废水蒸发技术

1、多效蒸发技术讲座多效蒸发技术讲座环境分厂多效蒸发技术讲座多效蒸发技术讲座废水蒸发技术讲义环境工程分厂 汤清军二O一一年十二月 内容简介及要求内容简介及要求主要内容：主要内容： 简要介绍环境工程分厂主要工艺流程情况。简要介绍环境工程分厂主要工艺流程情况。蒸发、结晶概要。蒸发、结晶概要。多效蒸发工艺。多效蒸发工艺。蒸发设备介绍。蒸发设备介绍。相关设计情况及使用厂家废水蒸发工艺设备情况简介。相关设计情况及使用厂家废水蒸发工艺设备情况简介。废水蒸发生产中面临的主要问题。废水蒸发生产中面临的主要问题。 本讲目的是要了解：本讲目的是要了解： 环境工程分厂主要工艺流程是什么？环境工程分厂主要工艺流程是什么？

2、蒸发操作的目的是什么？蒸发操作的目的是什么？多效蒸发工艺有哪几种？多效蒸发工艺有哪几种？常用高效废水蒸发器有哪几类？常用高效废水蒸发器有哪几类？废水蒸发操作面临哪些问题？废水蒸发操作面临哪些问题？思考问题思考问题：我厂废水蒸发工艺和设备如何选择？我厂废水蒸发工艺和设备如何选择？ 前前 言言 水是人类生活和生产活动中不可缺少的物质水是人类生活和生产活动中不可缺少的物质资源。水资源的循环利用始终是我们国家长期发资源。水资源的循环利用始终是我们国家长期发展的重要战略决策。实现废水零排放是公司煤制展的重要战略决策。实现废水零排放是公司煤制天然气项目在环保和节能方面的既定目标之一。天然气项目在环保和节能

3、方面的既定目标之一。 采用多效蒸发采用多效蒸发结晶法，使废水中的水分子结晶法，使废水中的水分子汽化，其蒸汽冷凝得到纯水后再使用，可实现废汽化，其蒸汽冷凝得到纯水后再使用，可实现废水零排放，又可节约大量的一次水，达到了既环水零排放，又可节约大量的一次水，达到了既环保又节能的目的。同时，废水蒸发浓缩、结晶得保又节能的目的。同时，废水蒸发浓缩、结晶得到固废物，处置较容易。故采用此法处理废水是到固废物，处置较容易。故采用此法处理废水是必要的，也是可行的。必要的，也是可行的。 环境工程分厂全厂工艺方框图环境工程分厂全厂工艺方框图 环境工程分厂主要由四个工艺完全不同的系统组成，它们又有机的联环境工程分厂主

4、要由四个工艺完全不同的系统组成，它们又有机的联系在一起。它们是循环水、凝结水处理、有机污水处理、浓盐水处理四个系在一起。它们是循环水、凝结水处理、有机污水处理、浓盐水处理四个系统。系统。 污水及产水工艺方框简图 A. 循环水系统工艺方框图 B.凝结水处理系统工艺方框图 C.有机污水处理系统工艺方框图间断地坪冲洗水间断地坪冲洗水格栅渠道格栅渠道事故池事故池生活及化验污水生活及化验污水煤气化废水煤气化废水甲醇废水甲醇废水初期雨水初期雨水泵隔油沉淀池隔油沉淀池综合调节池综合调节池污泥回流隔油沉淀池隔油沉淀池综合调节池综合调节池厌氧水解酸化厌氧水解酸化池池 A/O A/O池池二沉池二沉池泵污水站站内污

5、水深度处理段深度处理段图例图例:污水管道和流向：污泥管道和流向：药剂管道和流向：空气管道和流向：事故废水管道和流向：污污泥泥处处理理系系统统鼓风机泵泵煤气化废水煤气化废水 有机污水深度处理系统工艺方框图生化出水生化出水缓冲水池缓冲水池吸附池吸附池沉淀池沉淀池中间水池中间水池生物滤池生物滤池变孔隙滤池变孔隙滤池反洗排水池反洗排水池污泥至主生化系统污泥至主生化系统真空真空皮带脱水皮带脱水处理处理加焦系统加焦系统排焦回用水处理段回用水处理段混凝池混凝池外运外运燃料燃料除硬降浊沉降过滤膜处理蒸发塘浓盐水产水回用 外运加药 D. 浓盐水膜处理系统工艺方框图（自然蒸发）高浓盐水塘蒸发器压滤机蒸发器结晶器脱

