废水蒸发基础知识

《废水蒸发基础知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《废水蒸发基础知识（61页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、废水蒸发基础知识环境分厂 靳树彬主要内容主要内容蒸发概述蒸发概述1 1蒸发设备蒸发设备2 2单效蒸发单效蒸发3 3多效蒸发多效蒸发4 4克旗废水多效蒸发简介克旗废水多效蒸发简介5 51.1.蒸发概述蒸发概述特点特点分类分类目的目的概念概念 蒸发是指用加热的方法使溶液中一部分溶剂汽化，从而提高溶液的浓度，或使溶液浓缩到饱和而析出溶质的单元操作。1.2 蒸发操作的目的（1）获得浓缩的溶液（2）获得固体溶质（3）除去杂质 1.1 什么是蒸发溶剂溶剂S溶质溶质A（不挥发）不挥发）溶剂溶剂S加热加热 1.3 多效蒸发几个基本概念1.效效：对蒸汽（不是二次蒸汽）的利用次数。2.真空蒸发真空蒸发：蒸发过程在

2、低于大气压的条件下进行，即是使蒸发器内形成一定的真空度，降低溶液沸点的蒸发。3.蒸发比蒸发比：又叫蒸发经济。是指加入蒸发系统生蒸汽量（一效或用生蒸汽预热废水）与蒸发系统从废水中蒸发出来的二次蒸汽总量之比。4.浓缩倍数浓缩倍数：在蒸发废水过程中，原废水量与浓缩液量之比。浓缩倍数愈大，浓缩液的浓度愈高。 1.3 多效蒸发几个基本概念5.真空度真空度：是表示绝对压强低于大气压的值，单位为“帕斯卡”、“米水柱”、“毫米汞柱”等。6.结晶结晶：物质自溶液中形成晶体析出的过程。7.传热过程传热过程：系统内温度的差异使热量从高温向低温转移的过程称之为热量传递过程传热过程。8.总温差总温差：在多效蒸发过程中，

3、首效加热室饱和蒸汽温度与冷凝器内二次蒸汽压力所对应的饱和温度之差。9.有效温差有效温差：是指实际能用于传热推动力的温差。10.无功温差无功温差：又叫温度损失，是指传热和蒸发过程中，因各种因素影响，有一部分温度差不能参与传热推动过程，实际上不起作用的温差。 1.4 分类（1）按操作室压力分：常压、加压、减压（真空）减压（真空）蒸发（2）按二次蒸气的利用情况分：单效和多效蒸发单效蒸发单效蒸发：将二次蒸气不再利用而直接送到冷凝器冷凝以除去的蒸发操作。多效蒸发多效蒸发：若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发器作为加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）的利用率，这种串联蒸发操作称为多效蒸发。加热蒸气和二次蒸类

4、气加热蒸气和二次蒸类气 蒸发蒸发需要不断的供给热能。工业上采用的热源需要不断的供给热能。工业上采用的热源通常为水蒸气，而蒸发的物料大多是水溶液，蒸发时通常为水蒸气，而蒸发的物料大多是水溶液，蒸发时产生的蒸气也是水蒸气。为了易于区别，前者称为加产生的蒸气也是水蒸气。为了易于区别，前者称为加热蒸气或生蒸气，后者称为二次蒸气。热蒸气或生蒸气，后者称为二次蒸气。 1.4 蒸发操作的特点（1）传热性质传热性质：属于壁面两侧流体均有相变化的恒温 传热过程（2）溶液性质溶液性质：热敏性、腐蚀性、结晶性、结垢性、泡沫、粘稠性等（3）沸点升高沸点升高：当加热蒸气一定时，蒸发溶液的传热温度差要小于蒸发纯水的温度差

5、（4）泡沫挟带泡沫挟带：二次蒸气中带有大量泡沫，易造成物料损失和冷凝设备污染（5）能源利用能源利用：二次蒸气的利用是蒸发操作中要考虑的关键问题之一连续式、间歇式连续式、间歇式常压式、减压式、加压式常压式、减压式、加压式间壁式蒸发器：间壁式蒸发器： 直接接触式蒸发器直接接触式蒸发器：浸没燃烧蒸发器溶液在蒸发器中作溶液在蒸发器中作 循环流动循环流动溶液在蒸发器中只通过溶液在蒸发器中只通过 加热室一次，不作循环加热室一次，不作循环 流动。流动。 溶液通过加热室时，在溶液通过加热室时，在 管壁上呈膜状流动，故管壁上呈膜状流动，故 习惯上又称为液膜式蒸习惯上又称为液膜式蒸 发器。发器。 强强制制循循环环

