废水四效蒸发器的工作原理及工艺流程.pdfVIP

在工业生产中，为了减少加热蒸汽的消耗，一般会

采用多效蒸发器，然而在实际应用中，使用较多的为三效蒸

发器、四效蒸发器。但是多效蒸发器的操作和设计都会遇到

各种各样的实际情况.多效蒸发中，二次蒸汽的潜热得到了较

为充分的利用，提高了加热蒸汽的利用率。按操作压力可以

分为常压、加压和减压蒸发。在加压蒸发中，所得到的二次

蒸气温度较高，可作为下一效的加热蒸汽加以利用。因此，

单效蒸发多为真空蒸发;多效蒸发的前效为加压或常压操作，

而后效则在真空下操作。

1、多效蒸发器概述

1)、多效蒸发器是由原始的蒸发釜转变而来，目的是为

了逐渐减少能源消耗。多效蒸发器是利用一效产生的二次蒸

汽为二效提供热源，以达到节能的目的，多效可以回收部分

的二次蒸汽，效数越多，回收的二次蒸汽也就越多。

2)、多效蒸发器工艺是传统的较为安全、稳定的蒸发结

晶设备，一般不受制于废水的盐组分，也不受制于废水的沸

点升高限制，因此利用比较普遍。

3)、多效蒸发器的工艺流程：可以有顺流、逆流、平流、

错流等。同时如果多效配合喷射热泵使用组成TVR，多效蒸

发器也可以有组合工艺：多效+强制循环，多效+降膜工艺等。

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2、四效蒸发器工艺流程图

3、四效蒸发器工作原理

四效蒸发器是在真空的状态下，利用一定抽气量的真空

泵对系统进行抽真空，抽取系统中的不凝体，使系统处于负

压状态，实现低温蒸发。同时能够利用一效的二次蒸汽，并

对二效进行加热。二效产生的二次蒸汽被三效利用，三效产

生的二次蒸汽给四效进行加热，四效产生的二次蒸汽被冷凝

处理。物料浓缩被排出系统配合客户要求结晶或者出盐。

使用四效蒸发工艺能够降低相关蒸汽的消耗，并降低生

产产品冷凝时所承受的负担，既可以提供工作的效率，也可

以减少冷却水的消耗。

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四效蒸发器可以采用强制循环、自然循环、降膜、升膜、板

式蒸发器等多种形式，也可以采用多种组合的方式，来较优

化工艺。

(一）物料流程

要浓缩的物料经过进料泵经过流量计再经过板式换热

器列管式换热器到一效分离器，在一效循环泵的作用下进入

一效加热器加热，产生的二次蒸汽和浓缩的物料离开管束，

大部分的物料被收集在分离器下部的缓冲区泵抽出去到二

效，部分的物料通过循环泵循环蒸发。在分离器中蒸汽和液

体被分离，二次蒸汽在分离器顶部离开到二效加热器加热。

物料从一效到二效三效后同样的原理蒸发，通过三个蒸发单

元连续蒸发;到四效采用强制循环，当物料达到饱和度后晶体

通过TDB结晶器，把晶体沉降出料到结晶罐降温结晶后再

进入分离机分离。母液通过强制循环泵进行循环蒸发。

(二)生蒸汽，二次蒸汽，冷凝水流程

设备的加热的主要能源是低压生蒸汽，蒸汽通过蒸汽控

制阀进入蒸发器壳程列管跟物料换热后被冷凝后加热器壳

程底部流入二效壳程。一效蒸发出来的二次蒸汽从一效分离

器顶部出来给二效壳程加热被冷凝从二效加热器底部跟一

效冷凝水混合到三效加热器底部。同样二效蒸发出来的二次

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蒸汽给三效加热，三效蒸发出的二次蒸汽到四效加热，冷凝

后混合在一，二、三效的冷凝水到四效壳程后,最终到冷凝器

冷凝后整个系统的冷凝水被泵排走。不能冷凝的部分气体用

真空泵吸出保持设备真空。

四效蒸发系统，往往考虑回收冷凝水或二次蒸汽的热量，

来实现节能的目的。在废水处理中，还要考虑预热器结垢的

自动在线清洗。

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4、四效与强制循环组合工艺的优势：

针对复杂成分的废水一般常采用强制循环蒸发器工艺，

该多效与强制循环蒸发组合工艺具有以下优势:

1)、优势1：料液在外力作用下保证较高的流速，在加

热室内做强制剧烈湍流运动，能够增大传热系数，同时对换

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热面形成冲刷，对于处理无机盐非常有利。在加热器和结晶

器之间，通过高度差形成适当的静压头，保证换热器内不发

生相变，也就是说换热器内不汽化，汽化只发生在结晶器内，

这样加热器的结垢周期就得以延长。而其他类型的蒸发系

统，如升膜、降膜、自然循环蒸发系统、卧式喷淋、水平管

降膜都必然存在结垢周期短的问题。

2)、优势2：针对此类蒸发设备来说，设计的结构都比

较紧凑，使用时所占的面积一般也都比较小，布局流畅。完

善的工艺设计能够保证运行的稳定性连续性，以及安全性。

在设计前期针对水质情