降膜蒸發(fā)是將料液自降膜蒸發(fā)器加熱室上管箱加入,經(jīng)液體分布及成膜裝置,均勻分配到各換熱管內,在重力和真空誘導及氣流作用下,成均勻膜狀自上而下流動(dòng)。流動(dòng)過(guò)程中,被殼程加熱介質(zhì)加熱汽化,產(chǎn)生的蒸汽與液相共同進(jìn)入蒸發(fā)器的分離室,汽液經(jīng)充分分離,蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝(單效操作)或進(jìn)入下一效蒸發(fā)器作為加熱介質(zhì),從而實(shí)現多效操作,液相則由分離室排出。
蒸發(fā)操作:
蒸發(fā)是濃縮溶液的單元操作,通常溶劑可揮發(fā),而大多數溶質(zhì)的蒸氣壓趨近于零,不能揮發(fā)。溶液在沸騰條件下,用汽化的辦法,排除部分溶劑,使其濃縮的過(guò)程,叫做蒸發(fā)。在大部分情況下蒸發(fā)器用水蒸氣作為加熱介質(zhì)(通常稱(chēng)之為加熱蒸汽、一次蒸汽或新鮮蒸汽),通過(guò)金屬壁間接傳熱給溶液,溶液受熱后,溶劑沸騰汽化,產(chǎn)生的蒸汽(大多數情況下也是水蒸氣)叫做二次蒸汽。
1、MVR蒸發(fā)器工作原理
MVR蒸發(fā)器利用蒸發(fā)器中產(chǎn)生的二次蒸汽,經(jīng)壓縮機壓縮,壓力、溫度升高,熱焓增加,然后送到蒸發(fā)器的加熱室當作加熱蒸汽使用,使料液維持沸騰狀態(tài),而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣,原來(lái)要廢棄的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潛熱,又提高了熱效率,生蒸汽的經(jīng)濟性相當于多效蒸發(fā)的3效,減少了對外部加熱及冷卻資源的需求,降低能耗。
壓縮機對物料蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行壓縮做功,提高二次蒸發(fā)器的壓力和溫度,將電能轉化為熱能,升溫后的二次蒸汽回到蒸發(fā)系統,對物料進(jìn)行加熱,從而達到二次蒸汽熱娢再利用的目的,節能效果顯著(zhù),加熱過(guò)程主要消耗電力。
2、三效蒸發(fā)器工作原理
三效蒸發(fā)器是由相互串聯(lián)的三個(gè)蒸發(fā)器組成,低溫加熱蒸氣被引入*效,加熱其中的廢液,產(chǎn)生的蒸氣被引入第二效作為加熱蒸氣,使第二效的廢液以比*效更低的溫度蒸發(fā),這個(gè)過(guò)程重復到第三效。*效冷凝水返回熱源處,其它各效冷凝水匯集后作為淡化水輸出。
只要一份的蒸氣投入,可以蒸發(fā)多倍的水出來(lái)。同時(shí),高鹽廢水經(jīng)過(guò)由*效到第三效的依次濃縮,在第三效達到過(guò)飽和而結晶析出,由此實(shí)現鹽分與廢水的固液分離。在負壓的作用下,三效蒸發(fā)器中的廢水產(chǎn)生的二次蒸氣自動(dòng)進(jìn)入冷凝器,在循環(huán)冷卻水的冷卻下,廢水產(chǎn)生的二次蒸氣迅速轉變成冷凝水。冷凝水可采用連續出水的方式,回收至回用水池。三效蒸發(fā)結晶器在廢水蒸發(fā)過(guò)程中蒸發(fā)效益更高。
3、多效蒸發(fā)器工作原理
多效蒸發(fā)器的原理是通過(guò)鮮蒸汽驅動(dòng)一效產(chǎn)生蒸發(fā),再利用一效產(chǎn)生的二次蒸汽來(lái)驅動(dòng)下一效蒸發(fā),以此來(lái)達到節能的目的。為了減少一次蒸氣的消耗量,采用將生產(chǎn)中產(chǎn)生出的二次蒸氣導入第二個(gè)蒸發(fā)器中作加熱蒸氣用,第二個(gè)蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸氣還可導入第三蒸發(fā)器中作加熱蒸氣用,每一個(gè)蒸發(fā)器稱(chēng)為一效,以此類(lèi)推。這樣,幾個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)操作,就組成了多效蒸發(fā)器。
多效蒸發(fā)器由較原始的蒸發(fā)釜,發(fā)展成單效、雙效、三效、四效或者更多效蒸發(fā)器,其目的都是為了逐漸減少能源消耗更高。