行业资讯 常见问题 企业专题
低温蒸发技术
上传时间:2021-05-18 09:36:54
作者:法式滚筒YEboss
链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/60148709
来源:知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

本期我们来说说低温蒸发技术,蒸发技术可以说是一种化工生产中的常用技术。目前主要用于分离溶解于液体中的产品,在环保领域的应用主要是针对高盐废水,高盐废水含盐量高,因此通过蒸发可以达到出盐的目的。

既然说到蒸发,就不能不提蒸发的能耗问题,在化工过程中,蒸发可以说是耗能大户。尤其是对于水的蒸发,水这种物质,比热与蒸发热都很大,无论是蒸发前的加热还是蒸发过程中的汽化都需要消耗大量的能量。理论上蒸发一吨废水需要对应消耗一吨蒸汽,成本接近200元。现在虽然说有三效蒸发或者MVR蒸发等技术,可以大大降低能耗,但每吨水的蒸发成本仍然在40-70元左右。

而低温蒸发技术或许是解决蒸发能耗的一种方法。低温蒸发的操作过程为,首先将废水加热到50-60℃,然后将废水自上而下低通过蒸发塔。干燥的空气与废水充分接触,在这个接触过程中干燥空气达到饱和状态,变为湿空气从塔顶流出,废水本身浓度得到提高。整个过程的原理可以概况成一句话,利用干燥的空气将水中的水分吹走。一个低温蒸发系统一般包括几个部分:预热系统,用于对原水的预热,一般可直接利用工艺过程中产生的废热。鼓风系统,通过鼓风机将大量空气通入低温蒸发器。低温蒸发塔,低温蒸发是空气与水接触的主要部件,在塔内通过流道设计或采用特制填料使废水以液膜状态同空气接触,增大比表面积,加快水分蒸发。

低温蒸发的好处就在于,蒸发温度为50-60℃,这个温度完全可以用工厂内部的废热得到,是一种低品位的热源,相对于普通蒸汽蒸发可以实现能量的梯级利用,达到节能的目的,目前估计即使考虑到鼓风机的能耗以及废水循环的耗电,低温蒸发的成本可以控制在30元/吨水左右,即使与最节能的MVR蒸发技术相比仍然能节约约40%左右的能耗。此外设备整体运行温度低,可以采用耐腐蚀性较强的塑料材质,避免使用高规格的耐腐蚀合金,设备成本可明显降低。

当然,低温蒸发技术也有一定局限性,主要局限在于对于当地湿度比较敏感,不适宜在潮湿地区使用。低温蒸发主要依赖干燥空气带走废水中的水分,如果当地气候湿润,空气含水高的话,那么对于水分的携带能力有限,就必须提高空气的通入量,这样必然导致操作成本的增加。另外,对于低温蒸发体系为了加大空气与水的接触面积,一般采用填料塔或其他内构件结构,而蒸发过程中如果蒸发量过大,液体饱和度过高,有可能在填料表面生成结晶,堵塞填料塔。因此一般建议可以将低温蒸发用于低于饱和状态下的废水浓缩。废水浓缩到一定程度后,再通过常规蒸发进行处理。

总体而言,目前比较看好低温蒸发技术在高盐废水预浓缩阶段的应用,同时考虑到低温蒸发具体情况,在干旱地区使用具有一定优势。