工业废水蒸发器
系统组成:
各效加热器、各效分离器、各效结晶器、冷凝器(混合式或表面式)、各效强制循环泵、冷凝水泵、真空泵、操作平台、电器控制柜、液位自控系统及界内管道阀门等组成。
产品特点:
1.本设备处的物料特性适应围广。其中主要针对蒸发过程容易结垢的物料、蒸发过程有晶体析出的物料。随着浓缩浓度提高,粘度相应增加的物料、有不溶性固形物的物料等;
2.在蒸发过程中,物料通过强制循环在管内快速流动,受热均匀、传热系数高、并可防止干壁现象。
3.料液通过强制循环泵快速经过加热器加热,**部出来以切线式进入分离器(结晶器),汽液分离效果好。
4.物料通过设备抽真空低温蒸发结晶,加上连续式进出料,保证了饱和精浆液的连续式输出,采用*特设计的结晶器,能满足连续进料,连续排料的工艺要求,结晶器与强制循环泵形成了较佳的配合,其内部结构使得晶体和清液得到快速有效的分离。 。
5.设备结构紧凑、占地面积小,布局流畅、操作方便、性能稳定等。
6.设备可配置自动化系统,实现进料自动控制,加热温度自动控制,出料浓度自动控制,还可配备突发停电、故障时对结晶物料的保护措施,其它安全、报警等自动化操作控制。
适用范围:
适用于氯化钠、硫酸钠、氯化铵、甘铵酸、苯丙铵酸;硝酸钠、硫酸锌、氯化钙、硫酸铵、等物料的蒸发与结晶。
废水蒸发器蒸发能力:1000~60000kg/h(系列)
根据物料的特性及蒸发量的大小,可设计成效或多效蒸发机组。
本装置主要适用于有结晶体析出的溶液。
主要用于化工行业、金属业的冶炼、大型钢厂的酸洗废液、电厂的湿法脱硫废液处对用户提供的有晶体析出的溶液的成份、含量都会做出具体的技术方案,供用户参考与选择!
常用的间壁传热式蒸发器,按溶液在蒸发器中停留的情况,大致可分为循环型和单程型两大类。
一、循环性蒸发器
这一类型的蒸发器,溶液都在蒸发器中作循环流动。由于引起循环的原因不同,又可分为自然循环和强制循环两类。
1.*循环管式蒸发器这种蒸发器又称作标准式蒸发器。它的加热室由垂直管束组成,中间有一根直径很大的*循环管,
其余管径较小的加热管称为沸腾管。由于*循环管较大,其单位体积溶液占有的传热面,比沸腾管内单位溶液所占有的要小,
即*循环管和其它加热管内溶液受热程度不同,从而沸腾管内的汽液混合物的密度要比*循环管中溶液的密度小,
加之上升蒸汽的向上的抽吸作用,会使蒸发器中的溶液形成由*循环管下降、由沸腾管上升的循环流动。这种循环,
主要是由溶液的密度差引起,故称为自然循环。这种作用有利于蒸发器内的传热效果的提高。
为了使溶液有良好的循环,*循环管的截面积一般为其它加热管总截面积的40~**;加热管高度一般为1~2m;
加热管直径在25~75mm之间。这种蒸发器由于结构紧凑、制造方便、传热较好及操作可靠等优点,应用十分广泛。
但是由于结构上的限制,循环速度不大。加上溶液在加热室中不断循环,使其浓度始终接近完成液的浓度,因而溶液的沸点高,
有效温度差就减小。这是循环式蒸发器的共同缺点。此外,设备的清洗和维修也不够方便,所以这种蒸发器难以完全满足生产的要求。
2.悬筐式蒸发器为了克服循环式蒸发器中蒸发液易结晶、易结垢且不易清洗等缺点,对标准式蒸发器结构进行了更合理的改进,
这就是悬筐式蒸发器。加热室4象个篮筐,悬挂在蒸发器壳体的下部,并且以加热室外壁与蒸发器内壁之间的环形孔道代替*循环管。
溶液沿加热管*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。由于环隙面积约为加热管总截面积的100至150%,
故溶液循环速度比标准式蒸发器为大,可达1.5m/s。此外,这种蒸发器的加热室可由**部取出进行检修或更换,而且热损失也较小。
它的主要缺点是结构复杂,单位传热面积的金属消耗较多。
3.列文式蒸发器上述的自然循环蒸发器,其循环速度不够大,一般均在1.5m/s以下。为使蒸发器更适用于蒸发粘度较大、易结晶或结垢严重的溶液,
并提高溶液循环速度以延长操作周期和减少清洗次数。
其结构特点是在加热室上增设沸腾室。加热室中的溶液因受到沸腾室液柱附加的静压力的作用而并不在加热管内沸腾,直到上升至沸腾室内当其所受压力降低后才能开始沸腾,
