升膜蒸發(fā)器與降膜蒸發(fā)器有什么區(qū)別?
升膜、降膜中的這個(gè)膜指的是,蒸發(fā)器在操作過程中原料液是沿著加熱管壁呈傳熱效果的膜狀流動(dòng)。
1.升膜式蒸發(fā)器其加熱室由許多豎直長(zhǎng)管組成。常用的加熱管直徑為25~50mm,管長(zhǎng)和管徑之比約為100~150。料液經(jīng)預(yù)熱后由蒸發(fā)器底部引入,在加熱管內(nèi)受熱沸騰并迅速汽化,生成的蒸汽在加熱管內(nèi)高速上升,一般常壓下操作時(shí)適宜的出口汽速為20~50m/s,減壓下操作時(shí)汽速可達(dá)100至160m/s或更大些。溶液則被上升的蒸汽所帶動(dòng),沿管壁成膜狀上升并繼續(xù)蒸發(fā),汽、液混合物在分離器2內(nèi)分離,完成液由分離器底部排出,二次蒸汽則在頂部導(dǎo)出。須注意的是,如果從料液中蒸發(fā)的水量不多,就難以達(dá)到上述要求的汽速,即升膜式蒸發(fā)器不適用于較濃溶液的蒸發(fā);它對(duì)粘度很大,易結(jié)晶或易結(jié)垢的物料也不適用。
2.降膜式蒸發(fā)器降膜式蒸發(fā)器和升膜式蒸發(fā)器的區(qū)別在于,料液是從蒸發(fā)器的頂部加入,在重力作用下沿管壁成膜狀下降,并在此過程中蒸發(fā)增濃,在其底部得到濃縮液。由于成膜機(jī)理不同于升膜式蒸發(fā)器,故降膜式蒸發(fā)器可以蒸發(fā)濃度較高、粘度較大(例如在0.05~0.45Ns/m2范圍內(nèi))、熱敏性的物料。但因液膜在管內(nèi)分布不易均勻,傳熱系數(shù)比升膜式蒸發(fā)器的較小,仍不適用易結(jié)晶或易結(jié)垢的物料。
多效蒸發(fā)器是利用從一效到末效的溫度差來設(shè)計(jì)二次蒸汽多次重復(fù)利用的蒸發(fā)器,一般一效蒸發(fā)的蒸發(fā)溫度由物料的熱敏性溫度來控制,末效二次蒸汽的溫度由當(dāng)?shù)氐暮0胃叨群驼婵諜C(jī)組的選型來決定。其生蒸汽的消耗與效體的數(shù)量成反比。
對(duì)于含鹽廢水由于其沸點(diǎn)的升高其設(shè)計(jì)效體數(shù)量各不相同,一些高沸點(diǎn)升的物系有時(shí)只能設(shè)計(jì)成二效或三效。
MVR蒸發(fā)器即二次蒸汽機(jī)械壓縮蒸發(fā)器,是利用壓縮機(jī)將蒸發(fā)出來的二次蒸汽再壓縮使其溫度升高,再送入蒸發(fā)加熱器重復(fù)使用,當(dāng)需要蒸發(fā)的原液以蒸發(fā)泡點(diǎn)進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí),MVR蒸發(fā)器理論上不需要消耗生蒸汽,只消耗電能。其電能的消耗主要取決于二次蒸汽所需要的溫升和壓縮機(jī)的效率。
當(dāng)動(dòng)力電價(jià)格為0.75元/kw.h,低壓蒸汽價(jià)格130元/噸時(shí),帶熱泵的四效蒸發(fā)器和12℃溫升MVR蒸發(fā)器運(yùn)行費(fèi)用相當(dāng),而MVR蒸發(fā)器的工程造價(jià)高于多效蒸發(fā)器~1.75倍。
因此,在選擇含鹽廢水蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)形式時(shí),主要應(yīng)依據(jù)當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)氐恼羝?、?dòng)力電價(jià)格和投資來決定。
MVR分質(zhì)提鹽蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)
MVR蒸發(fā)分質(zhì)提鹽蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)工作流程:
對(duì)于原料液,經(jīng)一級(jí)預(yù)熱器與從一效降膜蒸發(fā)器和二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器加熱室中出來的高溫蒸汽冷凝水首先進(jìn)行換熱,到達(dá)設(shè)定的蒸發(fā)溫度后進(jìn)入一效降膜蒸發(fā)器換熱蒸發(fā),料液中硫酸鈉組分達(dá)到飽和后進(jìn)入二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器、進(jìn)行過飽和蒸發(fā)(此時(shí)料液中氯化鈉組分得到濃縮至接近飽和),產(chǎn)生的晶漿通入一級(jí)結(jié)晶分離器,硫酸鈉組分經(jīng)分離后通入硫酸鈉晶體儲(chǔ)存罐。
分離出硫酸鈉后產(chǎn)生的濃縮液經(jīng)二級(jí)預(yù)熱器與從預(yù)熱器出來的冷凝水進(jìn)行換熱,達(dá)到設(shè)定的蒸發(fā)溫度后進(jìn)入三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器進(jìn)行過飽和蒸發(fā),產(chǎn)生的晶漿通入二級(jí)結(jié)晶分離器,氯化鈉組分經(jīng)分離后通入氯化鈉晶體儲(chǔ)存罐,部分濃縮液則通過循環(huán)泵回到強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)至結(jié)晶出料量,通過卸液閥排出剩余濃縮液。
在一定蒸發(fā)溫度下硫酸鈉與氯化鈉的溶解度是確定的,因此可確定出對(duì)應(yīng)狀態(tài)下的飽和濃度,利用離子濃度儀控制硫酸鈉與氯化鈉的飽和或過飽和狀態(tài)。