蒸发结晶技术及应用案例 威立雅冯金海
威立雅水务技术-工业部门介绍
而设计
食品饮料行业
技术方案 o 工艺水生产 o 公共设施给水 o 水循环&水回用 o 废水 o 污泥处理 o 生物能源 o 绿色水处理化学药剂 o 移动式水处理
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ELCOGAS, 西班牙
零排放 应用于煤气化联合循环电厂
Abengoa, 美国
太阳热能电厂集成水处理系统
电力行业
技术方案
Memthane ® 厌氧膜生物反应器
Hydrotech™ 转盘过滤器
Kaldnes® RAS 再循环水培系统
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分析煤化工高盐废水排放中蒸发结晶技术的应用情况
分析煤化工高盐废水排放中蒸发结晶技术的应用情况摘要：对于煤化工生产中的高盐废水处理一直都是煤化工企业的难点所在，主要存在核心技术缺失、处理成本高以及副产废盐难以被回收利用等问题。
在我国每年产生的废水中此类废水量超过了3亿m3，其中副产高盐危废就超过了千万吨，大部分因为没有得到有效处理所以给环境带来了很大的破坏。
鉴于此，本文将从煤化工高盐废水处理着手，对其中两种重要的蒸发结晶技术进行分析讨论，并在此基础上提出多效蒸发结晶技术主要被用来处理高浓度和高含盐量的工业废水，具有蒸汽耗量低、蒸发温度低、浓缩比大、更合理更节能更高效的优点。
关键词：煤化工废水高盐废水蒸发结晶技术多效蒸发结晶1煤化工业废水分类和高盐废水煤化工业废水按照废水中所含主要污染物化学性质进行分类，可分成无机废水和有机废水，比如矿物加工废水和电镀废水是无机废水；食品或石油加工过程中的废水是有机废水。
按照工业企业产品和加工对象来划分，可以分成冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、化学肥料废水等。
按照废水中含有污染物的主要成分来划分，可以分成酸性废水、碱性废水、含镉废水、含汞废水、含油废水、含硫废水等。
高盐废水指的是总含盐质量分数在1%以上的废水，来源主要集中在电力生产、煤化工生产、炼油、冶金和制造生产等行业中。
高盐废水有机物根据生产过程的不同，其有机物种类和化学性质也有很大的差别，但是基本上含盐类物质都包含氯离子、硫酸根离子、钠离子等。
高盐废水的处理采用的是蒸发结晶设备来进行蒸发浓缩结晶处理，从而实现中水回收利用、降低能耗的目标。
2高盐废水蒸发结晶技术应用现状分析对于高盐废水的蒸发结晶处理，其设备包括多效蒸发结晶设备和机械热压缩蒸发结晶设备。
其中多效蒸发结晶设备是将几个蒸发器串联起来操作，前一级蒸发器产生的二次蒸汽可以作为下一级蒸发器的加热热源，具有进水预处理简单、溶剂溶质分离彻底、应用灵活、成本低、热能利用率高等优点。
机械热压缩蒸发结晶设备的特点是利用蒸发器中的二次蒸汽，经过压缩机压缩、压力、温度升高后，送到蒸发器的加热时作为加热蒸汽使用，使料液保持持续沸腾的状态，加热蒸汽成为冷凝成水。
蒸发结晶技术在煤化工高含盐污水零排放中的应用
蒸发结晶技术在煤化工高含盐污水零排放中的应用发布时间：2023-02-01T00:59:22.365Z 来源：《中国建设信息化》2022年9月18期作者：赵晨光[导读] 煤化工产业耗水量大，废水排放量大，污染物浓度高，水资源短缺和环境污染问题限制了煤化工产业的发展赵晨光国能新疆化工有限公司新疆乌鲁木齐 831400摘要：煤化工产业耗水量大，废水排放量大，污染物浓度高，水资源短缺和环境污染问题限制了煤化工产业的发展。
