Bei vielen chemischen Produktionsprozessen, beispielsweise bei Pharmazeutika und Pestiziden, entstehen große Mengen an Abwasser mit hohem{0}}Salzgehalt und hohem-CSB-Wert.
Die Niedertemperatur-Verdampfungstechnologie wird häufig zum Verdampfen von Abwasser mit hohem -Salzgehalt und hohem-CSB-Wert eingesetzt. Der Hauptzweck besteht darin, Probleme zu überwinden, die bei herkömmlichen Verdampfungsmethoden auftreten, wie z. B. hohe Betriebskosten, Verstopfung der Ausrüstung, Systemrückfluss und andere Sicherheitsrisiken.
Durch die Verdampfung bei niedriger{0}Temperatur wird ein Sieden bei niedriger-Temperatur (30–70 Grad) erreicht, indem das Material auf eine niedrige Temperatur gebracht wird, wodurch diese Probleme geschickt vermieden werden. Seine Hauptvorteile sind wie folgt:
1. Probleme mit Ablagerungen und verstopften Wärmetauscherrohren
Während der Hochtemperaturverdampfung haften hohe CSB-Werte an den Wänden der Wärmetauscherrohre, während hochkonzentrierte Salze schnell ausfallen und feste Ablagerungen bilden. Ähnlich wie beim Verbrennen von Speisen in einem Topf verringert die Kalkschicht schnell die Effizienz des Wärmetauschers, was zu einer Verringerung der Verdampfungskapazität, einem Anstieg des Energieverbrauchs und in schweren Fällen zu häufigen Abschaltungen zum Reinigen führt.
Bei niedrigen Temperaturen karbonisiert, polymerisiert oder verkokt organisches Material aufgrund der hohen Temperaturen nicht. Wichtig ist, dass die Geschwindigkeit der Salzkristallisation bei niedrigen Temperaturen kontrollierbar ist, wodurch eine übermäßige Ablagerung auf dem Wärmetauscherkern verhindert und ein langfristig stabiler Gerätebetrieb effektiv aufrechterhalten wird.
2. Das Problem des steigenden Energieverbrauchs
Die Verdunstung bei hohen Temperaturen leidet unter der komplexen Wasserqualität, insbesondere unter dem Anstieg des Siedepunkts, der sich erheblich auf den Energieverbrauch auswirkt. Je stärker der Siedepunkt ansteigt, desto höher ist der Energieverbrauch.
Bei der Niedertemperaturverdampfung sind der Siedepunkt und der Siedepunktanstieg von Materialien unter Unterdruck viel niedriger als bei Normaldruck und hohen Temperaturen. Entscheidend ist, dass niedrige Temperaturen die Karbonisierung, Polymerisation und Verkokung organischer Stoffe verhindern. Dies gewährleistet einen stabilen Wärmeübergangskoeffizienten. Die Niedertemperatur-Wärmepumpentechnologie nutzt einen Schlüsselparameter, den COP, der unter bestimmten Betriebsbedingungen etwa 20 erreichen kann. Das bedeutet, dass 1 Einheit elektrische Energie 20 Einheiten Wärme übertragen kann. In Kombination mit Vakuum, das das Kochen von Wasser bei sehr niedrigen Temperaturen ermöglicht, wird der Gesamtenergieverbrauch gesenkt.
3. Gewährleistung der Sicherheit und Bewältigung komplexer Wasserqualitäten
Verdampfungsprozesse bei hohen Temperaturen können dazu führen, dass sich flüchtige organische Verbindungen (VOCs) wie Benzol und Phenole im Abwasser in giftige Dämpfe verwandeln und austreten, was erhebliche Sicherheits- und Umweltrisiken mit sich bringt. Bei der Multi-Effektverdampfung (MVR) kann dies zu einem Kompressorstoß, einer verkürzten Lebensdauer der rotierenden Kernausrüstung und einer verringerten Betriebsstabilität führen. Bei der Verdampfung mit mehreren Effekten führt dies zu größeren Temperaturunterschieden zwischen den Effekten, einem geringeren Vakuum im Endeffekt und einer verringerten Verdampfungskapazität.
Verdampfungsprozesse bei niedrigen{0}}Temperaturen laufen vollständig in einer vakuumversiegelten Umgebung ab, ohne dass Gas austritt. Die Umgebung mit niedrigen{3}}Temperaturen hemmt auch die großflächige Verdampfung von organischen Verbindungen mit niedrigem{5}}Siedepunkt-, was zu einer besseren Kondensatqualität führt. Materialien und Sekundärdampf kommen nicht direkt mit der Kernausrüstung in Kontakt, was zu einer höheren Systemstabilität führt.
Darüber hinaus ist die Wasserqualität nach der Verdunstung bei niedrigen -Temperaturen sehr hoch. Das resultierende destillierte Wasser hat eine geringe Leitfähigkeit und einen niedrigen CSB, was eine direkte Wiederverwendung in Produktionslinien ermöglicht. Dies ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur „Null-Einleitung“ von Industrieabwässern und zur Ressourcenrückgewinnung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Verdampfungstechnologie bei niedrigen Temperaturen einen besseren Schutz für Abwässer mit hohem Salz- und CSB-Gehalt im Hinblick auf Systemstabilität, Energieverbrauch und Abwasserqualität bietet.