垃圾渗滤液处理的MVC压汽蒸馏的原理及特点

发布网友发布时间：2022-05-13 12:19

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热心网友时间：2023-10-09 14:24

蒸发过程所产生的二次蒸汽具有较高的焙值，将其轻易冷凝或排掉是很浪费的。利用的方法有二：
一是如多效蒸发和多级闪蒸那样直接重复利用；
二是进行压汽式蒸馏(VC)蒸发浓缩。
即根据任何气体被压缩时温度升高这一特性，将蒸发器中沸腾溶液(或废水)蒸发出来的二次蒸汽通过压缩机的绝热压缩，提高其压力、温度及热焙后再送回蒸发器的加热室，作为加热蒸汽使用，使蒸发器内的溶液继续蒸发，而其本身则冷凝成水，蒸汽的潜热得到了反复利用。原理见图4-1。就蒸发工艺而言，蒸发过程所消耗的绝大部分热量都用于提高盐水的热焓，使其汽化。而高热焙的二次蒸汽未加以充分利用，即使多效蒸发过程，末效高热焙的二次蒸汽也被废弃。从热力学观点来看，即使多效蒸发其热功效率也相当低。而蒸汽压缩蒸馏克服了该缺点，也就是只靠压缩蒸汽所产生的热而不需要另外供给加热蒸汽即可进行蒸发操作，同时利用换热器使待处理的物料充分回收冷凝水和浓缩液的热量，使热功效率大大提高。
如图4-2所示，当蒸汽由大气压压缩至1．2大气压时，压缩机所做之绝热功为6．8 kW·him3，理论热功效率达到80%，尽管实际热功效率较低，但大型蒸汽压缩蒸馏过程的热功效率也达到40%左右。由此可见蒸汽压缩蒸馏盐水浓缩过程具有其它蒸馏盐水浓缩方法难以相提并论的技术优点。假定在常压下蒸发，传热温差为5℃，则对二次蒸汽进行压缩时理论上只需使其温度升高5℃左右，对1 ks二次蒸汽而言，压缩机只提供给蒸汽8-9 kJ的能量，就可使这1 kg蒸汽的汽化热(2244kJ)得以重新使用。可见其经济效益是很高的。当然实际系统的节能值并不会这么高，各种损失(如废水沸点升高、系统散热、进出的物料的热量差以及机械损失等)还将大大增加压缩机的实际耗能量。
压缩比直接影响蒸发器冷凝～蒸发传热推力的大小。从理论上讲，希望压缩比增大，这样可减少蒸发器的传热面积。从蒸发器相变传热要求出发，最理想的压缩过程是沿蒸汽焓熵图 (见图4—3)的饱和线AB进行，但一般无冷却压汽机的压缩过程是沿等熵线AC进行，而实际压缩过程又受绝热效率的影响，沿AD线进行。可见，压缩比增大，会引起过热度和熵的增大，并导致功耗剧增，此外还会影响压汽机的正常运行，产生大的噪音。为消除过热度和改善压缩过程，可在蒸汽进口端加水，使压缩过程线变为AD。根据压缩比试验表明，在实际应用中，选用压缩比为1.2，相应的饱和温差为7℃，是比较合理可靠的。压汽式蒸馏设备简单、紧凑，在特定条件下具有良好的节能效益，等效造水比可达15。能源单一方便，只用电能，且不需冷却水。适用于水源缺乏和供汽不便的地方，以及中小规模的废水处理、化工蒸发和蒸馏水生产等。