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,从而避免了结晶或污垢在加热管内的形成。另外,
这种蒸发器的循环管的截面积约为加热管的总截面积的2~3倍,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。
这种蒸发器的主要缺点是液柱静压头效应引起的温度差损失(意义详见6.3.1)较大,为了保持一定的有效温度差要求加热蒸汽有较高的压力。
此外,设备庞大,消耗的材料多,需要高大的厂房等。 除了上述自然循环蒸发器外,在蒸发粘度大、易结晶和结垢的物料时,还采用强制循环蒸发器。
在这种蒸发器中,溶液的循环主要依靠外加的动力,用泵迫使它沿一定方向流动而产生循环。循环速度的大小可通过泵的流量调节来控制,一般在2.5m/s以上。
强制循环蒸发器的传热系数也比一般自然循环的大。但它的明显缺点是能量消耗大,每平方米加热面积约需0.4~0.8kW。
降膜蒸发器可分为效降膜蒸发器、双效降膜蒸发器、三效降膜蒸发器、四效降膜蒸发器等。
各效蒸发器、各效分离器、冷凝器、热压泵、真空泵、各效料液输送泵、冷凝水泵、操作平台、电器控制柜、液位自控系统及阀门管路等。
三、直接接触传热的蒸发器
实际生产中,有时还应用直接接触传热的蒸发器。它是将燃料(通常为煤气和油)与空气混合后,在浸于溶液中的燃烧室内燃烧,
产生的高温火焰和烟气经燃烧室下部的喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中。高温气体和溶液直接接触,同时进行传热使水分蒸发汽化,
产生的水汽和废烟气一起由蒸发器**部排出。其燃烧室在溶液中的浸没深度一般为0.2~0.6m,出燃烧室的气体温度可达1000℃以上。
因是直接触接传热,故它的传热效果很好,热利用率高。由于不需要固定的传热壁面,故结构简单,特别适用于易结晶、
结垢和具有腐蚀性物料的蒸发。在废酸处理和硫酸铵溶液的蒸发中,它已得到广泛应用。但若蒸发的料液不允许被烟气所污染,
则该类蒸发器一般不适用。而且由于有大量烟气的存在,限制了二次蒸气的利用。此外喷嘴由于浸没在高温液体中,较易损坏。
从上介绍可以看出,蒸发器的结构型式很多,各有其优缺点和适用的场合。在选型时,首先要看它能否适应所蒸发物料的工艺特性,
包括物料的粘性、热敏性、腐蚀性以及是否容易结晶或结垢等,然后再要求其结构简单、易于制造、金属消耗量少,维修方便、
传热效果好等等。
多效蒸发将几个蒸发器串联运行的蒸发操作,使蒸汽热能得到多次利用,从而提高热能的利用率,多用于水溶液的处理。在三效蒸发操作的流程(见图)中,
**个蒸发器(称为**效)以生蒸汽作为加热蒸汽,其余两个(称为*二效、*三效)均以其**效的二次蒸汽作为加热蒸汽,从而可大幅度减少生蒸汽的用量。
每一效的二次蒸汽温度总是低于其加热蒸汽,故多效蒸发时各效的操作压力及溶液沸腾温度沿蒸汽流动方向依次降低。依据二次蒸汽和溶液的流向,多效蒸发的流程可分为:
①并流流程。溶液和二次蒸汽同向依次通过各效。由于前效压力**后效,料液可借压差流动。但末效溶液浓度高而温度低,溶液粘度大,因此传热系数低。
②逆流流程。溶液与二次蒸汽流动方向相反。需用泵将溶液送至压力较高的**效,各效溶液的浓度和温度对粘度的影响大致抵消,各效传热条件基本相同。
③错流流程。二次蒸汽依次通过各效,但料液则每效单独进出,这种流程适用于有晶体析出的料液。
在生蒸汽温度与末效冷凝器温度相同(即总温度差相同)条件下,将单效蒸发改为多效蒸发时,蒸发器效数增加,生蒸汽用量减少,但总蒸发量不仅不增加,反而因温度差损失增加而有所下降。
多效蒸发节省能耗,但降低设备的生产强度,因而增加设备投资。在实际生产中,应综合考虑能耗和设备投资,选定较佳的效数。等电解质溶液的蒸发,因其温度差损失大,
通常只采用2~3效;食糖等非电解质溶液,温度差损失小,可用到4~6效;海水淡化所蒸发的水量大,在采取了各种减少温度差损失的措施后,可采用20~30效。