6、水机蒸发塘高浓盐水泥饼外运 蒸馏水回用蒸汽蒸汽事故液事故液或废水废水多效蒸发结晶系统工艺方框图水汽排空（自然蒸发）浓液、蒸发的定义、蒸发的定义 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。、蒸发的目的和应用、蒸发的目的和应用 1.蒸发是化工领域的重要操作单元之一，广泛应用于浓缩各种不挥发性溶质的水溶液，来获得浓缩溶液或溶质的结晶物，如电解法制碱、蒸发制食用糖、真空制盐、制药和海水淡化工程等。 2.蒸发用于废水处理的目的就是加热废水，使水分大量汽化，将废水浓缩减量或使其溶质结晶析出，减少或避免环境污染；并回用蒸发后纯净的冷凝水。一一.蒸

7、发、结晶概要蒸发、结晶概要结晶基础知识.结晶概述结晶概述 1.结晶：通过蒸发浓缩或降温冷却，使溶液达到饱和，让多余的结晶：通过蒸发浓缩或降温冷却，使溶液达到饱和，让多余的溶质形成晶体而析出的方法。结晶和溶解是两个相反过程。要使溶液溶质形成晶体而析出的方法。结晶和溶解是两个相反过程。要使溶液中固体溶质结晶析出，必须设法使溶液呈过饱和状态。中固体溶质结晶析出，必须设法使溶液呈过饱和状态。 2.过饱和度：同一温度下过饱和溶液与饱和溶液间的浓度差。其过饱和度：同一温度下过饱和溶液与饱和溶液间的浓度差。其作用：它是产生晶核，并使晶核成长的推动力。作用：它是产生晶核，并使晶核成长的推动力。 3.溶质结晶分

8、两步：首先要产生称为晶核的微观晶粒，作为结晶溶质结晶分两步：首先要产生称为晶核的微观晶粒，作为结晶的核心；再是晶核长大成为宏观的晶粒。剧烈搅拌有利于晶核的形成，的核心；再是晶核长大成为宏观的晶粒。剧烈搅拌有利于晶核的形成，而较缓慢的搅拌则有利于晶体的均匀成长。而较缓慢的搅拌则有利于晶体的均匀成长。 4.溶质结晶方法有两大类：移除一部分溶剂的结晶和不移除溶剂溶质结晶方法有两大类：移除一部分溶剂的结晶和不移除溶剂的结晶。蒸发结晶属于前一类。的结晶。蒸发结晶属于前一类。 5.在结晶过程中，为了较容易控制晶体的数目和大小，往往在结在结晶过程中，为了较容易控制晶体的数目和大小，往往在结晶将要开始之前，于

9、溶液中加入溶质的微细晶粒，作为晶种。这样，晶将要开始之前，于溶液中加入溶质的微细晶粒，作为晶种。这样，晶核可以在较低的过饱和程度下形成。作为晶种，并不限于溶质本身，晶核可以在较低的过饱和程度下形成。作为晶种，并不限于溶质本身，其它物质，倘其晶格与溶质相似，都可作为晶种。其它物质，倘其晶格与溶质相似，都可作为晶种。 . .多效蒸发基本概念多效蒸发基本概念1.效：对蒸汽（不是二次蒸汽）的利用次数。2.单效蒸发：将蒸发时产生的二次蒸汽直接冷凝而不再利用的蒸发过程。（从废水中蒸发出来的蒸汽叫二次蒸汽。）3.多效蒸发：多个蒸发器串联，将前一效产生的二次蒸汽作为后一效的加热蒸汽的蒸发过程。4.真空蒸发：蒸

10、发过程在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。5.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。6.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。 蒸发浓缩概要 . .蒸发的基本要求蒸发的基本要求1.充足的加热热源，以维持溶液的沸腾和补充溶剂汽化所带走的热量；2.保证溶剂蒸汽，即二次蒸汽的迅速排除；3.一定的热交换面积，以保证传热量。 . .蒸发的分类蒸发的分类 1.蒸发按蒸发状态可分为自然蒸发和沸腾蒸发，自然蒸发是指溶剂在低于沸点的情况下汽化，沸

