在化工行業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)蒸發(fā)、蒸發(fā)濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶都是常見的工藝,蒸發(fā)結(jié)晶是目前在工業(yè)廢水處理中應(yīng)用較多的方式,蒸發(fā)結(jié)晶的原理是什么呢?
蒸發(fā)的原理以及蒸發(fā)結(jié)晶的原理
蒸發(fā)的原理是使含有不揮發(fā)溶質(zhì)的溶液沸騰汽化,并移出蒸汽,從而使溶液中溶質(zhì)濃度提高的單元操作,蒸發(fā)操作廣泛應(yīng)用于化工、石油化工等行業(yè),蒸發(fā)結(jié)晶、蒸發(fā)濃縮是常見的工藝類型。
蒸發(fā)結(jié)晶是通過蒸發(fā)的過程,隨著溶劑的揮發(fā),原來的不飽和溶液逐漸變?yōu)轱柡腿芤?,飽和溶液再逐漸變?yōu)檫^飽和溶液,這時(shí)溶質(zhì)就開始從過飽和的溶液中析出。很多溶質(zhì)可以以晶體的形式析出(也有以非晶體形式析出的),這就是結(jié)晶過程。
對(duì)于蒸發(fā)操作,進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶的目的是為了脫除溶劑,將溶液增至飽和狀態(tài),隨后加熱或者冷卻,析出固體產(chǎn)物,以得到固體的溶質(zhì)。
蒸發(fā)結(jié)晶的工藝
在進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶的過程中,會(huì)常用到閃蒸模式(閃急蒸發(fā)):這是一種特殊的減壓蒸發(fā),將熱溶液的壓力降到低于溶液溫度下的飽和壓力,則部分水將在壓力降低的瞬間沸騰汽化。進(jìn)行閃蒸的優(yōu)點(diǎn)是避免在換熱面上生成垢層,閃蒸不需要加熱,熱量來自自身放出顯熱。
熱泵蒸發(fā)也是蒸發(fā)結(jié)晶工藝中的一種,提高二次蒸汽的壓力和溫度,重新用作蒸發(fā)的加熱蒸汽,稱之為熱泵蒸發(fā)或蒸汽再壓縮蒸發(fā)。
對(duì)于熱泵蒸發(fā)是消耗一部分高質(zhì)能(機(jī)械能、電能)或高溫位熱能為代價(jià),通過熱力循環(huán),將熱由低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體的能量利用裝置。
蒸發(fā)結(jié)晶除鹽工藝以及設(shè)備
隨著國(guó)內(nèi)環(huán)保治理逐步加強(qiáng),對(duì)于高鹽廢水、高鹽污水、工業(yè)污水脫鹽等方面需要采用蒸發(fā)結(jié)晶除鹽工藝。
蒸發(fā)結(jié)晶除鹽工藝主要是利用蒸發(fā)結(jié)晶的方式,將工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高鹽廢水、高COD廢水、重金屬?gòu)U水等廢水進(jìn)行濃縮、結(jié)晶處理。
蒸發(fā)結(jié)晶工藝有多效蒸發(fā)工藝、MVR蒸發(fā)工藝、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)工藝或者有蒸發(fā)結(jié)晶組合工藝等方式。
蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備按照設(shè)備組成可以分為單效、雙效、三效、四效、五效等;
蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備按照物料在系統(tǒng)內(nèi)部的工藝流向:順流、逆流、混流三種;
蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備按照使用熱源不同又分為:常規(guī)飽和水蒸汽加熱、廢熱回收利用(常規(guī)蒸發(fā)器、直熱式蒸發(fā)器)、MVR二次蒸汽機(jī)械再壓縮三種;廢熱回收利用主要為電廠過熱蒸汽、企業(yè)鍋爐高溫?zé)煹罋?、高溫?fù)Q熱水(油、媒介)、高溫化工廢水、高溫二次蒸汽、太陽能加熱導(dǎo)熱媒介后換熱利用。
多效蒸發(fā)結(jié)晶工藝、MVR蒸發(fā)結(jié)晶工藝均可以用來處理高濃度、高色度、高含鹽量的工業(yè)廢水。同時(shí)還適用于印染、電鍍、化工、發(fā)酵、制藥、金屬提取、電廠廢水處理等行業(yè)的高鹽污水處理項(xiàng)目,同時(shí)還適用于高腐蝕鹽酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、檸檬酸鹽、葡萄糖酸鹽的連續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶。
如何選用合適的蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備呢?
根據(jù)情況,對(duì)于鹽類蒸發(fā),優(yōu)先選用強(qiáng)制循環(huán)型蒸發(fā)器,如果鹽類濃度較低,也可以采用前置降膜蒸發(fā)器+強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的方式,以降低運(yùn)行及初次投資。對(duì)于其它非鹽類的蒸發(fā),優(yōu)先選用降膜蒸發(fā)器。