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廢酸多效蒸發(fā)設(shè)備 廢酸處理廢酸再生設(shè)備 石墨三效蒸發(fā)器

從減排到限排再到零排，廢水排放標(biāo)準(zhǔn)逐步攀升。而要想達(dá)到“零排放”，重點(diǎn)是要實(shí)現(xiàn)高含鹽廢水的全回收，本質(zhì)是要實(shí)現(xiàn)廢水中水和鹽類的分離。

目前，濃縮技術(shù)、結(jié)晶技術(shù)，以及2種技術(shù)耦合協(xié)同后的技術(shù)較多地用于實(shí)現(xiàn)高鹽廢水回收零排放。當(dāng)然，有時(shí)根據(jù)高鹽廢水的實(shí)際情況，還需要在技術(shù)之前增加預(yù)處理技術(shù)，以便為后續(xù)工藝提供更好的處理?xiàng)l件。

濃縮作為高鹽廢水資源化處理的核心工藝，根據(jù)不同的處理對(duì)象和適用范圍分為熱濃縮和膜濃縮。

其中，熱濃縮技術(shù)適于處理高TDS和COD高達(dá)數(shù)百克每升的廢水，通過加熱使高鹽廢水中的離子高倍濃縮，主要包括多級(jí)閃蒸MSF、多效蒸發(fā)MED以及機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)MVR。

多級(jí)閃蒸（MSF）

多級(jí)閃蒸技術(shù)起步于上世紀(jì)50年代，通過加熱至一定溫度的高含鹽廢水依次在一系列壓力逐漸降低的容器中實(shí)現(xiàn)閃蒸氣化，然后再將蒸汽冷凝后得到淡水的過程。

多級(jí)閃蒸MSF作為最早得到應(yīng)用的蒸餾技術(shù)，工藝成熟，運(yùn)行可靠，適用于大型化，但熱力學(xué)效率相對(duì)較低，能耗較高，并且存在設(shè)備結(jié)垢和腐蝕的現(xiàn)象限制MSF首效蒸汽溫度，影響運(yùn)行成本。

此技術(shù)在本文中不做過多敘述，咱們重點(diǎn)來聊一聊多效蒸發(fā)MED和機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)MVR

多效蒸發(fā)（MED）

一、基本原理：

多效蒸發(fā)（以下簡(jiǎn)稱MED）的原理是將多個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)起來，前一個(gè)蒸發(fā)器的二次蒸汽作為下一個(gè)蒸發(fā)器的加熱蒸汽，下一個(gè)蒸發(fā)器的加熱室便是前一個(gè)蒸發(fā)器的冷凝器。

三效蒸發(fā)器工藝流程

在多效蒸發(fā)系統(tǒng)中，只需要在第一效處加入新鮮蒸汽，在之后的前面一效蒸發(fā)塔頂產(chǎn)生的二次蒸汽，直接用作后續(xù)一效蒸發(fā)塔再沸器的加熱介質(zhì)，一效之后的蒸發(fā)塔就無需再引入新鮮的蒸汽，最后一效塔頂蒸汽可以用作低壓力等級(jí)熱源。

因此，其的優(yōu)點(diǎn)是多次利用二次蒸汽的汽化和冷凝，可以顯著減少新鮮蒸汽消耗量。

二、MED蒸發(fā)器類型

MED蒸發(fā)器類型很多、按照蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)器類型、蒸發(fā)效數(shù)和物料流動(dòng)方向分類，共四大類十五種：

按蒸汽壓力分為：常壓蒸發(fā)、加壓蒸發(fā)和減壓蒸發(fā)；

按蒸發(fā)器類型分為：管式蒸發(fā)、板式蒸發(fā)和管板結(jié)合蒸發(fā)；

按效數(shù)分為：二效、三效、四效、五效和六效蒸發(fā)；

按物料流動(dòng)分為：并流、逆流、混流和平流。

那么，MED蒸發(fā)器到底該如何比選？3個(gè)原則：

1、逆流和混流效果均優(yōu)于并流系統(tǒng)。逆流多效蒸發(fā)能耗最小，并流多效蒸發(fā)能耗；混流多效蒸發(fā)系統(tǒng)的特性相對(duì)并流多效蒸發(fā)系統(tǒng)較好。