11、腾蒸发是指溶剂在沸腾的条件下汽化。沸腾汽化的速率远远超过自然蒸发的速率，因此工业上大多采用沸腾蒸发。 2.蒸发按操作压力的不同可分为常压蒸发、加压蒸发和真空（减压）蒸发。 .真空蒸发的优缺点1.优点：.溶液沸点降低，使传热推动力增大；.蒸发操作的热源可采用低压蒸汽，有利于能源利用；.蒸发器的热损失可减少；.适用于处理热敏性溶液。2.缺点：.一是因溶液的沸点降低，使粘度增大，导致沸腾对流传热系数减少，总传热系数减少；.二是需配有减压设备，并消耗一定的能量。 （八）.传热概述 当相邻两物体间有温度差存在时，就会有热量的传递发生。热量只能从高温物体传至低温物体。 热量传递方式有三种：传导、辐射与对流

12、传导、辐射与对流传导传导：物体靠分子碰撞将热能由高温一端传至低温一端，叫热传导。它有两个条件：一是有温度差，二是有传热介质。辐射辐射：热能可以不借任何传递介质，而以电磁波形式发射并在空间传播，当遇到物体时，则部分或全部被吸收而转变为热能。对流对流：物体借分子相互变动位置的方法，把热能从一处带至另一处的传热方式，叫对流传热。 在列管式换热器中，蒸汽在壳程中把热量传递给管程内的液体是采取：对流对流传导传导对流对流 的方式。传热基础知识 1.以物态变化分类：无相变传热（不发生物态相变）和有相变传热（发生物态相变）。2.按传热面温度变化：恒温传热（物体在任一时间、任一壁面处的温度均不变，保持恒定。如蒸

13、汽加热废水，蒸汽冷凝废水沸腾）和变温传热。3.按换热方式：直接换热（冷热流体直接接触传热）和间接换热。在热传递过程中，两个基本关系式：热量衡算式：Q热=Q冷 或 Q进=Q出传热速率式：Q=KFt 或 传热强度 Q/F=K t K与蒸汽冷凝给热系数、对流给热系数、垢层热阻、管壁热阻有关。Q/F主要影响因素是K和t ， t 又与总温差、各项温度损失有关。传热基础知识 （九）（九）传热系数1.传热速率方程：Q=KFt 则K=Q/（F t ）2.蒸汽传热至管内流体（对流传导对流的方式）有五项热阻：蒸汽冷凝给热阻力；管外垢层的传热阻力；管壁的传导热阻力；管内垢层传导热阻；由管内垢层至废水的对流给热阻力。

14、3.由傅利叶定律、牛顿冷却定律、传热速率方程式推出：K=1/（1/外+外/外+s/s+内/内+ 1/内）从上式可知：增大蒸汽冷凝给热系数、液体对流给热系数、管壁导热系数，K值将提高；垢层和管壁厚度增加，K值将降低。在提高K值时，首先要避免石膏等垢层，因为它们的导热系数均较低，其次要努力提高对流给热系数，特别是提高给热系数较小的一侧，它是提高K值的重要措施。（在各热阻中，垢层热阻最大，占总热阻一半以上，在各热阻中，垢层热阻最大，占总热阻一半以上，其次是对流给热热阻其次是对流给热热阻） 传热基础知识 （十）蒸汽冷凝（滴状冷凝和膜状冷凝） 影响冷凝给热系数的主要因素：1.液膜厚度：减薄液膜厚度，增大

15、冷凝给热系数；2.改变冷凝状态：将膜状改为滴状：3.改变冷凝水流动状态：在流速高时，液体由滞流变为湍流，改变了传热方式。4.蒸汽质量：据实验，蒸汽中如果含有空气等不凝结气体（不凝气），给蒸汽中如果含有空气等不凝结气体（不凝气），给热系数将大大降低。当蒸汽中不凝气含量为热系数将大大降低。当蒸汽中不凝气含量为1%时，给热系数降低时，给热系数降低60%，故各效应减少空气漏入并及时排放不凝气；故各效应减少空气漏入并及时排放不凝气；5.过热蒸汽：过热蒸汽给热时，必然有一段蒸汽降温放热过程，到降为饱和蒸汽温度时，才冷凝放热。 过热蒸汽降温传热属于气体给热，其给热系数只有冷凝给热的过热蒸汽降温传热属于气体给

