工业废水处理??蒸发法-荣尚热能

发布时间:2018-02-07 16:00:00 信息来源:本站 16
工业废水处理——蒸发法
 
废水的蒸发处理是依靠加热(有时还兼施减压),使水分子逸出,从而达到制取纯水和浓缩废水中溶质的目的。
有两种使水溶液蒸发汽化的形式:一是在低于沸点的条件下的表面蒸发;二是在沸点条件下的沸腾蒸发。海水经日光曝晒而形成食盐就是一种表面蒸发,而工业废水的处理中一般采用生产效率较高的沸腾蒸发。
一、蒸发设备
供沸腾蒸发的设备称为蒸发器。蒸发器的种类繁多,比较的是蒸汽夹套蒸发器,其加热面积小,生产能力低,随生产的不断发展,蒸发器的结构逐步得到改进,各种不同结构的蒸发器按其特性可分为以下几种。
(1)体的循环方式:自然循环、强制循环和不循环;
(2)热面的形状和位置:夹套、蛇管、列管、加热室在内或在外等;
(3)蒸发器本身的放置方法:横卧、竖立和倾斜等;
(4)换热方式:间壁、混合等。
下面我们主要按溶液的循环方式分类介绍目前常用的几种蒸发器。
    1、自然循环蒸发器
中央循环管式蒸发器是这类蒸发器的一个典型例子,应用十分广泛。这种蒸发器的特点是:布置紧凑、传热面积大,清洗维修较方便,因此广泛用于清洁溶液或易生污垢及结晶溶液的蒸发中。但由于它的中央循环管也是受热的,循环速度不高,不适用于温差大或黏度大于1*10-3Pa·s的溶液,此外设备占地和重量较大。
自然循环蒸发器也可采用加热室在外面的形式,以便使循环管不被加热,来提高循环速度,也便于维修检查,但蒸发器的材料用量相应要有所增加。
2、强制循环蒸发器
在自然循环蒸发设备中,一般循环速度都小于1m/s,为了提高传热系数并防止结晶和生垢,可以在蒸发器的循环管上装循环泵,使加热室中溶液的循环速度增加到1.5~3.5m/s。这种强制循环蒸发器的溶液循环速度由循环泵的流量所决定。强制循环蒸发器的优点是传热系数比自然循环式大2~3倍,它适用于需要节约贵重设备材料的用量,蒸发易结晶液体和黏性液体,缺点是蒸发器成本高,能耗大,溶液在蒸发器内停留时间较长。
3、薄膜蒸发器
上述两种蒸发器存在着共同的缺点:溶液经多次循环,在蒸发器内停留时间长,并使已浓缩的和未蒸发的溶液混在一起,因而溶液的沸点增加,降低了有效温差。薄膜蒸发器是一种单程蒸发器,溶液在蒸发器内不循环,只通过一次就达到了所要求的浓度,溶液不再相混。它的特点是传热效率高,蒸发速度极快(仅几秒或十几秒),因此受到普遍的重视。薄膜蒸发器有长管式、旋流式和旋片式三种。
4、浸没燃烧蒸发器
这是一种与前面不同的蒸发方法,其实质是将高温烟气直接喷入被蒸发的溶液中来蒸发废液中的水分。该蒸发器的优点是装置紧凑简单,热损失小,热效率高达90%~95%,可用于强腐蚀性、易结晶的溶液的蒸发处理,但采用浸没燃烧法时,必须认真考虑所排出的废气是否会对环境造成新的污染。
二、蒸发法在水处理中的应用
    某化工厂的废液中含有硫酸和硫酸亚铁,采用浸没燃烧蒸发器进行浓缩。每小时使用506m3煤气、715m3空气,燃烧室内温度为1250℃、绝对压力为0.11Mpa。产生的废气量为3581m3/h(包括烟气1683m3/h,蒸汽1898m3/h)。蒸发器的蒸发面积为2.75m2,蒸发水量为550kg/L。蒸发后浓缩液的硫酸含量为550g/L,硫酸亚铁含量60g/L。

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