多效蒸發處理器主要用來處理高濃度(dù)、高色(sè)度、高含鹽量的工業廢水。同時,回收廢水處理過程中產生的附產品。蒸汽耗量低、蒸發溫(wēn)度低、濃縮比大、更合理、更節能、更高(gāo)效。今天,小七來為大家介紹多效蒸(zhēng)發器在廢水(shuǐ)處理(lǐ)中的應用!
工業(yè)廢水分類通常有以下(xià)三種:
*種是按工業廢水中所(suǒ)含主(zhǔ)要(yào)汙(wū)染物的化學性質分類,含(hán)無機汙染物為主的為無機廢水,含有機汙染物為主的為有機廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水,是無機廢水;食(shí)品或(huò)石油加工過程的廢水,是(shì)有(yǒu)機(jī)廢水。
第二種是按(àn)工業企業的產品和(hé)加(jiā)工對象分類,如冶金(jīn)廢水、造紙廢水、煉焦(jiāo)煤氣廢(fèi)水、金(jīn)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、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水(shuǐ)、含醛廢水、含油(yóu)廢水、含(hán)硫廢水、含(hán)有機磷廢水和放射性廢水等。
前兩種分類法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。第三種分類法,明確地指出廢水中主要汙染物(wù)的成分,能表明廢水一定(dìng)的危害性。
多效蒸發的技術特點
多(duō)效蒸發是使用(yòng)*早的海(hǎi)水淡化技術,現(xiàn)今已經發展成為較為成熟的(de)廢水蒸(zhēng)發技術,解決了結垢嚴重的問題,逐步應用於高含鹽水處(chù)理方向。
多(duō)效主要有如下幾個方麵的技術特點:
多效蒸發的(de)傳熱過程是沸騰和冷凝換熱(rè),是雙側相變傳熱(rè),因此傳熱(rè)係數很高。對於(yú)相(xiàng)同的溫度範圍,多(duō)效蒸發所用的傳熱麵積要比(bǐ)多級閃(shǎn)蒸少。
多效蒸發的動力消耗(hào)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(rè)遠大於顯(xiǎn)熱,因(yīn)此(cǐ)生產同樣多的(de)淡水,多級閃蒸需要的循環量比多效蒸發大出很多,所以多級閃蒸需要(yào)更(gèng)多的動(dòng)力消耗。
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。
含(hán)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(chéng)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。
進料含鹽水加入阻垢劑後被引(yǐn)入到蒸發器的後幾效中。料液經噴嘴被均勻分布到(dào)蒸發器的頂排管上(shàng),然(rán)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。
二次蒸汽在下一效中冷(lěng)凝成產品水,剩餘料液由(yóu)泵輸送到(dào)蒸發器的下一個(gè)效組中,該組的操作溫度比上一組略(luè)高,在新的效組中(zhōng)重複噴淋、蒸發、冷凝過程。剩餘的料液由泵往高(gāo)溫效組輸送,*後在溫度*高的效組中以濃縮液的形式(shì)離開裝置。
生(shēng)蒸汽被輸(shū)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(níng)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(xiào),二次蒸汽在經(jīng)過汽液(yè)分離器後,進入下一效傳熱管。蒸發、冷凝過程在各效重複,每效均產生(shēng)基本(běn)等量的蒸餾水,*後一(yī)效的蒸汽在冷凝器中被含鹽水冷凝。
*效的冷凝液返回蒸汽發生器,其餘效的冷凝液進入產品水(shuǐ)罐,各效產品水罐相連。由(yóu)於各效(xiào)壓力不同(tóng)使產品水閃蒸,並將熱量帶回蒸發器。
這樣,產(chǎn)品水呈階梯狀(zhuàng)流動並被逐級閃蒸冷卻,回收的熱量可提高係統(tǒng)的總效率(lǜ)。被(bèi)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(nóng)鹽水從*效呈階(jiē)梯狀(zhuàng)流入一係列的濃鹽水閃蒸(zhēng)罐中,過熱的濃鹽水被閃(shǎn)蒸以回收其熱量。經過閃蒸冷卻之後的濃鹽水*後(hòu)經濃鹽(yán)水泵(bèng)排回大(dà)海。
不凝氣在冷凝器富集,由真空泵抽出。
