suǒ)示,較(jiào)常(cháng)規熱泵技術和多級閃蒸技術,低(dī)溫多效蒸發在熱利用率、技(jì)術工藝耦合汙水處理等方麵具有(yǒu)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(yòng)和(hé)汙(wū)水(shuǐ)處理耦(ǒu)合技(jì)術的重點方向。
多效蒸發的工藝模式
多效蒸發工藝有以下幾種工藝(yì)模式(shì):
順流工藝流(liú)程
溶液和蒸汽的流向相同,都由*效(xiào)順序流到末效。原料液用泵送入到*效(xiào),依靠效間壓差,自流入(濃縮(suō)過(guò)程中要是(shì)有固體產生或溶液粘度較大(dà)就需要添(tiān)加過料泵)下一效進行(háng)處理,完成液自末效用泵抽出。
後一效(xiào)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(yī)效時會因過熱而自行蒸發,稱為閃蒸。因而後一效有可能比前效產生(shēng)較多(duō)的二次蒸汽,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前一效要低,往往*效的傳熱係數比末效高很多。
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(rù),用(yòng)泵一次送到前一效,完成液由*效放出,料液與蒸汽逆向(xiàng)流動。隨著溶劑的蒸發、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(de)傳熱係數也相近。
但因為(wéi)溶液從(cóng)後一效輸(shū)送到前一效時(shí),料液溫度(dù)低於送入效的沸(fèi)點,有時需要補加加熱,否則產生的二次蒸汽量將逐漸減少。一般來說,逆流(liú)加料(liào)流程(chéng)適宜處理粘度隨溫度和濃度變化較大的物料,而不適宜處(chù)理熱敏性的物(wù)料。
各效都加入料液,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(yǒu)晶體析出,可及時分離晶體。此法還可用於同時濃縮兩種或多種水溶液。
亦稱混流流程(chéng)。它是並、逆流流程的結合。錯(cuò)流的特點是兼有並流與逆(nì)流的優點而避免其缺點。但操(cāo)作複雜(zá),要(yào)有完善(shàn)的(de)自控儀(yí)表才能實現其(qí)穩定操作。
選擇順流工藝的原因:汙水進水料液粘稠度低,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(bìng)不高,隻有在極其高濃度時,選(xuǎn)擇並流加料模式。