因此实现煤化工高含盐废水零排放成为煤化工产业发展的必然条件，而蒸发结晶技术就是实现煤化工废水零排放的关键点，本文介绍了某煤化工企业蒸发结晶技术，在煤化工高含盐污水零排放中的应用及技术特点。
关键词：蒸发结晶技术；煤化工；浓盐水；污水零排放引言与石油、天然气等能源资源相比，我国煤炭资源储量相对丰富，扩展煤化工产业，替代石油及天然气产业，对煤炭产业具有重要的现实意义。
煤化工含盐废水，其特点是含盐量高，而其他污染物含量低，主要源自生产过程中的煤气洗涤废水、循环水系统排水、除盐水系统排水、回用系统浓水等。
但近年来为了逐步实现“零排放”目标，除原有含盐废水外，经预处理、生化处理和深度处理后仍无法达到回用水要求的废水也会归入含盐废水一并处理，增加了水质的复杂程度和处理难度。
1、高含盐废水零排放的意义高含盐废水是指含总溶解性固体(TDS)和有机物的质量分数大于等于3.5％的废水，包括生活污水和高盐工业废水，主要来源于直接利用海水的工业生产和生活污水系统，以及食品加工、制药、化工行业和石油、天然气的采集加工等。
这些废水除了含有机污染物外，还含有大量的无机盐，如Cl一、SO42-、Na+和Ca2+等。
该类废水的共同特点是不能简单地进行生化处理，且其物化处理过程较复杂，处理费用较高，是污水处理行业公认的高难度处理废水[1]，随着工业发展进程的加快，各种化工企业层出不穷，对自然环境的威胁也更加的大。
又因为国家政府和社会公众对环境保护问题越来越重视，特别是对于化工企业本身而言，对水质的要求也越来越高，因此高含盐废水的零排放领域的相关技术研究更加重要[2]。
多效蒸发结晶技术在无水硫酸镁中应用与优化
多效蒸发结晶技术在无水硫酸镁中应用与优化无水硫酸镁（MgSO4）是一种重要的化工原料，在许多领域有着广泛的应用。
然而，传统的制备方法存在能耗高、产能低等问题。
为了解决这些问题，多效蒸发结晶技术被引入到无水硫酸镁的生产中，并经过优化以提高生产效率。
本文将深入探讨多效蒸发结晶技术在无水硫酸镁中的应用以及优化方法。
1. 多效蒸发结晶技术的原理与工艺多效蒸发结晶技术是一种将蒸发和结晶进行耦合的方法，通过逐级蒸发来实现溶液中溶质的逐渐浓缩和晶体的逐渐生长。
它通常由蒸发器、冷凝器和结晶器等设备组成。
在无水硫酸镁的制备过程中，多效蒸发结晶技术被应用于溶液的浓缩和硫酸镁晶体的生长过程。
2. 多效蒸发结晶技术的应用多效蒸发结晶技术在无水硫酸镁的制备中具有广泛的应用价值。
首先，它可以有效地实现溶液中溶质的浓缩，提高溶液浓度，减少能量消耗。
其次，多效蒸发结晶技术还可以控制晶体尺寸和形态，提高产品质量。
此外，由于多效蒸发结晶技术具有连续操作、自动化程度高等特点，还能够大大提高生产效率。
3. 优化方法为了进一步提高多效蒸发结晶技术在无水硫酸镁中的应用效果，可以采取以下优化方法：3.1 温度控制在多效蒸发结晶过程中，对温度的控制非常关键。
通过合理调节蒸发器和冷凝器的温度，可以实现溶液中溶质的充分浓缩，避免结晶器中产生过多杂质的晶体，提高产品质量。
3.2 流速控制流速是影响多效蒸发结晶技术效果的重要因素之一。
通过调节溶液的流速，可以有效控制溶液中溶质的浓缩速率，避免结晶器中产生过多的残留液体，提高结晶效率。
3.3 晶体生长控制在多效蒸发结晶过程中，晶体生长的速率直接影响产品的质量。
通过调节结晶器中的冷却速率和溶液搅拌速度，可以控制晶体尺寸和形态，提高产品质量。
4. 技术优势与前景展望多效蒸发结晶技术在无水硫酸镁中的应用具有诸多技术优势。
