本项目主要研究内容如下:
(1) 通过理论计算和小试实验,研究水平管式蒸发器的喷淋密度、喷淋高度以及喷淋 管、蒸发管结构参数等对蒸发管成膜和蒸发传热效率的影响,确定了水平管式蒸发器的关键 结构参数和操作参数;
(2) 采用 MVR 模式构建水平管式蒸发浓缩装置,对其工艺控制流程进行分析,绘制装 置带控制节点的工艺流程图 (PID),并确定装置各设备的主要设计参数;
(3) 在理论计算和小试试验结果的基础上,对装置主要工艺设备,特别是水平管式蒸 发器进行结构设计,构建一套蒸发量达到 1.5T/hr 的中试实验装置;
(4) 以垃圾渗滤液为主要处理对象,进行水平管式蒸发浓缩装置的中试实验,考察了 处理效果和系统能耗。
技术优势:
水平管蒸发机理为短程降膜蒸馏,其总传热系数高于垂直管,且物料在蒸发管上的加热 蒸发时间极短,在获得较高蒸发效率的同时,避免物料在蒸发面上的结焦和结垢,可用于易 结焦和热敏性物料的浓缩。同时,由于水平管式降膜蒸发为管外蒸发,故可随时观察蒸发状 态,便于调整蒸发参数,且对有机物含量较高物料蒸发过程中的起泡状况不敏感。
本项目所开发装置的构建采用蒸汽再压缩 (MVR) 模式,将蒸发得到的水蒸气通过蒸汽 压缩机提高焓值后作为蒸发介质使用,故而可有效回收利用蒸汽热量,减少能源耗费。中试 结果表明,在完全采用电热蒸汽发生器提供补充蒸汽的状况下,稳定运行时,每蒸发一吨水, 装置的能耗仅为 36kWh。
应用概况:
本项目结合了水平管式降膜蒸发和 MVR 两项节能技术,所开发装置的占地面积小,自控 程度高,符合当前国家节能减排要求。该项技术最初主要针对垃圾渗滤液的浓缩处理开发, 也可应用于热敏性物料(如中药制剂) 的浓缩和工业脱盐的预蒸发处理,可广泛应用于化工、 制药、印染、染料等工业领域。同时,由于水平管式蒸发器不易结焦、结垢、对起泡不敏感 且便于观察的清洗等特点,在高有机物含量的含盐废水的环保处理中也有很好的应用前景。