6、式式自自然然循循环环式式：单程式（膜式）循环式中央循环管式中央循环管式悬框式悬框式列管式（外循环）列管式（外循环）外热式外热式升膜式蒸发器升膜式蒸发器降膜式蒸发器降膜式蒸发器刮板式蒸发器刮板式蒸发器升升-降膜式蒸发器降膜式蒸发器2.2.蒸发设备蒸发设备 冷却水 料液加热蒸汽 冷凝水 水 完成液 单效蒸发器除沫器除沫器二次蒸汽二次蒸汽蒸发室蒸发室加热室加热室不凝性气体不凝性气体（生蒸汽）（生蒸汽）冷凝器冷凝器间壁式蒸发器：间壁式蒸发器： 主要组成：主要组成： 蒸发器(加热室,蒸发室) 除沫器 冷凝器 真空装置生蒸汽与二次蒸汽何者温度高？蒸发设备中包括蒸发设备中包括蒸发器蒸发器和和辅助设备辅助设备

7、1 1 蒸发器蒸发器 主要由加热室和分离室组成。加热室有多种多样的形式，以适应各种生产工艺的不同要求。按照溶液在加热室中的运动的情况，可将蒸发器分为循环型和单程型（不循环）两类。1.1 1.1 循环型蒸发器循环型蒸发器 特点：溶液在蒸发器中循环流动，因而可以提高传热效果。由于引起循环运动的原因不同。又分为自然循环型和强制循环型两类。 自然循环自然循环：由于溶液受热程度不同产生密度差引起。 强制循环强制循环：用泵迫使溶液沿一定方向流动。优点优点：结构紧凑、制造方便、传热较好及操作可靠等，应用十分广泛。缺点：缺点：（1）循环速度较低，管内流速0.5m/s；（2）溶液在加热室中不断循环，使其浓度始终

8、接近完成液的浓度，因而溶液粘度大、沸点高，有效温度差小。（3）设备的清洗和维修也不够方便。（1 1）中央循环管式蒸发器（自然循环型）中央循环管式蒸发器（自然循环型）其截面其截面积一般积一般为其它为其它加热管加热管总截面总截面积的积的40100% 料液料液生蒸汽生蒸汽应用广泛，适用于处理量大、结垢不严重的物系。（2 2）悬框式蒸发器（自然循环型）悬框式蒸发器（自然循环型） 溶液沿加热管中央上升，而后循着悬筐式加热室外壁与蒸发器内壁间的环隙向下流动而构成循环。溶液循环速度比标准式蒸发器大，可达1.5m/s。 优点优点：这种蒸发器的加热室可由顶部取出进行清洗、检修或更换，而且热损失也较小。缺点缺点：

9、结构复杂，单位传热面积的金属消耗较多。 其截面积一其截面积一般为其它加般为其它加热管总截面热管总截面积的积的100150% 加热室加热室（3 3）列管式蒸发器（外循环式）列管式蒸发器（外循环式） 加热室中的溶液不沸腾，在沸腾室内才开始沸腾，因而溶液的沸腾汽化由加热室移到了没有传热面的沸腾室，从而避免了加热管内结晶或污垢的形成。 溶液循环速度可达2.5至3 m/s以上，故总传热系数亦较大。 缺点：缺点：v液柱静压头效应引起的温度差损失液柱静压头效应引起的温度差损失 较大，要求加热蒸汽有较高的压力。较大，要求加热蒸汽有较高的压力。 v设备庞大，消耗的材料多，需要高大设备庞大，消耗的材料多，需要高大

10、 的厂房。的厂房。加热室加热室沸腾室沸腾室蒸发室蒸发室循环管循环管除沫器除沫器其截面积约为加其截面积约为加热管的总截面积热管的总截面积的的23倍。倍。挡板挡板（4 4）外热式蒸发器）外热式蒸发器蒸发室蒸发室循环管循环管加热加热室室加热室单独放置，好处之一是可以降低整个蒸发器的高度，便于清洗和更换；好处之二是可将加热管做得长些，循环管不受热，从而加速液体循环。循环速度可达1.5m/s。 对循环型蒸发器，除了上述自然循环外，还可以采对循环型蒸发器，除了上述自然循环外，还可以采用强制循环，循环速度的大小可通过泵的流量调节来控用强制循环，循环速度的大小可通过泵的流量调节来控制，一般在制，一般在2.52

11、.5m/sm/s以上。以上。 强制循环型强制循环型4 4.4.4废水废水多效蒸发结晶系统工艺方框图 料液在加热管内受热汽化，生成的蒸汽在加热管内高速上升（常压下汽速为2050m/s，减压下汽速可达100至160m/s或更大些）。溶液被上升的蒸汽所带动，沿管壁成膜状上升并继续蒸发，汽、液混合物在分离器内分离。1.1.2 2 非循环型蒸发器非循环型蒸发器（1 1）升膜式蒸发器）升膜式蒸发器加热管直径约加热管直径约为为2550mm，管长和管径之管长和管径之比约为比约为100150分离器分离器升膜式蒸发器优缺点升膜式蒸发器优缺点优点：优点：v溶液在蒸发器中不循环，停留时间很短，因而特溶液在蒸发器中不循