[发明专利]废水行业TPL预热防垢工艺

说明书

技术领域

本发明涉及废水行业TPL预热防垢工艺，特别地涉及一种再利用MVR蒸发浓缩工艺。

背景技术

废水含有大量的无机盐，还可能含有难降解或有毒有机污染物。高盐度可能成为微生物的抑制和毒害剂，不能简单地用生化处理。综合各种方法的优势，用组合方式可能是较佳的一种选择。如蒸发结晶+生化、膜+蒸发结晶等。蒸发结晶也是废水处理中一个重要的一环。

换热设备的结构问题是化工、石化、盐及盐化工、轻工等行业普遍存在的问题，是制约生产的一个重要瓶颈。纵观当今工业界，换热设备壁面结垢造成的浪费和损失相当严重，已成为提高生产效率、降低能耗的主要技术障碍，得到各国工业界和学术界的广泛关注。如果换热设备产生垢层，目前是在停车状态下采取化学方法或机械方法来清除污垢，其缺点不仅由于停车而造成减产、消耗清洗液、影响产品质量、而且必须周期性不断清洗，排放的清洗液严重污染环境。据调查90％以上的换热设备存在着不同程度的结构问题，严重影响了换热设备的正常运行，造成了巨大的经济损失和能源浪费。20世纪七八十年代开始，研究者开始探索将三相流化床技术引入换热设备的防、除垢过程，取得显著的效果。

污垢是指与流体相接触的换热表面上逐渐积累起来的那层固体物质，由于污垢通常是热的不良导体，其导热系数很低，与金属材料相比差别很大，因为垢层的存在使传热能力下降，并造成一系列的经济损失，且往往引起局部过热或超温而导致机械性能下降，或者换热的局部腐蚀或超温而导致机械性能下降，或者换热面的局部腐蚀乃至穿孔，威胁换热设备的安全运行。另外，若停产清垢，不仅形成经济损耗，而且排放的污垢污染了环境。与其他过程类似，一般包含5个连续过程：即起始，也称诱导期或延迟过程、输运、附着、剥蚀、老化等5个阶段，一般来说，蒸发器的防垢即是尽量延长结垢的诱导期，阻止工质在蒸发器的加热壁面形成垢层，对应于污垢形成的起始阶段。而除垢对应于污垢的附着、剥蚀及老化阶段。

汽液固三相流剪应力对延长污垢的诱导期起主要的促进作用，三相流剪应力随循环流速、固体颗粒体积分数和热通量的增加而降低，随固体颗粒体积分数的增加而升高，随热通量的增加而降低。三相流流速对延长污垢的诱导期起主要作用，三相流剪应力随循环流速、固体颗粒体积分数和热通量的增加而增加。三相流剪应增长率随循环流速的增加而减小，随固体颗粒体积分数的增加而升高，随热通量的增加而降低。

分效预热技术所使用的换热器存在不同程度的结垢问题，结垢所带来的经济损失是巨大的，据统计在我国每年由此而造成的经济损失高达数百亿元，废水行业损失额也高达数亿元。因此，分效预热在废水行业有效应用的关键是如何防止换热器结垢。在解决换热器结垢问题的现有技术中，三相流蒸发防垢节能技术是一种行之有效的方法，它可以有效的解决蒸发器、预热器、冷凝器、锅炉、热管等换热设备在线强化传热和防垢问题，可用于化工、盐及盐化工、石化、制药、食品、造纸和橡胶行业。

换热设备的结垢问题是各行各业普遍存在的问题，严重制约着行业的发展，对于废水行业也不例外，三相流蒸发防垢节能技术有效的解决了换热设备结垢和强化传热问题，在废水行业有着广阔的前景。三相流分效预热防结垢节能技术有效地解决了预热器的结垢问题，节能效果显著，技术成熟可靠，提高传热效率，减少燃煤用量和环境污染；延长清洗周期，增加实际生产时间和减小劳动强度。可以为企业节能、减排、增产、降耗，并带来较大的经济效益、社会效益和环境效益。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，以及现有高盐废水处理工艺中面临的高投资、高能耗、高运行成本等问题，本发明提供一种废水行业TPL预热防垢工艺，将蒸发沸腾传热和循环流化床技术相结合，在蒸发系统中形成由溶剂蒸汽、溶液、和惰性固体颗粒所组成的多相流循环体系。由于流化固体颗粒的杂乱运动，破坏加热室传热壁面处的流动边界层，延长结垢的诱导期，进而达到延长管内传热和在线防、除垢的目的。

本发明相比现有技术具有如下的有益效果：三相流分效预热防结垢节能技术有效地解决了预热器的结垢问题，节能效果显著，技术成熟可靠，提高传热效率，减少燃煤用量和环境污染；延长清洗周期，增加实际生产时间和减小劳动强度。可以为企业节能、减排、增产、降耗，并带来较大的经济效益、社会效益和环境效益。