2、蒸發(fā)效數(shù)不是越多越好。當(dāng)效數(shù)增多時(shí)，熱量利用的效率也隨之有所降低，考慮到效數(shù)增加則設(shè)備的投資增大，故實(shí)際采用效數(shù)應(yīng)該有一個(gè)點(diǎn)。比如對(duì)于一些些高沸點(diǎn)物系，只能采用二效或三效蒸發(fā)器。

3、考慮物料特性、熱量衡算和不凝氣截留程度等因素選擇蒸發(fā)壓力。有研究表明，各效的壓強(qiáng)除了與蒸發(fā)器的物料與熱量衡算有關(guān)，還與物料的特性以及各效上下不凝氣的節(jié)流程度的大小有關(guān)。?

三、MED的優(yōu)缺點(diǎn)

1、MED的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下5方面：

預(yù)處理簡(jiǎn)單，化學(xué)藥劑消耗較少，加入阻垢劑即可。

受熱時(shí)間短，多采用管內(nèi)冷凝和管外沸騰的雙側(cè)向變傳熱方法，傳熱面積小，傳熱系數(shù)高。

操作彈性大，系統(tǒng)可以提供設(shè)計(jì)值40~110的產(chǎn)品水，而多級(jí)閃蒸和反滲透都不具備這么大的操作彈性。

處理效果好，處理過程中鹽分析出徹底，并且冷卻后冷卻液的鹽分能被去除90以上，使微生物很難再受鹽分的抑制。

操作可靠性高，整過程使用全自動(dòng)化運(yùn)行，且在運(yùn)行過程中管內(nèi)壓力大于管外壓力，即使出現(xiàn)腐蝕換熱管現(xiàn)象，冷卻水也不會(huì)污染產(chǎn)品水。

2、MED的缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下3方面：

管內(nèi)易結(jié)垢，10d左右就要清理一次，需要及時(shí)除垢處理。

效數(shù)增加，蒸汽利用率低。當(dāng)效數(shù)增加后，每一效的傳熱溫差損失就增加，如每蒸發(fā)1t水所消耗的蒸汽量比率為一效1.1、兩效0.57、三效0.4、四效0.3、五效0.27，設(shè)備生產(chǎn)能力下降。

四、多效蒸發(fā)MED常見的三個(gè)技術(shù)問題和對(duì)策

一般來說，多效蒸發(fā)MED常出現(xiàn)裝置中起泡、蒸發(fā)器的結(jié)垢、含鹽離子末效蒸汽腐蝕設(shè)備等三大問題。

1、針對(duì)裝置中起泡問題，解決方法——

物理消泡主要有高溫和低溫消泡法、聲波消泡法、液體噴散消泡法以及機(jī)械振動(dòng)法等。雖然物理消泡在處理量特別大的情況下效果明顯，但其裝置及其運(yùn)行成本較高；

化學(xué)消泡法主要是指使用消泡劑，但使用受消泡劑價(jià)格昂貴、生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜影響；?

機(jī)械消泡法主要利用旋轉(zhuǎn)來改變作用在氣泡處的壓力和剪切力來達(dá)到除泡，因其成本低、消泡效果好，目前更受歡迎。

2、針對(duì)蒸發(fā)器的結(jié)垢問題，解決方法——

有研究者有對(duì)蒸發(fā)器外壁垢樣（硫酸鈉和碳酸鈣）進(jìn)行酸洗加中性清洗，對(duì)末效換熱器內(nèi)壁垢樣（碳酸鈣）酸洗，掛片分析發(fā)現(xiàn)各效掛片平均腐蝕速率都小于1g/m2·h，總腐蝕量都小于10g/m2。

值得一提的是，該方法要優(yōu)于《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（HG/T2387-2007）及《腐蝕試樣的制備、清洗和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》。

3、針對(duì)含鹽離子末效蒸汽腐蝕設(shè)備的問題，解決方法——

可以用低氯離子含量冷凝水進(jìn)行低溫、定時(shí)、定量的置換和補(bǔ)充，并在循環(huán)水中加入高效緩蝕劑。