多种余热利用的浓缩塔技术主要是通过合理利用各行业中存在的低品质热源,比如利用烟气/空气/循环水余热,通过气水直接传热传质,实现废水浓缩。换热后的烟气或者空气经塔顶除雾器除去雾滴后直接排放,循环水进入用水系统循环利用;浓缩后的废水为不饱和状态,经固液分离后,滤液返回塔内继续浓缩,浓缩液进入结晶器结晶处理。在这个过程中,既为整个系统节约了水耗和能耗,又实现了废水的零排放,有较高的经济和环保效益。
1、 技术简介
循环水的余热利用与废水浓缩技术
(左:无废水预热,右:有废水预热)
高温空气/烟气的余热利用与废水浓缩技术
若厂内没有热烟气/空气,可以利用循环水热量,在浓缩塔入口安装空冷器,通过循环水加热空气,升温后的空气进入浓缩塔与废水进行直接接触,实现废水蒸发浓缩的目的,还可以根据实际情况在入塔前对废水进行预热,增加传质效率;若厂内有热烟气/空气,可以直接向塔内通入热烟气/空气,与喷入塔内的废水进行直接接触,实现废水浓缩的目的。
2、技术特点:
l 对废水成分要求较低,可以用于浓缩各种类型的废水;
l 对热源要求较低,可以充分利用各种低品质余热,适用范围广;
l 可以实现厂内水资源和热量的综合利用,节约整体水耗和能耗;
l 可以实现厂内废水的零排放,有较高的环境效益;
l 主要设备为一座浓缩塔,投资及运行费用低。
3、关键技术
l 浓缩塔结构的选择:针对不同的热源和废水性质,通过分析塔内传质和传热过程,选择合适的浓缩塔结构;
l 流场耦合优化技术:基于Fluent模拟的气-液-固多相流场耦合优化技术,可实现大尺度多相流场的匹配分布;
l 气液两相热平衡控制技术:基于液滴蒸发数学模型,可实现烟气/空气热量与液滴蒸发的合理匹配与及时调节。
4、应用领域
可应用于多种行业多种余热的利用与多种废水的浓缩。