废水四效蒸发器的工作原理及工艺流程
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16干燥煅烧
在工业生产中,为了减少加热蒸汽的消耗,一般会采用多效蒸发器,然而在实际应用中,使用较多的为三效蒸发器、四效蒸发器。但是多效蒸发器的操作和设计都会遇到各种各样的实际情况.多效蒸发中,二次蒸汽的潜热得到了较为充分的利用,提高了加热蒸汽的利用率。按操作压力可以分为常压、加压和减压蒸发。在加压蒸发中,所得到的二次蒸气温度较高,可作为下一效的加热蒸汽加以利用。因此,单效蒸发多为真空蒸发;多效蒸发的前效为加压或常压操作,而后效则在真空下操作。
1、多效蒸发器概述
1)、多效蒸发器是由原始的蒸发釜转变而来,目的是为了逐渐减少能源消耗。多效蒸发器是利用一效产生的二次蒸汽为二效提供热源,以达到节能的目的,多效可以回收部分的二次蒸汽,效数越多,回收的二次蒸汽也就越多。2)、多效蒸发器工艺是传统的较为安全、稳定的蒸发结晶设备,一般不受制于废水的盐组分,也不受制于废水的沸点升高限制,因此利用比较普遍。)、多效蒸发器的工艺流程:可以有顺流、逆流、平流、错流等。同时如果多效配合喷射热泵使用组成TVR,多效蒸发器也可以有组合工艺:多效+强制循环,多效+降膜工艺等。2、四效蒸发器工艺流程图
、四效蒸发器工作原理四效蒸发器是在真空的状态下,利用一定抽气量的真空泵对系统进行抽真空,抽取系统中的不凝体,使系统处于负压状态,实现低温蒸发。同时能够利用一效的二次蒸汽,并对二效进行加热。二效产生的二次蒸汽被三效利用,三效产生的二次蒸汽给四效进行加热,四效产生的二次蒸汽被冷凝处理。物料浓缩被排出系统配合客户要求结晶或者出盐。使用四效蒸发工艺能够降低相关蒸汽的消耗,并降低生产产品冷凝时所承受的负担,既可以提供工作的效率,也可以减少冷却水的消耗。
四效蒸发器可以采用强制循环、自然循环、降膜、升膜、板式蒸发器等多种形式,也可以采用多种组合的方式,来较优化工艺。(一)物料流程要浓缩的物料经过进料泵经过流量计再经过板式换热器列管式换热器到一效分离器,在一效循环泵的作用下进入一效加热器加热,产生的二次蒸汽和浓缩的物料离开管束,大部分的物料被收集在分离器下部的缓冲区泵抽出去到二效,部分的物料通过循环泵循环蒸发。在分离器中蒸汽和液体被分离,二次蒸汽在分离器顶部离开到二效加热器加热。物料从一效到二效三效后同样的原理蒸发,通过三个蒸发单元连续蒸发;到四效采用强制循环,当物料达到饱和度后晶体通过TDB结晶器,把晶体沉降出料到结晶罐降温结晶后再进入分离机分离。母液通过强制循环泵进行循环蒸发。(二)生蒸汽,二次蒸汽,冷凝水流程设备的加热的主要能源是低压生蒸汽,蒸汽通过蒸汽控制阀进入蒸发器壳程列管跟物料换热后被冷凝后加热器壳程底部流入二效壳程。一效蒸发出来的二次蒸汽从一效分离器顶部出来给二效壳程加热被冷凝从二效加热器底部跟一效冷凝水混合到三效加热器底部。同样二效蒸发出来的二次蒸汽给三效加热,三效蒸发出的二次蒸汽到四效加热,冷凝后混合在一,二、三效的冷凝水到四效壳程后,最终到冷凝器冷凝后整个系统的冷凝水被泵排走。不能冷凝的部分气体用真空泵吸出保持设备真空。四效蒸发系统,往往考虑回收冷凝水或二次蒸汽的热量,来实现节能的目的。在废水处理中,还要考虑预热器结垢的自动在线清洗。
4、四效与强制循环组合工艺的优势:针对复杂成分的废水一般常采用强制循环蒸发器工艺,该多效与强制循环蒸发组合工艺具有以下优势:1)、优势1:料液在外力作用下保证较高的流速,在加热室内做强制剧烈湍流运动,能够增大传热系数,同时对换热面形成冲刷,对于处理无机盐非常有利。在加热器和结晶器之间,通过高度差形成适当的静压头,保证换热器内不发生相变,也就是说换热器内不汽化,汽化只发生在结晶器内,这样加热器的结垢周期就得以延长。而其他类型的蒸发系统,如升膜、降膜、自然循环蒸发系统、卧式喷淋、水平管降膜都必然存在结垢周期短的问题。2)、优势2:针对此类蒸发设备来说,设计的结构都比较紧凑,使用时所占的面积一般也都比较小,布局流畅。完善的工艺设计能够保证运行的稳定性连续性,以及安全性。在设计前期针对水质情况准确的测量分析,在蒸发过程中,它往往都是通过使用相关的物料对其进行循坏加热,使其在管道内流动的速度有一定的提升,这样所加工出来的产品受热也都会比较均匀,并且也可有效地防止干壁的现象发生。)、优势:能耗方面,随着效数的增加蒸汽耗量将逐渐减少,节约能耗成本更低。例如:四效蒸发一吨水消耗的蒸汽量是0.5t,三效蒸发系统蒸发一吨水消耗的蒸汽量是0.45t,如果是二效则消耗约0.65t,单效的消耗约为1.25t。由此可见效数越高能耗成本将越低。
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