多效蒸發(fā)在各種海水淡化、廢水處理和溶液濃縮、食品工業(yè)等方面起著重要的作用,己成為一種較為成熟的水處理方法。
1.1多效蒸發(fā)在海水淡化方面的應(yīng)用
多效蒸餾海水淡化技術(shù)是化工過程歷史悠久的多效蒸發(fā)單元操作,同時也是最早的海水淡化方法之一。配置有噴射熱泵的水平管低溫多效蒸餾淡化裝置,只要消耗少量高品質(zhì)的蒸汽就可以抽取二次蒸汽。據(jù)計算,1公斤蒸汽可以抽取5公斤的二次蒸汽,即1公斤蒸汽可以制取6公斤蒸餾水。配置有機械熱泵的同類蒸餾裝置,采用低壓縮比蒸汽,鼓風(fēng)機將70.5℃的二次蒸汽壓縮升溫至71.7℃,制取1m3蒸餾水,機械耗電量為4.6kW/h,加上熱損失補償能耗及水泵能耗,產(chǎn)生1噸蒸餾水的總能耗為12kW/h。日產(chǎn)量為35~150m3淡水的機械泵式雙效蒸餾海水淡化器作為定型產(chǎn)品,可廣泛用于船舶和海上鉆井平臺。
1.2多效蒸發(fā)在廢水處理和溶液濃縮方面的應(yīng)用
多效蒸發(fā)被運用在工業(yè)廢水的處理上,比如辛醇生產(chǎn)中含堿廢水的處理,用含銅廢液生產(chǎn)硫酸銅工藝中含氨廢水的處理,碳酸鉀生產(chǎn)廢液回收治理等等,都取得了不錯的經(jīng)濟和社會效益。同時,多效蒸發(fā)用于化學(xué)纖維工藝的紡絲過程,多效蒸發(fā)以其節(jié)能、低耗以及優(yōu)良的性價比被化纖廠家廣泛應(yīng)用。
1.3多效蒸發(fā)在食品工業(yè)的應(yīng)用
多效蒸發(fā)在牛奶、果汁的蒸發(fā)濃縮應(yīng)用廣泛。例如牛奶濃縮制取奶粉,在上世紀七八十年代大都是以雙效降膜式蒸發(fā)器為主的濃縮裝置來生產(chǎn)奶粉,到了90年代末期,才開始使用三效降膜式蒸發(fā)器來生產(chǎn)奶粉。近年來,多效降膜式蒸發(fā)器特別是三效降膜式蒸發(fā)器在該領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越多。
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多效蒸發(fā)的優(yōu)勢 2.1節(jié)能
醫(yī)藥、化工和食品工業(yè)生產(chǎn)中,如何降低濃縮工序中蒸汽、水和電的耗量成為眾所關(guān)注的問題。多效蒸發(fā)的后面一效的壓力均低于前面一效,從而后面一效的蒸發(fā)溫度均低于前面一效,同時將二次蒸氣引到下一效蒸發(fā)器作為加熱蒸氣,使蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽的汽化潛熱循環(huán)利用,所以二次蒸發(fā)的再次利用,既減少生蒸氣的消耗,又節(jié)省了冷卻水的用量,從而提高系統(tǒng)效率。比如,外熱循環(huán)式三效濃縮器成功地把總能耗下降了70%以上。一套911型三效濃縮器年節(jié)約蒸汽4500噸,節(jié)水16萬噸,節(jié)電5萬度,同時解決了濃縮時泡沫多,易跑料液的問題。
2.2可用于分離熱敏性物質(zhì)
由于多效蒸發(fā)在真空壓力下進行,蒸發(fā)的沸點可以控制在允許溫度范圍以內(nèi),所以多效蒸發(fā)可以分離熱敏性物質(zhì),如牛奶、果汁的蒸發(fā)濃縮。牛奶是熱敏性物料,其加熱溫度不易過高而且受熱時間不易過長,牛奶、蘋果汁的蒸發(fā)要在100℃以內(nèi)進行,糖的清汁濃縮可達120℃,而蕃茄漿要求在70℃以內(nèi),溫度高了以后,顏色變深且影響質(zhì)量,而在蒸發(fā)過程中,多效蒸發(fā)可以在允許的溫度內(nèi),對其進行濃縮,以確保蒸發(fā)濃縮后物料的風(fēng)味和質(zhì)量。