Выпарные аппараты

В настоящее время метод обессоливания выпариванием нашел широкое применение в практике водоподготовки, реже в технологиях очистки промышленных сточных вод. Опреснение высококонцентрированных рассолов, в том числе концентрата после установок обратно - осмотического обессоливания, экономически выгодно проводить методом выпаривания. После выпарки твердые отходы направляются на утилизацию или захоронение, а конденсат вторичного пара (дистиллят) подается на повторное использование в производство. В своих проектах ООО "БМТ" использует различные технические решения выпаривания от простых экономичных выпаривателей до выпарных аппаратов нового поколения, которые обеспечивает высокую эффективность процесса при минимальных энергозатратах.

Типы выпарных аппаратов выпускаемых ООО "БМТ" и используемых в технологических схемах водоподготовки и очистки сточных вод:

• Выпарные аппараты с паровыми рубашками,в которых происходит неупорядоченная циркуляция выпариваемого раствора вследствие разности плотностей более нагретых и менее нагретых частиц. Такие аппараты применяются в небольших производствах при выпаривании сильно агрессивных и вязких, выделяющих твердые осадки, растворов.
• Выпарные аппараты с внутренней или выносной циркуляционной трубой, где циркуляция раствора происходит вследствие разности плотностей раствора в циркуляционной трубе и паро-жидкостной смеси в кипятильных трубах. В результате обеспечивается естественная циркуляция, улучшающая теплопередачу и препятствующая образованию накипи на поверхности теплообмена. Естественная циркуляция раствора усиливается, если раствор на опускном участке циркуляционного контура охлаждается, что достигается в выпарных аппаратах с выносными циркуляционными трубами.
• Роторно-пленочные испарители (РПИ)собственного производства.В них жидкость движется по поверхности корпуса в виде пленки под действием двух сил: нормальной, обусловленной действием силы тяжести, и касательной, обусловленной динамическим воздействием ротора на жидкость. В результате жидкость движется сверху вниз по спирали. Вертикальная и горизонтальная составляющая скорости определяются силами вязкостного трения и тяжести. Поскольку вязкость изменяется по высоте аппарата вследствие изменения состава раствора и температуры, соответственно, изменяется вертикальная составляющая скорости. Непосредственный контакт лопастей ротора с пленкой при малой ее толщине приводит к тому, что турбулизация пленки, вызываемая кипением, играет незначительную роль, поскольку пузырьки пара разрушаются лопастями ротора. Высокотурбулентные потоки в пленке, интенсифицирующие в ней тепло-массообменные процессы и обеспечивающие эффективную сепарацию (разделение) жидкой и паровых фаз, создают лопасти ротора при его вращении. Коэффициент концентрирования в РПИ достигает 20, при этом выпаривается до 80-85% содержащейся в солевом растворе влаги, т.е. раствор выпаривается до концентрации солей выше их предела растворимости (до 40-45%), что позволяет получать суспензию солей, кристаллизующуюся при охлаждении.
• Выпарные аппараты нового поколения с механической рекомпрессией вторичного водяного пара (ЭСВА), работа которых основана на на испарении воды при температуре 60-85°С под разрежением (Р=0,2-0,6 атм.), т.к. процессы испарения в вакууме протекают при значительно более низких температурах, чем при атмосферном давлении, что требует меньших энергетических затрат. Механический компрессор сжимает вторичный водяной пар, выходящий из испарителя, до атмосферного давления, при этом температура пара повышается до 100°С. Таким образом, выпарной аппарат с МРП позволяет достичь низкого расхода энергии благодаря использованию термического эффекта, который достигается при сжатии вторичного пара выпариваемой жидкости. Энергия, используемая в процессе выпаривания, подводится к загрязненной воде в процессе конденсации сжатого вторичного пара. Когда нагретая загрязненная вода попадает в испаритель, происходит ее мгновенное вскипание за счет перепада давлений, что приводит к ее испарению и образованию вторичного пара. Процесс приводится в действие компрессором и работает без внешних тепловых источников.

• Вакуум-выпарные установки с тепловым насосом. Для уменьшения расхода энергии на испарение существуют технологии, позволяющие использовать теплоту конденсации вторичного пара в процессе выпаривания. Одной из таких технологий является вакуумное выпаривание при помощи теплового насоса. Принцип действия такого насоса заключается в повышении параметров вторичного пара до значений греющего. Это можно осуществить разными способами, например сжатием вторичного пара в компрессоре или смешением его с острым паром в инжекторе. Новой разработкой ООО «БМТ» являются энергосберегающие вакуум-выпарные установки с тепловым насосом. Процесс выпаривания осуществляется в вакуум - выпаривателе, который использует совокупный эффект вакуумной технологии и теплового насоса, чтобы произвести дистилляцию при низких температурах. Тепловой насос с помощью охлаждающего контура расширяет и сжимает хладагент (фреон), который обеспечивает нагрев, необходимый для испарения воды, охлаждение для конденсации пара и последующее охлаждение дистиллята.

• Выпарной аппарат-кристаллизатор Д-400. Для доупаривания солевых концентратов в небольших количествах с целью получения очищенной воды - конденсата водяного пара и солей в твёрдом виде влажностью 10-20% разработан выпарной аппарат-кристаллизатор Д-400. Установка доупаривания работает по периодическому циклу: загрузка в бак дистиллятора -  режим выпаривания – охлаждение и выгрузка упаренного продукта. Длительность операции выпаривания составляет 8-10 час. Длительность операции охлаждения масла в рубашке и солевого осадка в аппарате составляет около 2-4 час путем подачи для охлаждения системы воздуха от воздуходувки. Обогрев испарителя осуществляется диатермическим маслом, температура которого поддерживается термостатом. В испарителе выпарного аппарата происходит нагрев исходного раствора до температуры кипения (~105°С) и испарение части раствора с целью его концентрирования до конечного солесодержания  80-90%. Отвод паровой фазы (вторичного водяного пара) – непрерывный через штуцер с  капелеотбойником. Вторичный водяной пар из испарителя поступает в теплообменник, где конденсируется и охлаждается до температуры 40±5^оС. В результате доупаривания солевого концентрата, в поддоне аппарата остаётся  твердый продукт  влажностью 10-20 % . После окончания процесса выпаривания термостат отключается, разогретое масло и солевой осадок охлаждаются подводимым в аппарат воздухом.

Основные достоинства использования выпарных установок для обессоливания сточных вод:

• возврат в производство до 90 % очищенной воды;
• очистку воды до солесодержания 20-80 мг/л;
• получение отходов в виде сухих солей;
• отсутствие дополнительных реагентов для проведения процессов, не образуются дополнительные объемы загрязненных сточных вод;
• проведение обессоливания воды с различной минерализацией;
• простота эксплуатации и организации контроля;
• небольшая площадь размещения оборудования.

Заказ выпарного аппарата можно сделать по тел. +7 (4922) 52-23-56.

В 2021 году получен золотой знак качества "Всероссийская Марка"