16、热，其给热系数只有冷凝给热的1/501/80，故蒸汽如果过热，就应在管上加装喷水装置，使它变为饱和蒸汽。过热度很小时，影响不是很大。传热基础知识 多效蒸发中，第一效的加热蒸汽称生蒸汽，蒸发后产生的蒸汽称二次蒸汽，二次蒸汽进入下一效作为下一效的加热蒸汽。后一效蒸发室的压强和溶液沸点都要较前一效低，这样前一效的二次蒸汽才可以起到加热的作用，即后一效的加热室作为前一效二次蒸汽的冷凝器。将这样多个蒸发器串联起来，只用一次生蒸汽就可以进行多次蒸发，提高了蒸汽的利用率。末效产生的二次蒸汽被冷凝器冷凝成水。 二二.多效蒸发工艺多效蒸发工艺.多效蒸发蒸汽流程 如果忽略热损失，理论上，每一效1吨生蒸汽可蒸发1吨

17、水，实际上每一效1吨蒸汽大概能蒸发0.91吨水。反过来说，每蒸发1吨水，一效蒸发器需生蒸汽1.1吨，二效只需0.57吨，三效只需0.4吨，四效只需0.3吨。故多效蒸发提高了生蒸汽的利用率，大大降低了蒸汽消耗。多效蒸发工艺节能多效蒸发工艺节能.多效蒸发器蒸汽耗量评估名称制图至真空泵冷却水浓缩液料液蒸汽顺流加料操作流程环境分厂 多效蒸发料液流程分为顺流顺流转料、逆流逆流转料、平流平流转料、错流错流转料四种方式。1.顺流的.多效蒸发工艺料液流程简介多效蒸发工艺料液流程简介2.逆流工艺流程：主要特点是溶液流向与蒸汽流向相反。名称制图逆流加料操作流程环境分厂至真空泵冷却水浓缩液料液蒸汽3.平流工艺流程：

18、主要特点是溶液分别送入各效，浓缩液也分别由各效排出，蒸汽依次顺流转入下一效。名称制图平流加料操作流程环境分厂至真空泵冷却水浓缩液料液蒸汽3.平流工艺流程：主要特点是溶液分别送入各效，浓缩液也分别由各效排出，蒸汽依次顺流转入下一效。名称制图平流加料操作流程环境分厂至真空泵冷却水浓缩液料液蒸汽3.平流工艺流程：主要特点是溶液分别送入各效，浓缩液也分别由各效排出，蒸汽依次顺流转入下一效。名称制图平流加料操作流程环境分厂至真空泵冷却水浓缩液料液蒸汽4.错流工艺流程：主要特点是主要特点是对前述三种流程采用了其中任对前述三种流程采用了其中任意两种或三种组合流程。意两种或三种组合流程。（四）效蒸发制盐工艺流

19、程及工艺指标蒸发结晶系统组成蒸发结晶系统组成 蒸发结晶系统一般由蒸发器(加热室和分离室组成)、结晶器、冷凝器和抽气泵等组成。蒸发结晶设备的种类繁多，可以根据物料特性和工艺要求，选择合适的蒸发结晶设备。三三.蒸发结晶设备蒸发结晶设备 .废水蒸发常用的设备废水蒸发常用的设备1.列管式蒸发器列管式蒸发器：分自然循环式和强制循环式两种。最常用的蒸发器为：分自然循环式和强制循环式两种。最常用的蒸发器为外加热式强制循环蒸发器外加热式强制循环蒸发器，它在加热管内的循环速度一般为，它在加热管内的循环速度一般为1.5-2.0m/s，传热系数高，对水垢有一定的冲刷作用，适于蒸发结晶和结垢性废水，传热系数高，对水垢

20、有一定的冲刷作用，适于蒸发结晶和结垢性废水，但能耗高。但能耗高。外加热式强制循环蒸发器由加热室、蒸发室（分离室）、循环泵、上外加热式强制循环蒸发器由加热室、蒸发室（分离室）、循环泵、上下循环管组成。下循环管组成。加热室加热室：蒸汽与溶液进行热交换的设备，它由壳程、上下管板、加热：蒸汽与溶液进行热交换的设备，它由壳程、上下管板、加热管等组成，上下部位设有不凝气排放装置，下部有冷凝水排放口。管等组成，上下部位设有不凝气排放装置，下部有冷凝水排放口。蒸发室蒸发室：钢板焊制的空壳体。上面有加料、洗罐装置，有视镜、人孔，：钢板焊制的空壳体。上面有加料、洗罐装置，有视镜、人孔，有排料、二次蒸汽出口、有循环