首先，它能够有效提高产品的纯度和结晶度，优化了传统制备方法中的工艺流程。
其次，多效蒸发结晶技术还可以大幅降低能耗，提高生产效率，降低了生产成本。
蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用
蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域的应用蒸发结晶技术是一种常见且具有广泛应用的水处理技术，可以用于煤化工废水零排放领域。
该技术通过蒸发将废水中的溶解性固体物质结晶、分离和回收，从而实现对煤化工废水的处理和资源化利用。
煤化工废水主要包含有机物、无机盐和固体颗粒等污染物。
传统的废水处理方法，如沉淀、混凝、过滤和吸附等，不能有效地将废水中的固体物质去除，且产生的沉淀物也难以处理和处置。
而蒸发结晶技术能够有效地将溶解性固体物质从废水中分离出来，并将其集中、结晶和回收利用。
这不仅可以减少废水对环境的污染，还能够将废水中的有用物质回收利用，提高资源的利用效率。
蒸发结晶技术主要通过蒸发浓缩和结晶分离两个步骤来实现煤化工废水的处理和回收。
将废水加热并蒸发浓缩，使废水中的水分含量降低，溶解性固体物质浓度增加。
然后，将浓缩后的废水通过结晶器进行结晶分离，将固体物质从废水中分离出来。
固体物质可以通过干燥处理得到固体产品，如盐、矿物等，以实现资源化利用。
1. 高效处理：蒸发结晶技术可以将废水中的溶解性固体物质从废水中高效地分离出来，使废水中的污染物浓缩，从而减少处理量和处理时间。
2. 资源回收：蒸发结晶技术可以将废水中的有用物质回收利用，如回收煤化工生产中的盐类、矿物等固体产品，提高资源的利用效率。
4. 环保节能：蒸发结晶技术通过废水蒸发浓缩，减少了废水的体积和浓度，从而减少了对自然水资源的需求。
蒸发结晶技术可以利用废热回收废水处理过程中的热能，降低能源消耗，提高能源利用效率。
蒸发结晶技术在煤化工废水零排放领域具有广泛的应用前景。
通过该技术，可以高效地处理废水，实现资源的回收利用，并减少对环境的污染。
蒸发结晶技术也具备环保节能的优点，有助于实现煤化工废水零排放的目标。
进一步研究和应用蒸发结晶技术对于推动煤化工废水处理和资源化利用具有重要意义。
蒸发结晶技术实现工业废水零排放
蒸发结晶技术实现工业废水零排放总概：综述了用于废水零排放的几种蒸发结晶技术和超临界水氧化技术的特点、存在的问题及其应用现状;介绍了高效反渗透和震动膜工艺等零排放处理前废水的浓缩减量方法;指出根据废水特性来选择处理方案的重要性。
水资源日益短缺制约了我国经济和社会的发展，实现工业废水零排放势在必行。
废水零排放是美国于1970年首先提出的，美国电力研究中心将废水零排放定义为“不向地面水域排放任何形式的水(包括排出或渗出)，所有离开电厂的水都是以湿气的形式或者固化在灰渣中”。
我国于2005年颁布的《中国节水技术政策大纲》指出了发展外排废水回用和“零排放”技术。
实现工业废水零排放需要系统的解决方案，首先应通过优化工艺，提高用水效率，降低装置水耗;再利用反渗透(RO)、电渗析(EDR)、超滤(UF)等工艺将废水充分回用;对于高含盐废水零排放应用较多的是蒸发结晶技术，即将含盐废水经过充分的预浓缩后，再进入蒸发结晶器固化处理，而对于各种高浓度、难降解、有毒有害的有机废水，美、日以及欧洲一些国家采用了超临界水氧化技术进行处理。
本文对蒸发结晶工艺、废水浓缩减量技术以及超临界水氧化工艺进行介绍。
