傳統蒸發工藝是多效蒸發工藝 ( MED ) 就是將加熱蒸汽通入一個蒸發器, 將溶液受熱而沸騰產生的二次蒸汽當作加熱蒸汽,引入另一個蒸發器,只要后者蒸發室壓力和溶液沸點均較原來蒸發器中的為低,則引入的二次蒸汽即能起加熱熱源 的作用。
同理,第二個蒸發器新產生的新的二次蒸汽又可作為第三蒸發器的加熱蒸汽。這樣,每一個蒸發器即稱為一效,將多個蒸發器連接起來一同操作 ,即組成一 個多效蒸發系統。
多效蒸發蒸汽與循環水消耗量舉例
多效蒸發不但明顯減少了加熱蒸汽的消耗,同時也明顯地較少了循環水的耗量,但投資和占地面積會增加。
(1)設備投資與設備折舊費的限制。設備投資幾乎與效數成正比增加,而能耗的下降(蒸汽與循環水耗量的減少)卻與效數成弱比例。當因節能而省下的開支不足以補償設備折舊費的增加時,增加效數就失去經濟價值。此外在投資額有限時,其效數也受到限制。
(2)溫度差的限制,首效的加熱蒸汽壓力和末效冷凝器的真空度都有一定限制,所以裝置的總溫差是一定的,多效蒸發器每效中都有溶液沸點升、液柱引起的溫度差、蒸汽流動阻力引起的溫差三部分,而各效的有效溫差與溫差損失之和應該等于總溫差。
當因效數增加,使得各效溫差損失之和趨近于總溫差,則各效的有效溫差趨近于零,而蒸發器將無法操作。有效溫差必須在合理范圍之內,加熱器面積與有效溫差大小成正比,影響投資費用
蒸發技術-機械蒸汽再壓縮技術
機械蒸汽再壓縮技術(MVR,mechanical vapor recompression)基于海水淡化的機械蒸汽再壓縮蒸餾技術與連續結晶技術的結合,在蒸發過程中, 從蒸發器出來的二次蒸汽,經壓縮機壓縮,壓力、溫度升高,熱焓增加, 然后送到蒸發器的加熱室當作加熱蒸汽使用,使料液維持沸騰狀態, 而加熱蒸汽本身則冷凝成水,從體系中排出。原溶液被濃縮后,在結晶器中析出無機鹽,從體系中排出。此過程不但回收了潛熱,提高了熱效率,節省了部分冷凝水系統,做到的節能節水的目的。
機械蒸汽再壓縮技術主要消耗電能,一般工業廢水噸水消耗≤55KW·h/t。生蒸汽幾乎無消耗。但不適用于溶液沸點升高和易結垢溶液的蒸發。
【原理圖】
氯化鈣特性
氯化鈣溶液的沸點(蒸發壓力1個標準大氣壓)
因為溶液中含有不揮發的溶劑(氯化鈣),在一定溫度下溶液的蒸汽壓較純溶劑(水)的蒸汽壓低。因此在相同壓力下,溶液的沸點比純溶劑(純水)沸點高,兩種沸點的差別焦作溶液的沸點升高(boiling point rise)或者B.P.R。
無機鹽等電離溶液沸點升高數值較大,對于同一種溶液,沸點升高數值隨溶液的濃度和沸騰溶液所受壓力的不同而變化,濃度越高,所受壓力越高,沸點升高數值越大。氯化鈣溶液也只是其中一種,符合以上理論。
氯化鈣濃縮出鹽運行參數
氯化鈣溶液結晶的狀態、溫度
氯化鈣生產中需要將氯化鈣溶液濃縮至68~72%,在結晶切片機上冷卻結晶。
材料對氯化鈣溶液耐受性
Temperature guidelines for avoiding localized attack of grade 2, 7and 12 titanium in concentrated CaCl2 solutions in the absence of crevices. denotes susceptibility to localized attack;△indicates incipient edge attack.
Grade2對應國標牌號TA2、Grade12對應國標牌號TA10、Grade7對應國標牌號TA9。哈C276、鉭材料對高濃度氯化鈣溶液也有很好的耐受性,也同樣存在使用的局限性。
多晶硅氯化鈣廢水蒸發預處理
【經典業績】
多晶硅淋洗產生的氯化鈣廢水含有大量懸浮物、溶解大量氯化鈣、少量硅酸鈣、氯化鎂、氯化鈉、硫酸鹽、磷酸鹽等,還存在少量有機物。
進蒸發處理之前需要完善的絮凝沉淀及過濾系統進行預處理。
淋洗廢水回用水系統中的中和沉淀+氣浮可以為氯化鈣蒸發預處理節省部分設備,氯化鈣廢水只需多介質過濾即可。
氯化鈣生產工藝流程圖

