华北理工水质工程学Ⅰ(工业给水处理)课件03水的除盐-6蒸馏法

2023/5/26水质工程学1－工业给水处理1第六节蒸馏法蒸馏法（又称热法）：原理是加热-蒸发-冷凝。目前主要分为：多效蒸发多级闪蒸压汽蒸馏一、多效蒸发多效蒸发是最古老的淡化方法之一，在多级闪蒸诞生以前一直是淡化市场的主导。多效蒸馏是由单效蒸发组成的系统。将前一蒸发器产生的二次蒸汽引入下一蒸发器作为加热蒸汽，并在下一有效蒸发器中冷凝成蒸馏水，如此依次进行。2023/5/26水质工程学1－工业给水处理2下图为竖管降膜多效蒸发流程。从冷凝器后分流出来的原料海水经过预处理后，由泵依次送入预热器进行预热，然后进入第1效蒸发器的顶部，并按要求分配到传热管的内壁，管外为加热蒸汽。蒸发出来的二次蒸汽同下降的盐水在分离室中实现汽液分离，二次蒸汽经过除沫器后引至下一效加热。剩下的盐水则因两效间的压差作用而流入下一效蒸发器。各效所生成的蒸馏水也沿压力温度降低的的方向流经各效管间，同时回收热量，直到最后的冷凝器K，形成产品水抽出。最后的浓盐水从末端Dn的底部排出。2023/5/26水质工程学1－工业给水处理3竖管降膜多效蒸发流程2023/5/26水质工程学1－工业给水处理4多效蒸发技术的优缺点虽然多效蒸馏法是最早使用的海水淡化技术，但由于结垢和腐蚀等问题，一直未得到广泛的应用。随着低温多效蒸馏技术的出现和发展，其所占的市场份额正不断扩大。与多级闪蒸相比，多效蒸馏法具有以下的优点：①.传热系数高，所需的传热面积少；②.动力消耗低；③.操作弹性大；④.热利用效率高。而其主要缺点有：①.由于海水在加热表面上沸腾，容易在传热管壁上结垢，需要经常进行清洗和采用严格的防垢措施。②.设备的结构比较复杂。2023/5/26水质工程学1－工业给水处理5二、多级闪蒸技术闪蒸是指一定温度的水在环境压力低于该温度所对应的饱和蒸汽压时发生的骤然蒸发现象。闪蒸后的水温度降低以使其饱和蒸汽压与环境压力平衡。多级闪蒸是利用这个原理，使加热至一定温度的盐水依次在一系列压力逐渐降低的容器中闪蒸汽化，蒸汽冷凝后得到淡水的过程。该方法是在多效蒸馏的基础上发展而来的。相比多效蒸馏法多级闪蒸减少了垢的形成。在能源较丰富的地区，多级闪蒸法得到淡水价格相对反渗透法的低，所以在全世界还有很多国家和地区使用该种方法进行海水淡化。但是该方法适应用于海水淡化，并不适用于苦咸水淡化。2023/5/26水质工程学1－工业给水处理6多级闪蒸流程示意图2023/5/26水质工程学1－工业给水处理7多效蒸发技术的优缺点多级闪蒸与其他淡化技术相比，具有如下的优点:①.由于此方法加热与蒸发过程分离，并未使海水真正沸腾(仅是表面沸腾)，从而大大改善了一般蒸馏的结垢问题；②.技术成熟可靠，运行安全性高，特别适合于大型的海水淡化；③.设备机构简单，投资成本较低。而其主要缺点有:①.大量海水的循环和流体的输送，导致操作成本升高；②.与多效蒸馏法相比，需要较大的热传面积；③.总是与发电站联合使用。2023/5/26水质工程学1－工业给水处理8三、压汽蒸馏是将蒸发过程自身产生的二次蒸汽，经压缩提高温度，再作为加热蒸汽使用，其设计思想是为了提高热效率。

海水经泵提升压力后供入冷凝器作为冷却水冷凝蒸发器中获得的蒸汽，此时海水温度升高，作为蒸发器给水供入蒸发器，工作蒸汽进入蒸汽喷射器与部分蒸发器内获得的蒸汽混合后从喷射器排出，排出后的压缩蒸汽作为热源进入蒸发器内