21、料液进出口等。它的作用有：供被加有排料、二次蒸汽出口、有循环料液进出口等。它的作用有：供被加热溶液沸腾蒸发；将蒸发产生的二次蒸汽与其中夹带的雾沫分离，以热溶液沸腾蒸发；将蒸发产生的二次蒸汽与其中夹带的雾沫分离，以获得较纯的二次蒸汽，减少冷凝水污染和加热室腐蚀；贮存部分溶液获得较纯的二次蒸汽，减少冷凝水污染和加热室腐蚀；贮存部分溶液蒸发结晶设备简介蒸发结晶设备简介 保证溶液循环和蒸发；将析出晶体沉积于蒸发室下部，并从下部排保证溶液循环和蒸发；将析出晶体沉积于蒸发室下部，并从下部排出，它既是蒸发器，又是结晶器；收集二次蒸汽并从顶部排出。它出，它既是蒸发器，又是结晶器；收集二次蒸汽并从顶部排出。它的

22、顶部安装了捕沫器，以便汽、液分离。的顶部安装了捕沫器，以便汽、液分离。循环泵循环泵：具有大流量、低扬程的轴流泵。它提供流体强制循环、克：具有大流量、低扬程的轴流泵。它提供流体强制循环、克服阻力的推动力。服阻力的推动力。外加热强制循环蒸发器的主要优点：料液循环速度较大，传热速率外加热强制循环蒸发器的主要优点：料液循环速度较大，传热速率较高；加热室在蒸发室外，易于加热管清洗和拆换修理；加热室直径较高；加热室在蒸发室外，易于加热管清洗和拆换修理；加热室直径较小，易于制作；适用于结晶、结垢的溶液蒸发。较小，易于制作；适用于结晶、结垢的溶液蒸发。缺点：循环管长，阻力大，动力消耗多；对加热管机械磨损较严重

23、。缺点：循环管长，阻力大，动力消耗多；对加热管机械磨损较严重。蒸发结晶设备简介蒸发结晶设备简介 保证溶液循环和蒸发；将析出晶体沉积于蒸发室下部，并从下部排保证溶液循环和蒸发；将析出晶体沉积于蒸发室下部，并从下部排出，它既是蒸发器，又是结晶器；收集二次蒸汽并从顶部排出。它的出，它既是蒸发器，又是结晶器；收集二次蒸汽并从顶部排出。它的顶部安装了捕沫器，以便汽、液分离。顶部安装了捕沫器，以便汽、液分离。循环泵循环泵：具有大流量、低扬程的轴流泵。它提供流体强制循环、克服：具有大流量、低扬程的轴流泵。它提供流体强制循环、克服阻力的推动力。阻力的推动力。外加热强制循环蒸发器的主要优点：料液循环速度较大，传

24、热速率较外加热强制循环蒸发器的主要优点：料液循环速度较大，传热速率较高；加热室在蒸发室外，易于加热管清洗和拆换修理；加热室直径较小，高；加热室在蒸发室外，易于加热管清洗和拆换修理；加热室直径较小，易于制作；适用于结晶、结垢的溶液蒸发。易于制作；适用于结晶、结垢的溶液蒸发。缺点：循环管长，阻力大，动力消耗多；对加热管机械磨损较严重。缺点：循环管长，阻力大，动力消耗多；对加热管机械磨损较严重。蒸发结晶设备简介蒸发结晶设备简介外加热式强制循环蒸发器（内、外夹套式蒸发罐）溶液由轴流泵自下而上地打到加热室流过,从加热室加热管获得热能后,进人蒸发室进行沸腾蒸发,二次蒸汽自上部的二次蒸汽管排出,液体沿下循环

25、管继续进行循环。完成液由排出管排出。加热蒸汽由加热室壳体接管进入,在壳体与管束间的空隙处自上而下流过,经过换热后的冷凝液由加热室下部的排出口排出。强制循环蒸发器.swf闪发区澄清区结晶区闪发罐 闪发罐由：蒸发室、闪发罐由：蒸发室、轴流泵、上下循环轴流泵、上下循环管等组成管等组成 2.薄膜式蒸发器薄膜式蒸发器 它有长管式、旋流式和旋片式三种类型。其特点是废水仅通过加它有长管式、旋流式和旋片式三种类型。其特点是废水仅通过加热室一次，不作循环，废水在加热管壁上形成一层很薄的水膜。蒸发热室一次，不作循环，废水在加热管壁上形成一层很薄的水膜。蒸发速度快，传热效率较高。它适用于热敏性物料蒸发，处理粘度较大

