減壓蒸發(fā)濃縮又稱真空蒸發(fā),是指蒸發(fā)器內形成一定的真空度,抽掉液面上的空氣和蒸汽,使溶液的沸點降低,進行沸騰蒸發(fā)操作。由于溶液沸點降低,能防止或減少熱敏成分的分解,增大傳熱溫度差,強化蒸發(fā)操作。減壓蒸發(fā)濃縮時,溶液沸點降低,氣化潛能增大,濃縮所需加熱蒸汽量大,耗能增加。
冷凍濃縮是利用冰與水溶液之間固液相平衡原理的一種濃縮方法。根據(jù)結晶方式的不同,可分為懸浮結晶冷凍濃縮和漸進冷凍濃縮。
蒸汽機械再壓縮是重新利用蒸發(fā)系統(tǒng)自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量,從而減少對外界能源需求的一項節(jié)能技術。由預熱器、蒸汽壓縮機、氣液分離器、蒸汽換熱器和控制系統(tǒng)組成,其中蒸汽壓縮機是熱回收系統(tǒng)對產(chǎn)生的蒸汽通過壓縮作用而提高蒸汽溫度和壓力的關鍵設備,不同的類型的蒸汽壓縮機具有不同的特點,在不同應用條件下也有自己的優(yōu)勢。
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(tǒng),對物料進行加熱,從而達到二次蒸汽熱娢再利用的目的,節(jié)能效果顯著,加熱過程主要消耗電力。
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),這個過程重復到第三效。*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。同時,高鹽廢水經(jīng)過由*效到第三效的依次濃縮,在第三效達到過飽和而結晶析出,由此實現(xiàn)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)生的二次蒸氣自動進入冷凝器,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(xù)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)器的原理是通過鮮蒸汽驅動一效產(chǎn)生蒸發(fā),再利用一效產(chǎn)生的二次蒸汽來驅動下一效蒸發(fā),以此來達到節(jié)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蒸發(fā)器中作加熱蒸氣用,第二個蒸發(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,每一個蒸發(fā)器稱為一效,以此類推。這樣,幾個蒸發(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。