垂直管(guǎn)多效蒸發(fā)流程見下(xià)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(xiào)蒸(zhēng)發的技術優(yōu)勢體現在如下(xià)幾個方麵:
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,可充分利用電廠和化工廠的(de)低(dī)溫廢熱,對低(dī)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(chǎng)發電的影(yǐng)響。
進料含鹽水的預處理更為簡單。係統低溫操作帶來的另一大好處(chù)是大大的簡化了(le)含鹽水的預處理過程。含鹽水(shuǐ)進入低溫多效裝(zhuāng)置(zhì)之前隻需(xū)經過篩(shāi)網過濾和加(jiā)入少量阻垢劑就(jiù)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,該淡化係統可以提供設計值110%的產品水;而在低穀期(qī),該淡化係(xì)統可以(yǐ)穩定地提供額定值40%的產品水。
係統的動力消耗小。低溫多效(xiào)係統用於輸送液體(tǐ)的(de)動力(lì)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(chéng)本,這一點對於電價較高的地區尤為重要。
係統的熱效率(lǜ)高。30餘度的溫差即可安排12以上的傳熱效數,從而達到10左右的造(zào)水比。
係統的操作安全可靠(kào)。在低溫多效係統中,發生的是管內蒸汽冷凝而管外液膜蒸發,即使傳熱(rè)管(guǎn)發生了腐蝕穿孔而泄漏,由於汽(qì)側壓力大於液(yè)膜側壓力(lì),濃鹽水不會流到產品水中,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(wēn)多效蒸發技術(shù)處理後的淡水可回用至多個工藝環節,如循環水(shuǐ)補水等,實現(xiàn)汙(wū)水的資源化利用的同時,實現了低溫餘熱的高效利用。
因此,將低(dī)溫(wēn)多效蒸發技術(shù)引入煉化企業水處理行業,利用(yòng)其高造水比、處(chù)理水質好等(děng)優點,可以實現低溫餘熱(rè)利用和煉化汙水深度處理(lǐ)的(de)有機(jī)結合,並解決煉化(huà)汙水中高含鹽汙水脫鹽難、能耗(hào)高等問題。
如低溫熱利用技(jì)術對比表所(suǒ)示,較常規熱泵技術和多級閃蒸技(jì)術,低溫多效蒸發在熱利用率、技術(shù)工藝耦合汙水處理等方麵具有明顯優勢,代表了相關技術領(lǐng)域的發展方向,是開展餘熱利用和汙水處理耦合技術的重點方向。
多效蒸(zhēng)發的工(gōng)藝模式(shì)
多效蒸發工藝(yì)有以下幾種工藝模式(shì):
順流工藝流程
溶(róng)液和蒸汽的流向相同,都由*效順序流到末效。原料液用泵送入到*效,依靠效間壓差,自流入(濃縮過程中要是有固體(tǐ)產生或溶液粘度較大就(jiù)需要添加過料泵)下一效進行處理,完成液自末效用泵抽出。
後一效的壓(yā)力低,溶液的(de)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,稱為閃蒸。因而(ér)後一效(xiào)有可能比前效產生較多的二(èr)次蒸汽,但(dàn)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(chuán)熱係數比末效(xiào)高很多。
並流流程適宜處理在高濃度下為熱(rè)敏性的物料。
原(yuán)料液由末效加入,用泵一次送到前一效(xiào),完成液由*效放出,料液與蒸汽(qì)逆向流動。隨著溶劑的蒸發(fā)、溶液濃度逐漸(jiàn)提高的同時,溶液的蒸發溫度也(yě)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,有時需要補加加熱,否則產生的二次蒸汽量將(jiāng)逐漸減少。一般來說(shuō),逆流加料(liào)流程適宜處理粘度(dù)隨溫度和濃度變化(huà)較大的物料,而不適宜處理(lǐ)熱敏(mǐn)性的(de)物料。
各效都加入料液,又都引出完成液。此流程用於飽和溶液(yè)的蒸發(或溶液濃度較高)。各效(xiào)都有晶體析出,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(hún)流流程。它是並、逆流(liú)流程的結合。錯流的特點是兼有並流與逆流的優點而避免其缺點。但操作複雜,要有完善的自控儀表才(cái)能實現其穩定操作。
選擇(zé)順流工藝的(de)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(qí)次,汙水進水鹽濃度(dù)並不高,隻有(yǒu)在極(jí)其高濃度時,選擇並流加料模式(shì)。