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    江蘇銘盛環境

    蒸發器在鹽類廢水處理中的應用

    文章出處:未知發表時間:2023-05-31 13:36:02

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    在生產多晶硅的過程中,通常會產生大量的廢氣和殘液。廢氣中主要含有大量的HCl、SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4、H2、N2等氣體,而殘液中主要含有氯化烷和微量硅粉。由于氯硅烷極易容易水解,通常采用稀的氫氧化鈉溶液淋洗氯硅烷殘液和氯硅烷氣體,還有少量的氯化氫,使氯硅烷和氯化氫全部水解中和,生成氯化鈉和硅膠的混合物。硅膠在經過攪拌機攪拌后經過渣漿泵被送去壓濾機實施固液分離操作,濾渣運送到渣場統一堆放。分離出的硅膠經刮板機刮出后送入污泥搜集池,之后再用潛水式污泥泵將沉底的硅膠打入到攪拌池內,經攪拌后被送入到壓濾機再實施固液的分離。

    去除掉硅膠的工業廢水是鹽類廢水,這些廢水普通呈酸性,酸堿度值大約為2。廢水經過酸堿中和,之后經蒸發,結晶,過濾把鹽類提取出來。經過處置后的水會返回到生產中循環運用。目前國內的很多企業并沒有思索到將鹽回收,而將其集中堆放。

    1、蒸發器的工作原理

    蒸發過程是指對含有不揮發溶劑的溶液實施加熱,使水分蒸發出來,剩下的溶劑濃度會不時增加。在此蒸發過程中會用到蒸發器。在蒸發過程中會產生大量的二次蒸汽,將二次蒸汽不時移出使溶液和蒸汽處于動態均衡,在這種均衡態下蒸發過程無法實施。假如將二次蒸汽直接冷凝移出,這種操作稱為單效蒸發。若將二次蒸汽直接引去第二級的蒸發器入口處,使二次蒸汽作為第二級蒸發器的加熱源,這種將二次蒸汽潛熱有效應用的辦法稱之為多效蒸發。

    蒸發過程有如下幾個特性:

    1)傳熱性質

    傳熱壁面的兩側都發作相變過程,一側為溶液沸騰,另一側為蒸汽冷凝,這種蒸發過程屬于恒溫傳熱過程。

    2)溶液沸點的改動

    普通狀況下含有不蒸發溶質的溶液,其飽和蒸汽壓比擬高溫度下純水的飽和蒸汽壓要低。也就是說,在相同的壓力下,純水的沸點要比溶液的沸點低。因而,當加熱蒸汽的量相同時,蒸發純水的溫差要比蒸發溶液的大。通常溶質組成含量越高,這種現象越明顯。

    3)溶液性質

    溶液的粘度隨著蒸發過程的實施會越來越大,同時腐蝕性溶質的腐蝕性能也越來越大。在蒸發過程中析出晶體,在高溫下容易聚合或者合成。有時會隨著過程的實施生成泡沫或者會結垢。

    4)泡沫夾帶

    由于夾帶液沫容易損失物料和污染冷凝設備。因而在二次蒸汽冷凝時必需將其夾帶的液沫除掉。

    5)能源應用在蒸發過程中通常會產生二次蒸汽,其潛熱宏大,需求有效發揮其應用價值。

    2、多晶硅生產過程中用于處置鹽類廢水的各種蒸發器

    目前國內在多晶硅生產過程中普通可采用薄膜蒸發器,三效蒸發器和四效蒸發器等設備用于處置鹽類廢水。它們都是應用蒸發濃縮的原理將廢水中的水蒸發進來,NaCl冷凝結晶出來以完成廢水的有效分離。

    2.1 薄膜蒸發器工作原理

    薄膜蒸發器是一種現代化的高效蒸發器,需求真空操作,經過旋轉的刮膜器強迫成膜,并在高流速下實施活動。這種辦法停留時間短,傳熱效率高。在此過程中,連續進料在加熱面被刮膜器持續不時的刮成厚度平均的液膜,隨之液膜向下挪動,在向下活動的過程中殘留物從底部被排出,而低沸點的組分就會被蒸發出,進入大氣中。

    2.2 三效蒸發器的工作原理

    三效蒸發器采用串聯的方式。第一個蒸發器產生的二次蒸汽為應用其蒸發潛熱,將熱量引入到第二個蒸發器的入口處。第一個蒸發器的二次蒸汽冷凝處即為第二個蒸發器的進口加熱處。只需控制好各蒸發器的壓力分配,即可完成這種操作。通入加熱蒸汽的第一個蒸發器為一效,二次蒸汽通入的第一個蒸發器為二效,依次下一次二次蒸汽通入的蒸發器為三效。

    2.3 四效蒸發器工作原理

    四效蒸發器是指將四個蒸發器串聯,每一級蒸發器產生的二次蒸汽依次進入下一級蒸發器中作為加熱蒸汽的過程。在四效蒸發器實施蒸發時,物料在蒸發器頂部經過火配盤被平均散布在各蒸發管內。物料在重力的作用下經蒸發管由上至下流出,在管內壁構成薄膜,內壁的薄膜與外側的加熱蒸汽實施熱交流,薄膜液體實施蒸發。由于二次蒸汽的流向在各蒸發器中方向堅持分歧,很容易使料液沿著蒸發管內壁散布成薄膜狀態,提升了傳熱效率。

    3、結語

    多效蒸發器提升了蒸發效率,即二次蒸汽的應用率。從上文剖析來看,蒸發相同水量采用多效蒸發器更為節能,需求耗費的蒸汽和循環水量更少。所以在工業廢水處理中,普通多采用多效蒸發器如四效蒸發器,其蒸發效率更高,應用更為普遍。

     


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