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技術專題

蒸發結晶工藝的原理以及蒸發結晶在除鹽工藝中的作用

時間:2021/06/24

在化工行業、工業生產行業蒸發、蒸發濃縮、蒸發結晶都是常見的工藝,蒸發結晶是目前在工業廢水處理中應用較多的方式,蒸發結晶的原理是什么呢?

蒸發的原理以及蒸發結晶的原理

蒸發的原理是使含有不揮發溶質的溶液沸騰汽化,并移出蒸汽,從而使溶液中溶質濃度提高的單元操作,蒸發操作廣泛應用于化工、石油化工等行業,蒸發結晶、蒸發濃縮是常見的工藝類型。

蒸發結晶是通過蒸發的過程,隨著溶劑的揮發,原來的不飽和溶液逐漸變為飽和溶液,飽和溶液再逐漸變為過飽和溶液,這時溶質就開始從過飽和的溶液中析出。很多溶質可以以晶體的形式析出(也有以非晶體形式析出的),這就是結晶過程。

對于蒸發操作,進行蒸發結晶的目的是為了脫除溶劑,將溶液增至飽和狀態,隨后加熱或者冷卻,析出固體產物,以得到固體的溶質。

蒸發結晶的工藝

在進行蒸發結晶的過程中,會常用到閃蒸模式(閃急蒸發):這是一種特殊的減壓蒸發,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。進行閃蒸的優點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。

熱泵蒸發也是蒸發結晶工藝中的一種,提高二次蒸汽的壓力和溫度,重新用作蒸發的加熱蒸汽,稱之為熱泵蒸發或蒸汽再壓縮蒸發。

對于熱泵蒸發是消耗一部分高質能(機械能、電能)或高溫位熱能為代價,通過熱力循環,將熱由低溫物體轉移到高溫物體的能量利用裝置。

蒸發結晶除鹽工藝以及設備

隨著國內環保治理逐步加強,對于高鹽廢水、高鹽污水、工業污水脫鹽等方面需要采用蒸發結晶除鹽工藝。

蒸發結晶除鹽工藝主要是利用蒸發結晶的方式,將工業生產過程中產生的高鹽廢水、高COD廢水、重金屬廢水等廢水進行濃縮、結晶處理。

蒸發結晶工藝有多效蒸發工藝、MVR蒸發工藝、強制循環蒸發工藝或者有蒸發結晶組合工藝等方式。

蒸發結晶設備按照設備組成可以分為單效、雙效、三效、四效、五效等;

蒸發結晶設備按照物料在系統內部的工藝流向:順流、逆流、混流三種;

蒸發結晶設備按照使用熱源不同又分為:常規飽和水蒸汽加熱、廢熱回收利用(常規蒸發器、直熱式蒸發器)、MVR二次蒸汽機械再壓縮三種;廢熱回收利用主要為電廠過熱蒸汽、企業鍋爐高溫煙道氣、高溫換熱水(油、媒介)、高溫化工廢水、高溫二次蒸汽、太陽能加熱導熱媒介后換熱利用。

多效蒸發結晶工藝、MVR蒸發結晶工藝均可以用來處理高濃度、高色度、高含鹽量的工業廢水。同時還適用于印染、電鍍、化工、發酵、制藥、金屬提取、電廠廢水處理等行業的高鹽污水處理項目,同時還適用于高腐蝕鹽酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、檸檬酸鹽、葡萄糖酸鹽的連續蒸發結晶。

如何選用合適的蒸發結晶設備呢?

根據情況,對于鹽類蒸發,優先選用強制循環型蒸發器,如果鹽類濃度較低,也可以采用前置降膜蒸發器+強制循環蒸發器的方式,以降低運行及初次投資。對于其它非鹽類的蒸發,優先選用降膜蒸發器。





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