1、蒸发结晶技术对于废水深度处理过程产生的高含盐污水，可以通过蒸发结晶处理最终实现零排放。
该技术的核心在蒸发，目前国内外主要的蒸发技术有多效蒸发、热力蒸汽再压缩蒸发、机械蒸汽再压缩蒸发、降膜式机械蒸汽再压缩循环蒸发等。
1.1多效蒸发多效蒸发(MultipleEffectEvaporation，MEE)的特点是将几个蒸发器连接起来操作，前一级蒸发器产生的二次蒸汽作为后一级蒸发器的热源，以提高热能利用率。
其突出的优点是:进水预处理较简单;应用灵活，既能单独使用，也可与其它方法联合使用;系统操作安全可靠。
1.2机械蒸汽再压缩蒸发机械式蒸汽再压缩(MechanicalVaporRecom-pression，MVR)的特点，是将蒸发器产生的全部二次蒸汽经机械压缩机压缩，增加热焓后作为蒸发器的加热蒸汽，以使料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身冷凝成水。
蒸发结晶工艺在火电厂脱硫废水零排放中的应用
蒸发结晶工艺在火电厂脱硫废水零排放中的应用火电厂的湿法烟气脱硫所产生的废水，一般呈弱酸性，水量不大，但含有多种污染物，例如有机物、悬浮物、重金属，废水中钙、镁、锶、硅等离子含量较高。
脱硫废水直接排放，会给我们的生态环境带来极大的危害。
对此，可以对火力发电厂产生的高盐度废水开展蒸发浓缩结晶处理，将产生的高纯度蒸馏水回用于火电厂，同时处理后得到的固体盐可开展销售或填埋，以实现废水的零排放，提升火力发电厂废水利用率。
水资源危机是当今世界面临的重要问题，水资源的严重匮乏已经成为制约我国国民经济发展的一个重要因素。
近几年国家环保要求越来越严格，部分地区环保法要求火力发电厂实现废水零排放，并且新建电厂将不再预留排污口。
火电厂废水零排放要求利用先进的水处理技术，实施废水处理后回用，真正实现火电厂废水零排放，这将是发电企业节约水资源、降低环境污染、实现可持续发展的重要课题。
1脱硫废水水质分析某电厂，脱硫废水水量15t/h，pH6～9，COD为1042mg/L，TDS为29450mg/L左右，难以回用，水质分析见表1。
由表1可知，水质中钙、镁、锶、硅等离子含量比较高，具有严重的结垢倾向，同时水中还含有大量重金属离子。
处理过程中要先经过深度软化，然后进入蒸发结晶系统，净水开展回用，固体盐外运。
2脱硫废水零排放处理方案通常，脱硫废水处理系统采用中和+絮凝+沉淀+澄清等常规处理工艺，以降低脱硫废水的浊度、重金属和部分硬度，但废水的含盐量没有明显降低，处理后无法回用，排放后对生态环境影响较大。
针对以上问题，我们采用脱硫废水零排放系统主要包括4个处理单元，即脱硫废水预处理单元、盐水浓缩单元、蒸发结晶单元和固体废弃物处置单元，工艺流程如下：脱硫废水→***度沉淀池→管式微滤→反渗透装置→MVC蒸发器→干燥器→固体盐反渗透、蒸发器的产品水回收。
1)脱硫废水预处理单元。
在脱硫废水中，含有大量的致垢成分(钙、镁、硅等)，这些物质与水中相应的阴离子如碳酸根、硫酸根等结合，在反渗透膜表面或蒸发器表面形成沉淀，从而影响设备的连续运行。
蒸发结晶工艺在高矿化度矿井水处理中的应用
目前的蒸发结晶工艺按照分盐方式划分主要有
１１８
陕 西 煤 炭 ２０１９年
两种，一种是将浓盐水先通过纳滤进行分盐处理，分 别形成含杂质的硫酸钠、氯化钠浓盐水，再分别对这 两种盐进行蒸发结晶—分盐后结晶工艺；另一种是 根据硫酸钠和氯化钠结晶温度的不同，首先蒸发结 晶提取出硫酸钠，再继续对母液进行进一步蒸发结 晶提取出氯化钠，然后对杂盐进行提取—逐步结晶 工艺。 １．１ 分盐后结晶工艺
