蒸发系统进料浓度、处理量、蒸发量、出盐量的概念及相互影响

讯联左右2024-09-20 09:05:42  43

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博特BOTE是一家致力于高浓度-高盐分-高氨氮废水处理(零排放)及盐资源回收技术研发-设计-销售-生产-安装-调试-运营-维保为一体的全产业链高科技环保企业,为工业废弃物(废水、废液、废固)、垃圾渗滤液全量处理等领域提供整体解决方案,自主研发MVR/多效蒸发器、BST模块化蒸发处理设备等核心产品。在与客户的交流服务中,我们经常听到客户下面的一些问题和疑虑:

A、建设方的进料浓度很高,有差不多20%的含盐量!蒸发器可以正常运行吗?是否要控制进料浓度呢?

B、建设方蒸发量每小时50L/H,想做一套三效蒸发器!蒸发器处理量与蒸发器类型、效数选择有关系吗?

C、建设方考虑招标一套蒸发器,考核指标采用处理量还是蒸发量呢?蒸发器的处理量、蒸发量(冷凝水量)、晶体量(出盐量),三者之间是什么关系?考核蒸发器的性能指标采用哪个指标最科学呢?

回答上述三个问题之前,我们简单把浓度处理量蒸发量(冷凝水量)晶体量(出盐量)、母液量几个概念简单说明一下。

料液浓度:在蒸发中,常用质量百分比浓度,如某某含量废水盐浓度为15%。因为设计过程中的物料平衡以及其它计算过程中,用的都是质量浓度。其他我们常见的浓度单位有g/l, ppm,us/cm(电导率,实际并非是个浓度单位,但在特定情况与浓度有一一对应的关系,因此也经常电导率这个单位替换浓度)。在蒸发器中,需要将这些含量转换成百分比质量浓度来使用。转换单位时特别要注意料液密度的选用,密度又受浓度的影响,需要专门测定或查询化工数据手册选定。

处理量:处理量一般是指蒸发器每小时的进水量,若是每天的水量,则除以24小时即可得到每小时的处理量;若是年处理水量,一般蒸发器年运行时间330天,那么蒸发器的进水量为年处理水量除以330天再除以24小时即得到处理量。处理量也要注意单位的选用,是单位时间的体积量(如l/h或m3/h)还是单位时间的质量(如t/h或kg/h),同样存在一个受密度影响的单位换算问题。

蒸发量(冷凝水量):蒸发量是衡量蒸发系统能力最重要的一个指标。一般情况,蒸发的二次蒸汽都会被冷凝成冷凝水,因此不包括生蒸汽冷凝水的冷凝水量蒸发量是个等同的数据。蒸发量如何计算出来的。蒸发量=处理量”(1-浓度);举例说明,假如某废水的处理量是20t/h,质量浓度是10%,那么蒸发量=20*(1-10%)=18th。想要实际测算蒸发量,同样可以测量冷凝水量。使用时要注意单位换算及密度的选用。

晶体量(出盐量):在蒸发中,人员还需要了解晶体量或出盐量这个指标。晶体量=处理量*浓度;假如某废水的处理量是20t/h,质量浓度是10%,那么晶体量=20*10%=2th。在排除冷凝水带料、盐的含水率两大因素的情况下,晶体量与出盐量是个相同的数据。

母液量:在蒸发结晶的实际使用场景中(特别是农药、化工及制药等含盐含有机物废水),废水成分往往非常复杂,有些成分在蒸发系统中富集到一定程度时会影响蒸发系统。比如有些有机物料富集到一定程度后物料特别粘稠,甚至结焦析出絮状物等,出现这种情况就会堵塞蒸发系统;有些物料富集到一定程度后沸点升高特别高,MVR蒸发的蒸发量就会大幅度下降,甚至不能正常蒸发。那么在蒸发器的实际运营中,就需要将此物料在影响蒸发系统正常运行前,排出蒸发系统外,这些排出的物料就叫蒸发母液。这部分母液需要单独处理或者直接委外处理。排出蒸发系统的未蒸发母液的总量,称之为“母液量”。

博特盐溶液蒸发器

现在笔者答复文章开始时提到的三个问题:

答问题A:蒸发器进料的浓度不会影响蒸发器的正常运行。需要蒸发出盐的蒸发器,任何进料浓度最后都要浓缩成饱和溶液结晶析出,进料浓度再高也是不会超过饱和溶液浓度的,因此蒸发器一般是不用担心进料浓度高的。进料浓度会影响蒸发器的选型,如果进料浓度非常高,稍加蒸发会立即结晶析盐,此时绝对不能采用降膜升膜等不适合有结晶场合的蒸发器。

答问题B:从纯理论而言,蒸发器处理量蒸发器类型效数选择并无直接关系,但过小的蒸发量(如蒸发量小于100kg/h)采用强制循环蒸发器会比较困难,因为无法选择到合适的强制循环泵等必要蒸发部件,如果选用多效蒸发,也会面临节能有限,但设备复杂及操作复杂等情况。对于水量小且水质复杂的料液,可以选用电磁热蒸发器,投资少,操作方便。详细见相关章节说明。

答问题C:四者关系:蒸发器的处理量=蒸发量(物料冷凝水量)+晶体量(出盐量)+母液量。若浓度不同,蒸发量(冷凝水量)与晶体量(出盐量)的比例关系就会发生变化,虽然是同样的处理量,但进水的浓度不同,那么蒸发系统的蒸发量(冷凝水量)、晶体量(出盐量)是不一样的。因此,采用蒸发量(冷凝水量)或晶体量(出盐量)是更为科学合理的指标。另外哪个指标对蒸发器业主更为重要,就采用哪个指标作为考虑指标。例如,客户最关心盐的产生量,那就以晶体量(出盐量)作为考核指标。特别说明:存在母液排放时,特别母液排放量较大时,处理量与蒸发量数据相差较大,如果仅采用处理量作为蒸发器的考核指标,科学性不强。

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