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低温多效蒸馏技术(MED)的工艺流程

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     多效蒸馏(MultipleEffectDistillation,MED)是在单效蒸馏的基础上发展起来的蒸发技术,分低温和高温多效蒸馏。低温多效蒸馏是指盐水的最高蒸发温度TBT不超过70℃的海水淡化工程,其特征是将一系列的水平管或垂直管与膜蒸发器串联起来,并被分为若干效组,用一定量的蒸汽通过多次的蒸发和冷凝从而得到多倍于加热蒸汽量的淡化过程。

    水平管低温多效海水淡化工艺流程如图1所示。

    海水首先进入冷凝器中预热、脱气,而后被分成两股水流。一股作为冷却水排回大海,另一股作为蒸馏过程的进料。进料海水加入阻垢剂后被引入到蒸发器的后几效中。料液经喷嘴被均匀分布到蒸发器的顶排管上,后沿顶排管以薄膜形式向下流动,部分水吸收管内冷凝蒸汽的潜热而蒸发。二次蒸汽在下一效中冷凝成产品水,剩余料液由泵输送到蒸发器的下一个效组中,该组的操作温度比上一组略高,在新的效组中重复喷淋、蒸发、冷凝过程。剩余的料液由泵往高温效组输送,最后在温度最高的效组中以浓缩液的形式离开装置。

图1低温多效海水淡化工艺流程图

    二、优缺点分析

    低温多效海水淡化工艺的主要优点是操作温度低,可充分利用电厂和化工厂的低温废热,50~70℃的低品位蒸汽均可作为理想的热源,可大大减轻抽取背压蒸汽对电厂发电的影响,也减缓了设备的腐蚀和结垢;热效率高,30℃左右的温差即可配置12以上的传热效数,从而达到10左右的造水比,同时由于使用了较低价的传热材料,使得同样的投资规模可以配置更多的换热面积;动力消耗小,只有0.9~1.2kW·h/m3左右;操作弹性大。在高峰期,该淡化系统可以提供设计值110%的产品水;而在低谷期,该淡化系统可以稳定地提供额定值40%的产品水;操作运行可靠。但是盐水蒸发温度不能超过70℃,这也成为该工艺技术进一步提高热效率的制约因素。冷凝和蒸发过程的传热系数随其操作温度升高而增大,另外由于低温操作时蒸汽的比容较大,使得设备的体积较大,无形中增加了设备的投入。

    三、适用范围

    低温多效海水淡化工艺适合于火电厂或核电厂有背压透平低位热源的大型海水淡化工程(水电联产工程);蒸汽透平低压抽汽生产高品质水,为高中压锅炉供水;利用工厂余热生产优质淡水;原水浓度高于海水的淡化工程,可与反渗透结合形成混合流以降低造水成本。

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