工業(yè)廢水處理——蒸發(fā)法
 
廢水的蒸發(fā)處理是依靠加熱（有時(shí)還兼施減壓），使水分子逸出，從而達(dá)到制取純水和濃縮廢水中溶質(zhì)的目的。
有兩種使水溶液蒸發(fā)汽化的形式：一是在低于沸點(diǎn)的條件下的表面蒸發(fā)；二是在沸點(diǎn)條件下的沸騰蒸發(fā)。海水經(jīng)日光曝曬而形成食鹽就是一種表面蒸發(fā)，而工業(yè)廢水的處理中一般采用生產(chǎn)效率較高的沸騰蒸發(fā)。
一、蒸發(fā)設(shè)備
供沸騰蒸發(fā)的設(shè)備稱為蒸發(fā)器。蒸發(fā)器的種類繁多，比較的是蒸汽夾套蒸發(fā)器，其加熱面積小，生產(chǎn)能力低，隨生產(chǎn)的不斷發(fā)展，蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)逐步得到改進(jìn)，各種不同結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器按其特性可分為以下幾種。
（1）體的循環(huán)方式：自然循環(huán)、強(qiáng)制循環(huán)和不循環(huán)；
（2）熱面的形狀和位置：夾套、蛇管、列管、加熱室在內(nèi)或在外等；
（3）蒸發(fā)器本身的放置方法：橫臥、豎立和傾斜等；
（4）換熱方式：間壁、混合等。
下面我們主要按溶液的循環(huán)方式分類介紹目前常用的幾種蒸發(fā)器。
    1、自然循環(huán)蒸發(fā)器
中央循環(huán)管式蒸發(fā)器是這類蒸發(fā)器的一個(gè)典型例子，應(yīng)用十分廣泛。這種蒸發(fā)器的特點(diǎn)是：布置緊湊、傳熱面積大，清洗維修較方便，因此廣泛用于清潔溶液或易生污垢及結(jié)晶溶液的蒸發(fā)中。但由于它的中央循環(huán)管也是受熱的，循環(huán)速度不高，不適用于溫差大或黏度大于1*10^-3Pa·s的溶液，此外設(shè)備占地和重量較大。
自然循環(huán)蒸發(fā)器也可采用加熱室在外面的形式，以便使循環(huán)管不被加熱，來(lái)提高循環(huán)速度，也便于維修檢查，但蒸發(fā)器的材料用量相應(yīng)要有所增加。
2、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器
在自然循環(huán)蒸發(fā)設(shè)備中，一般循環(huán)速度都小于1m/s，為了提高傳熱系數(shù)并防止結(jié)晶和生垢，可以在蒸發(fā)器的循環(huán)管上裝循環(huán)泵，使加熱室中溶液的循環(huán)速度增加到1.5~3.5m/s。這種強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的溶液循環(huán)速度由循環(huán)泵的流量所決定。強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱系數(shù)比自然循環(huán)式大2~3倍，它適用于需要節(jié)約貴重設(shè)備材料的用量，蒸發(fā)易結(jié)晶液體和黏性液體，缺點(diǎn)是蒸發(fā)器成本高，能耗大，溶液在蒸發(fā)器內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)。
3、薄膜蒸發(fā)器
上述兩種蒸發(fā)器存在著共同的缺點(diǎn)：溶液經(jīng)多次循環(huán)，在蒸發(fā)器內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，并使已濃縮的和未蒸發(fā)的溶液混在一起，因而溶液的沸點(diǎn)增加，降低了有效溫差。薄膜蒸發(fā)器是一種單程蒸發(fā)器，溶液在蒸發(fā)器內(nèi)不循環(huán)，只通過(guò)一次就達(dá)到了所要求的濃度，溶液不再相混。它的特點(diǎn)是傳熱效率高，蒸發(fā)速度極快（僅幾秒或十幾秒），因此受到普遍的重視。薄膜蒸發(fā)器有長(zhǎng)管式、旋流式和旋片式三種。
4、浸沒(méi)燃燒蒸發(fā)器
這是一種與前面不同的蒸發(fā)方法，其實(shí)質(zhì)是將高溫?zé)煔庵苯訃娙氡徽舭l(fā)的溶液中來(lái)蒸發(fā)廢液中的水分。該蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)是裝置緊湊簡(jiǎn)單，熱損失小，熱效率高達(dá)90%~95%，可用于強(qiáng)腐蝕性、易結(jié)晶的溶液的蒸發(fā)處理，但采用浸沒(méi)燃燒法時(shí)，必須認(rèn)真考慮所排出的廢氣是否會(huì)對(duì)環(huán)境造成新的污染。
二、蒸發(fā)法在水處理中的應(yīng)用
    某化工廠的廢液中含有硫酸和硫酸亞鐵，采用浸沒(méi)燃燒蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮。每小時(shí)使用506m³煤氣、715m³空氣，燃燒室內(nèi)溫度為1250℃、絕對(duì)壓力為0.11Mpa。產(chǎn)生的廢氣量為3581m³/h（包括煙氣1683m³/h，蒸汽1898m³/h）。蒸發(fā)器的蒸發(fā)面積為2.75m²，蒸發(fā)水量為550kg/L。蒸發(fā)后濃縮液的硫酸含量為550g/L，硫酸亞鐵含量60g/L。

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