结垢
浓盐废水中的盐分在蒸发浓缩后,很快达到饱和并析出,在设备上结垢,导致蒸发器和结晶器的传热系数降低,甚至堵塞换热管,需要频繁清洗,严重降低装置的在线率。
“晶种法”技术可以缓解蒸发器换热管的结垢问题,被广泛用于各种高含盐废水的处理。“晶种法”以硫酸钙为基础,废水中一般均含有钙和硫化物,蒸发器开始运行前,如果废水中所含的钙和硫化物离子含量不足,可人工补加。
在废水里添加硫酸钙“种子”,使其中的钙和硫化物离子含量达到适当水平,废水开始蒸发时,水中开始结晶的硫酸钙就附着在这些“种子”上,并保持悬浮在水里,不会附着在换热管表面结垢,这种现象称为“选择性结晶”。应用“晶种法”的蒸发器,通常能连续运行一年以后才需定期清洗,一般除了在蒸发器启动时可能需要添加“晶种”外,正常运行时无需再添加。
蒸发器结垢危害及除垢方法
蒸发器循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物,由于未对其进行水处理,蒸发器运行一段时间后水侧会结有大量的钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等,这些污垢牢固附着于铜管内表面,导致传热恶化、循环压力上升、机组真空度降低,影响机组的运行效率,造成较大的经济损失。
传统的清洗方法通常采用化学清洗-酸洗,这种方法对各种沉积都有效,比机械方法省时。但化学清洗对系统和其他金属部件有腐蚀性,容易出现腐蚀设备管线的事情,而且在排放时污染环境。
几种蒸发器的比较
多效蒸发(MEE)技术成熟,可处理废水范围广,所需生蒸气量大,效数的多少要综合考虑设备投资。机械蒸汽再压缩蒸发(MVR)与多效蒸发(MEE)相比,MVR能最大程度地利用二次蒸汽,节能效果显着,占地面积小。
MVR在首次启动时需要蒸汽供给,正常运行后不需另行供给蒸汽。但MVR对蒸汽压缩机的要求很高,基本采用进口压缩机,价格高昂。
MEE主要消耗的是蒸气,而MVR则是以电代汽。降膜式机械蒸汽再压缩循环蒸发与MVR技术在利用二次蒸汽节能和对蒸汽压缩机的高要求方面是一致的。降膜蒸发器靠重力作用成膜,能蒸发粘度较大的物料,且受热时间短,蒸发效率较高,适于热敏性强、浓度较大、不易结垢的料液。
采用“晶种法”可以解决换热管结垢问题,另外采用蒸汽走管内、浓水在管外的方式应该更易于清理。
除垢准备:
1、断开与蒸发器无关的其它系统。
2、开启蒸发器水侧高点放空阀和蒸汽侧低点导淋阀,以保证清洗过程中反应产生的大量气体能够及时排放和清洗液的充满度;同时通过导淋阀监测清洗过程中换热器铜管的泄漏情况。
3、为了监测系统的清洗效果及清洗过程中设备的腐蚀情况,在清洗施工前,将相当于设备材质的标准腐蚀试片、监测管段分别悬挂于清洗槽中。
按效数分:可分为单效与多效蒸发。若蒸发产生的二次蒸汽直接冷凝不再利用,称为单效蒸发。若将二次蒸汽作为下一效加热蒸汽,并将多个蒸发器串联,此蒸发过程即为多效蒸发。
蒸发器按操作压力分常压、加压和减压3种。按溶液在蒸发器中的运动状况分有:
(1)直接接触型。加热介质与溶液直接接触传热,如浸没燃烧式蒸发器。
(2)循环型。沸腾溶液在加热室中多次通过加热表面,如中央循环管式、悬筐式、外热式、列文式和强制循环式等。