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水水质的不同，处理后产生的浓盐水成分略有差异， 由于预处理阶段为了去除水中硬度，会在水中投加 碳酸钠和氢氧化钙去除水中硬度，经过化学反应后 水中的硫酸根离子、氯离子就会形成硫酸钠、氯化钠 及其他一些杂盐，由于不同地区硫酸根离子和氯离 子含量差异较大，因此最终浓盐水中的硫酸钠和氯 化钠差异也比较大。浓盐水一直是矿井水处理系统 面对的一大难题，蒸发结晶盐类提取是一种资源利 用最大化的浓盐水处理工艺。
第 ５期
陈 劭 巩 炜 蒸发结晶工艺在高矿化度矿井水处理中的应用
核废水处理中的蒸发结晶技术应用研究
核废水处理中的蒸发结晶技术应用研究核废水处理是一项具有重要意义的任务，它涉及到环境保护和公共安全等多个方面。
其中，蒸发结晶技术作为一种有效的处理方法，在核废水处理中发挥着重要作用。
本文将对核废水处理中蒸发结晶技术的应用进行研究和探讨。
一、蒸发结晶技术的原理蒸发结晶技术是利用溶液中溶质的溶解度随温度的变化而变化的原理，通过加热使溶液中的水分蒸发，从而使溶质逐渐浓缩并结晶沉淀。
该技术具有高效、节能、资源回收等优点，因此在核废水处理中得到了广泛应用。
二、核废水处理中蒸发结晶技术的应用1. 浓缩废水核废水中含有大量的放射性物质和其他有害物质，为了减少核废水的体积和危险性，需要对其进行浓缩处理。
蒸发结晶技术可以将核废水中的水分蒸发掉，使溶质浓缩，从而减少体积和危险性。
这种方法可以有效地降低核废水的处理成本，并减少对环境的影响。
2. 回收有价值物质核废水中除了含有放射性物质外，还有一些有价值的物质，如铀、钚等。
蒸发结晶技术可以将这些有价值的物质从核废水中提取出来，并进行回收利用。
这不仅可以降低核废水处理的成本，还可以有效地利用资源，减少对环境的负面影响。
3. 处理高浓度核废水有些核废水的放射性物质浓度非常高，传统的处理方法很难达到要求的处理效果。
而蒸发结晶技术可以通过控制温度和压力等参数，将核废水中的溶质逐渐浓缩并结晶沉淀，从而有效地处理高浓度核废水。
这种方法具有处理效果好、操作简单等优点，被广泛应用于核废水处理中。
三、核废水处理中蒸发结晶技术的挑战和改进尽管蒸发结晶技术在核废水处理中具有重要作用，但同时也面临一些挑战。
首先，核废水中的放射性物质对设备和操作人员都带来一定的安全风险，需要采取有效的防护措施。
其次，核废水中的溶质浓度和成分复杂多样，需要针对不同的核废水设计和调整蒸发结晶技术的参数。
此外，蒸发结晶技术还需要解决废热回收、结晶设备的材料选择等问题，以提高处理效率和降低成本。
为了改进核废水处理中的蒸发结晶技术，可以从以下几个方面进行研究。
科技成果——蒸发、结晶法废水处理与资源化利用技术
科技成果——蒸发、结晶法废水处理与资源化利用技术技术开发单位甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司适用范围含盐废水或有机工业废水处理。
成果简介利用蒸发、结晶的基本原理将水溶液中的无机物、有机物浓缩、分离、提纯。
蒸发原理：不同物质的混合溶液因沸点差异，在加热过程中低沸点组分以气态形式溢出，溢出后被冷凝成液态达到浓缩或分离提纯的目的。
为了提高能量的利用效率，将首次蒸出的二次蒸汽作为下一台蒸发设备的热源而派生出多效蒸发和热力蒸汽再压缩（TVR）蒸发技术，将二次蒸汽以机械压缩的方式循环利用派生出了机械蒸汽再压缩（MVR）蒸发技术。