26、，速度快，传热效率较高。它适用于热敏性物料蒸发，处理粘度较大，容易产生泡沫废水的效果也较好。容易产生泡沫废水的效果也较好。 常用的是常用的是长管式薄膜蒸发器长管式薄膜蒸发器，它按水流方向分为升膜、，它按水流方向分为升膜、降膜降膜、升升降膜式三种。加热室内有一组降膜式三种。加热室内有一组58m长的加热管，废水从管端进长的加热管，废水从管端进入，沿管程汽化，然后进入分离室，分离二次蒸汽和浓缩液。入，沿管程汽化，然后进入分离室，分离二次蒸汽和浓缩液。 目前国内引进了一种先进的薄膜式蒸发器，它的废水在加热室目前国内引进了一种先进的薄膜式蒸发器，它的废水在加热室内成薄膜状多次循环蒸发，称为内成薄膜状多次

27、循环蒸发，称为降膜式循环蒸发器降膜式循环蒸发器。它。它 又分为生蒸又分为生蒸汽加热的多效降膜式循环蒸发器和机械蒸汽再压缩（电驱动压缩蒸汽）汽加热的多效降膜式循环蒸发器和机械蒸汽再压缩（电驱动压缩蒸汽）降膜式循环蒸发器。降膜式循环蒸发器。3.浸没燃烧蒸发器浸没燃烧蒸发器 热气与废水直接接触式蒸发器，热源为高温烟气。它具有传热效热气与废水直接接触式蒸发器，热源为高温烟气。它具有传热效率高，废水沸点较低，构造简单等优点，适用于蒸发强腐蚀性和易结率高，废水沸点较低，构造简单等优点，适用于蒸发强腐蚀性和易结垢的废液，但不适于热敏性物料和不能被烟气污染的物料蒸发。垢的废液，但不适于热敏性物料和不能被烟气污

28、染的物料蒸发。蒸发结晶设备简介蒸发结晶设备简介蒸发器及循环泵蒸发器及循环泵蒸发结晶设备蒸发结晶设备.蒸发结晶器蒸发结晶器 蒸发结晶器的构造及操作与前述的外加热强蒸发结晶器的构造及操作与前述的外加热强制循环蒸发器基本上一样。不同点是：为了防止制循环蒸发器基本上一样。不同点是：为了防止废水污泥在加热管内结垢堵塞，浓缩废水的结晶废水污泥在加热管内结垢堵塞，浓缩废水的结晶器采用高流量、高压头的离心泵作为循环泵，使器采用高流量、高压头的离心泵作为循环泵，使废水在加热管内的流速达到废水在加热管内的流速达到2m/s以上。同时为了以上。同时为了提高加热室的传热效率，一般将加热器做成二程提高加热室的传热效率，一

29、般将加热器做成二程或四程的。蒸发结晶器常在负压条件下蒸发、结或四程的。蒸发结晶器常在负压条件下蒸发、结晶，又称为真空蒸发结晶器。晶，又称为真空蒸发结晶器。.主要辅助设备1.预热器预热器 废水预热可以增加热能利用次数，提高蒸发经济，节能降耗。 废水预热器常用列管式和板式换热器，热介质为蒸汽或冷凝水。列管式由管板、壳体、加热管、端盖、隔板等组成；板式由定型板、垫子、连接压紧丝杆、支架等组成，它适用于水水预热，废水与冷凝水定期倒换流程。蒸发结晶设备蒸发结晶设备2.脱气器脱气器 驱除废水中氧气、二氧化碳及其它气体的设备，它分为加热常压（汽提法）脱气器和减压（真空）脱气器。 主要组成：喷淋装置、淋水板、