(3)单程型。沸腾溶液在加热室中一次通过加热表面,不作循环流动,即行排出浓缩液,如升膜式、降膜式、搅拌薄膜式和离心薄膜式等。
MVR蒸发器的防垢处理
(1)在蒸发器制作时进行预膜防垢处理。制作蒸发器时采用预膜防垢能在蒸发器、冷风机的管道表面形成一层保护膜,有效的阻止污垢晶体在铜管表面上附着,降低蒸发器结垢可能,延长蒸发器、冷风机结构周期。
(2)在蒸发器、冷风机内设置预冷器,使蒸发器的管表面蒸发温度在40℃以下,同时,采用大水量,密集型布水器,确保冷凝器管表面时刻被水膜包覆,无干涸点。设置预冷器、防止干涸点的产生都对蒸发器、空气冷却器的结垢问题有预防效果。
(3)采用少量连续排水装置,将蒸发器、空气冷却器的冷却循环水的钙离子的浓缩倍数控制在一定范围内,有效的防止垢质的析出。降低蒸发器、冷风机、闭式冷却塔冷却循环水的钙离子含量是控制结垢问题的釜底抽薪之策,能从源头上解决蒸发器防垢、结垢问题。
废水蒸发器预防结垢措施
浓盐废水在蒸发汽化过程中,易产生二次蒸汽雾沫夹带,雾沫中所带的含盐水滴附着在除沫器的丝网或折流板上,不断浓缩析出晶体形成垢层,严重时造成二次蒸汽受阻。
随着循环的浓盐废水浓度不断升高,废水中所含硫酸钙、碳酸钙、硅酸盐会在降膜式蒸发器的分布器缝隙处析出、附着结垢,造成部分分布器堵塞。
蒸发器内循环浓盐废水中晶种控制量是蒸发结晶过程中,防止同种晶型、溶解度小的盐析出附着于换热管(或面)结垢的重要监控指标。其控制范围窄,易波动,且监测分析结果滞后,一旦未及时发现晶种量不足进行调整时,可能已发生了结垢现象。
所谓分盐处理,即根据溶液中对应温度下各溶质溶解度的不同、利用相图理论进行盐分分离从而得到不同盐产品的过程。港荣水务在“钾钠分离(氯化钾与氯化钠)”、“盐湖化工盐硝分离(氯化钠与硫酸钠)”等领域应用最为广泛。港荣水务在多个项目,高温蒸发得到氯化钠,低温冷冻脱硝获得硫酸钠,由此实现盐硝分离,该项目的实施,在满足废水零排放的情况下,可为企业减少近万吨固体废弃物的产生。按照危废2000元每吨处理成本计算,一年可以节约2000万元。
为什么MVR蒸发器为什么比传统蒸发器贵?
MVR蒸发器价格影响因素有以下6点: 1、蒸发量:蒸发量与MVR蒸发器系统投资价格成正比,蒸发量越大价格越贵。 2。蒸发温度:蒸发温度越低 同样重量的蒸气体积越大(密度小) 蒸气体积大则分离器体积和管道口径需要变大,而且分离器壁要相对比较厚以承受比较大的负压。
压缩机过气量大也要求比较大。 3。材质:根据处理的物料不同所采用的蒸发器主体的材质会有所不同,常用的不锈钢304、316、316L、双向不锈钢和钛,另外还有一些不常用的材质如石墨、其他合金等。 4。换热器换热面积:根据物料性质、蒸发能力和压缩机温升的不同,会设计不同换热面积的换热器已达到客户要求的设计效果,换热面积的大小直接影响了MVR蒸发系统的价格 5。
压缩机类型温升:用于MVR蒸发器系统的压缩机的类型有罗茨和离心式两种,离心式压缩机用于比较大的蒸发量,而罗茨压缩机适用于处理沸点升高比较大蒸发量比较小的物料,不同类型不同处理量的压缩机的价格也会不同。当然不同品牌的压缩机(以及配套的马达、变频器)的价格也有一定的差距。
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