蒸发结晶技术
对于废水深度处理过程产生的高含盐污水,可以通过蒸发结晶处理终实现零排放。该技术的核心在蒸发,目前国内外主要的蒸发技术有多效蒸发、热力蒸汽再压缩蒸发、机械蒸汽再压缩蒸发、降膜式机械蒸汽再压缩循环蒸发等。
1.1多效蒸发
多效蒸发(MultipleEffectEvaporation,MEE)的特点是将几个蒸发器连接起来操作,**级蒸发器产生的二次蒸汽作为后一级蒸发器的热源,以提高热能利用率。其**的优点是:进水预处理较简单;应用灵活,既能单独使用,也可与其它方法联合使用;系统操作安全可靠。
1.2机械蒸汽再压缩蒸发
机械式蒸汽再压缩(MechanicalVaporRecom-pression,MVR)的特点,是将蒸发器产生的全部二次蒸汽经机械压缩机压缩,增加热焓后作为蒸发器的加热蒸汽,以使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身冷凝成水。回收了蒸汽潜热,提高了热效率,降低了能耗。MVR的优点是能耗低、运行成本低;占地面积小;公用工程配套少;自动化程度高;运行平稳,适合热敏性物料。
1.3降膜式机械蒸汽再压缩循环蒸发
“降膜式机械蒸汽再压缩循环蒸发”是在MVR的基础上,采用降膜式蒸发,并在蒸发器下部设置浓盐水循环泵,在浓盐水**经过蒸发器未达到所需浓度时,可通过循环泵打到蒸发器**部再次循环,直至达到所需浓度。该工艺采用单效蒸发器可以达到多效蒸发的效果。
该技术是目前处理高含盐污水有效、经济的技术。蒸发废水所需的热量由蒸汽冷凝和冷凝水冷却所释放的热能提供,运行过程中消耗的只是驱动装置内的水泵、蒸汽泵运转和装置控制系统所需要的电能。另外浓盐水循环泵强制液体循环,可以降低结垢和结晶堵塞的程度。
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所谓分盐处理,即根据溶液中对应温度下各溶质溶解度的不同、利用相图理论进行盐分分离从而得到不同盐产品的过程。港荣水务在“钾钠分离(氯化钾与氯化钠)”、“盐湖化工盐硝分离(氯化钠与硫酸钠)”等领域应用为广泛。港荣水务在多个项目,高温蒸发得到氯化钠,低温冷冻脱硝获得硫酸钠,由此实现盐硝分离,该项目的实施,在满足废水零排放的情况下,可为企业减少近万吨固体废弃物的产生。按照危废2000元每吨处理成本计算,一年可以节约2000万元。
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浓缩设备的分类
1.按压力分
常压浓缩设备:蒸发面为常压;溶剂气化后直接排入大气。特点:设备结构简单、投资省、维修方便,但蒸发速率低,能量损耗大,易破坏物料中营养成分。
真空浓缩设备:蒸发面上气化后处于负压状态,特点是优点:加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差可以增大;可利用压强较低的蒸汽作为加热介质;使浓缩设备的热损失减少。缺点:增加附属设备及动力,成本高;热量消耗大。
电加热夹层锅
2.按蒸汽利用的次数分
双效浓缩设备:二次利用;
多效浓缩设备:三次或三次以上利用;
带有热泵的浓缩设备:热泵再次加热利用。
3.按料液的流程分
单程式、循环式(自然循环和强制循环)。
4.按料液分布状态分
薄膜式:分散成薄膜状,蒸发面大,蒸发快。它分为升膜式、降膜式、升降膜式、片式、刮板式和离心式薄膜蒸发器。
非膜式:大蒸发面。它按料液管路中流动,管路又分为盘管式浓缩器、循环管式浓缩器
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名词解释
1.平衡浓缩:是利用两相在分配上的某种差异而获得溶质和溶剂分离的方法,如蒸发浓缩和冷冻浓缩。
2.非平衡浓缩:利用半透膜来分离溶质和溶剂的过程,即两相用半透膜隔开,因此,分离不是靠两相的直接接触,故称非平衡浓缩。
3.蒸发:将稀溶液加热沸腾,使溶剂汽化而将溶液浓缩的过程。
4.蒸发过程的完成有两个必要条件:
(1)热能的供应:它包括维持沸腾的温度、补充因溶剂汽化所带走的热量、设备消耗的热量等;
(2)溶剂蒸汽的排除;
5.浓缩目的:
(1)作为干燥的预处理,以降低产品的加工热耗;
(2)提高产品质量;
(3)提高产品的保藏性;
(4)减少产品的体积和重量,便于运输;
(5)浓缩用作某些结晶操作的预处理;
(6)提取果汁中的芳香物质。
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