30、填料、脱气贮桶、加热或减压装置等。主要作用：除去氧气、二氧化碳等有害气体，减轻对设备的腐蚀；使蒸发系统获得合格的冷凝水；脱除不凝气可降低对传热的不利影响，从而提高传热系数。蒸发结晶设备蒸发结晶设备 3.闪发器 又称自蒸发器，实际上是一个空心的冷凝水桶，上面增设了连通平衡管和闪发蒸汽管等附属管道。 主要作用：利用相邻两效加热室的冷凝水存在压力差，从而存在温度差，让上一效冷凝水桶与下一效加热室二者空间连通，使冷凝水减压蒸发而降温，回收部分蒸汽供下一效加热室使用。这是一种简便易行的利用冷凝水热能的好方法。蒸发结晶设备蒸发结晶设备4.4.除沫器除沫器 二次蒸汽在沸腾的液体中逸出时，夹带有一二次蒸汽在沸

31、腾的液体中逸出时，夹带有一定量的小液滴或雾沫，如不经分离回收，将会造成定量的小液滴或雾沫，如不经分离回收，将会造成废水污染二次蒸汽冷凝水，甚至将汽道堵塞（长废水污染二次蒸汽冷凝水，甚至将汽道堵塞（长期）。除沫器的形式很多，内置式的大致可分为折期）。除沫器的形式很多，内置式的大致可分为折流板式除沫器、球形除沫器、丝网除沫器、离心式流板式除沫器、球形除沫器、丝网除沫器、离心式分离除沫器等；也有装在蒸发室外的，如隔板式除分离除沫器等；也有装在蒸发室外的，如隔板式除沫器、旋风式除沫器等。沫器、旋风式除沫器等。蒸发结晶设备蒸发结晶设备5.冷凝器 从末效蒸发器出来的二次蒸汽必须加以冷凝，如果冷凝水需要回收

32、，就需用间壁式冷凝器。冷凝器按冷凝介质的不同主要分为水冷和空冷。如冷凝水不回收，可以用混合式冷凝器，直接通冷水与蒸汽混合。6.水环式真空泵、蒸喷、罗茨泵 抽走蒸发系统内的不凝气，提高传热效率。蒸发结晶设备蒸发结晶设备 四.废水蒸发设计及生产单位情况简介废水蒸发设计及生产单位情况简介 目前，从事废水蒸发工艺设计并与我厂进行过目前，从事废水蒸发工艺设计并与我厂进行过技术交流的单位有：技术交流的单位有：GE、阿奎特、威立雅、安普、阿奎特、威立雅、安普、万帮达、麦王等。按设计工艺和设备造型上的不同，万帮达、麦王等。按设计工艺和设备造型上的不同，可将以上单位分为二类：可将以上单位分为二类：GE、阿奎特、

33、威立雅、万帮达、麦王、阿奎特、威立雅、万帮达、麦王：采用降膜式：采用降膜式循环蒸发浓缩器循环蒸发浓缩器+结晶器工艺，进料废水先进行防结晶器工艺，进料废水先进行防垢处理。其中垢处理。其中GE和威立雅、阿奎特工艺和设备类似，和威立雅、阿奎特工艺和设备类似，阿奎特的防垢方法不同。万帮达、麦王工艺和设备阿奎特的防垢方法不同。万帮达、麦王工艺和设备类似，浓盐水预处理均采用类似，浓盐水预处理均采用DM装置。装置。安普安普：采用多效外加热强制（或自然）循环蒸发结：采用多效外加热强制（或自然）循环蒸发结晶器生产。转料方式一般为错流。晶器生产。转料方式一般为错流。废水蒸发生产厂家情况简介废水蒸发生产厂家情况简介

34、.美国美国GE设计公司设计公司1.以神华公司废水蒸发工艺及设备为例：以神华公司废水蒸发工艺及设备为例： 神华由二台蒸发器和一台结晶器组成神华由二台蒸发器和一台结晶器组成。其中第。其中第一台蒸发器为浓盐废水浓缩罐，合格的浓缩液排入一台蒸发器为浓盐废水浓缩罐，合格的浓缩液排入蒸发塘；第二台为硫酸铵废水浓缩罐，其硫酸铵浓蒸发塘；第二台为硫酸铵废水浓缩罐，其硫酸铵浓缩液进入结晶器结晶。缩液进入结晶器结晶。 浓盐废水在进料罐中加入浓盐废水在进料罐中加入硫酸（硫酸（PH=5.5）及防垢剂，然后加热、脱气，再进）及防垢剂，然后加热、脱气，再进入一台加入氯化钙、烧碱、防沫剂的蒸发器。蒸发入一台加入氯化钙、烧碱

35、、防沫剂的蒸发器。蒸发器由一台立式降膜管壳式换热器及一台位于管板上器由一台立式降膜管壳式换热器及一台位于管板上面的溢流箱组成。该换热器下部有一盐水槽，一台面的溢流箱组成。该换热器下部有一盐水槽，一台循环泵将槽内的水输送给溢流箱。使用循环泵将槽内的水输送给溢流箱。使用丝网型除雾丝网型除雾器器，脱除蒸汽中含有已溶解的夹带液滴。，脱除蒸汽中含有已溶解的夹带液滴。2.神华公司废水蒸发系统简介神华公司废水蒸发系统简介 主要设备：降膜式循环蒸发器、主/辅助空冷器、蒸汽喷射器、脱气器、换热器、进料罐、缓冲罐、泵、晶种旋流器等。 降膜式循环蒸发器的主要组成：冷凝器（加热室、换热器）、溢流箱及布水器、盐水箱（蒸

36、发室）、除沫器（除雾器）等。 神华公司废水器剖视图 3.神华公司含盐废水蒸发器（神华公司含盐废水蒸发器（效）效）进废水量为129m3/h，可产生冷凝水120.4 m3/h。效蒸发器：加热管2500根，管径壁厚50.81.02mm，管长15.24m，材质6%钼不锈钢。上下管板的材质同为6%钼不锈钢，壳体材质为16MnR/不锈钢复合板。其加热面积加热面积为为S=DLn=3.140.050815.2425006078m2。蒸发器（效）总高为35.4m。盐水槽（蒸发室）直径6.4m，总循环体积约191 m3 ，循环泵流量为4540 m3/h。 4.硫酸铵废水蒸发器（硫酸铵废水蒸发器（效）效）进废水量为

37、103m3/h，可产生冷凝水98.3 m3/h。效蒸发器：加热管1800根，管径壁厚50.81.02mm，管长15.24m，材质 2205不锈钢。上下管板的材质均为316L不锈钢。其加热面积为S4376 m2。蒸发器（效）总高为30 m。盐水槽（蒸发室）直径5.61m，总循环体积约123.5 m3 ，循环泵流量为3399 m3/h。效和效蒸发器配套的循环泵均属单级离心泵，材质采用双相不锈钢。其它设备（泵）的选材多为316不锈钢。5.神华公司废水降膜式蒸发器工艺流程 工艺流程简图：来自二效蒸发冷凝水储罐去空冷器含盐废水进水溢流箱/布水器冷凝器碱去清洗水嘴防沫剂盐水输送泵旋流器含盐废水浓缩液储罐盐

38、种储罐泵盐种储罐盐种循环泵不凝气排空去蒸发器蒸汽循环泵除气泵主工艺蒸汽进料泵换热器清洗泵主冷凝水泵主冷凝水储罐盐水槽除气器换热器氯化钙防垢剂硫酸冷凝水泵冷凝水储罐换热器清洗槽进料罐 6.机械蒸汽再压缩循环蒸发工艺流程机械蒸汽再压缩循环蒸发工艺流程 机械蒸汽再压缩降膜式循环蒸发器是利用自身蒸发污水产生的二次蒸汽，经压缩机压缩，蒸汽的压力、温度升高，热焓增加，然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用，使污水维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样，原来要废弃的二次蒸汽就得到了充分的利用，回收了潜热，又提高了热效率，生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效，减少了对外部加热及冷却资源的需求，降低能耗，

39、减少污染。.美国安普设计公司：美国安普设计公司： 1.利用多效外加热式强制（或自然）循环蒸发结晶器，采用顺流（或错流）转料工艺，末（或）效排盐泥，利用自动刮刀式离心机（或压滤机）固液分离方式生产。设计中有二次蒸汽除沫和简单的防垢措施。例如：山西介休三佳有机硅新材料有限公山西介休三佳有机硅新材料有限公司多效蒸发系统司多效蒸发系统 采用三效外加热式蒸发器，其中效为强制循环，使用钛合金材质，、效为自然循环，其材质为碳钢。蒸发器设计能力为12t/hr。蒸发工艺为错流进料，进料顺序为效 效 效 。结晶物在效产生 ，从效蒸发器排出后，进行固液分离。2.山西介休三佳公司废水蒸发工艺简介山西介休三佳有机硅新材料有限山西介休三佳有机硅新材料有限 公司废水多效蒸发系统公司废水多效蒸发系统 3.工艺流