结晶原理：根据物质在水溶液中不同温度下存在不同溶解度的基本事实，通过蒸发除水或冷却降温的方式使水溶液产生过饱和度，在过饱和度的驱动下晶核产生并生长最终达到设计要求的晶体排除系统。
在含盐废水或有机废水处理过程中，将蒸发、结晶及MVR技术集成应用，以实现废水综合处理和废物资源化利用的效果。
工艺流程工艺流程主要分为四段，第一段为物料预处理：按照原料的性质采用物理方法或化学方法对原料进行预处理，主要有还原、混凝、沉淀、压滤等方法；第二段为蒸发浓缩：应用板式或管式蒸发设备和闪蒸、多效、TVR、MVR蒸发技术对原料进行浓缩或液相分离；第三段为结晶：运用不同结晶设备和结晶技术将浓缩至饱和点附近的母液进行结晶，分离出盐类；第四段为干燥和包装：将结晶出的盐进行干燥包装作为产品出售。
整个过程实现了将有毒有害物质转化、分离、循环回用，水循环回用，固体盐资源化利用。
实现废水零排放和资源化利用最终目的。
关键技术多效、TVR、MVR蒸发技术及板式蒸发设备。
采用专利技术板式结构蒸发器和冷凝器，总传热系数在3000W/（m2K）以上，有效节约贵重金属消耗，同时占地面积小。
根据不同物料采用三效至五效（TVR）工艺、MVR多体工艺，有效的减少蒸汽消耗甚至达到主蒸发设备零蒸汽消耗，经济性好。
结晶技术及设备。
根据不同物料采用FC结晶器、olso结晶器、DTB结晶器、强制循环带自动淘洗装置结晶器等设备实现高效、晶体粒度可调可控。
蒸发结晶技术及应用案例(威立雅冯金海)
37
油田采出水工艺流程
o
1,050 m3/hr
MgOx
电力
排气 浓缩液1638 t/d
进水 隔油 ISF
Preheating
加药脱气
MVR MVR MVR Evap. Evap. Evap.
蒸汽
Vapor Washer 蒸馏水 20574 t/d
回注
Chemical Addition
锅炉给水 锅炉 蒸汽
膨胀节 选材没考虑不正常操作工况
1.采用专利的分布板（成功应用于各种盐 相关行业） 2.设计足够大的容积
循环泵安装在弹性基座上，避免膨胀节 1. 2. 蒸发浓水管路采用Duplex SS 2205 /2507/Ti 结晶体和脱水装置采用Inconel 625/2507 不使用钛管，用 duplex SS.
施, 液化石油气贮存库
海上：拉斯拉凡海港内的装载管线及装载 设施
壳牌石油卡塔尔项目
壳牌卡塔尔项目- Pearl GTL “珍珠”天然气合成油项目 零排放
其生产废水来自不同来源，总水量35000立方米/小时 蒸发器设计能力: 5 x 149 立方米/小时 蒸发器采用晶种模式(CaSO4沉淀) 蒸汽冲洗器保护压缩机 结晶器设计能力: 3 x 3.8吨/小时+ 1 x 1.5吨/小时
排盐腿Elutriation Leg
o
o
o
o
替代产品中的母液 Displacement of Mother Liquor from Product Salt 盐浆冷却Slurry Cooling 去除小颗粒Rejection of Small Particles 独立的维持 Mg & SO4 水平Independent Maintenance 垢Maintain CaSO4 Seed for Scale Control 晶粒停留时间Crystal Residence Time 晶粒增长Crystal Growth 减少晶粒摩擦Minimization of Crystal Attrition 晶粒成长速度Crystal Growth Rate
探析蒸发结晶工艺在火电厂脱硫废水零排放中的应用
探析蒸发结晶工艺在火电厂脱硫废水零排放中的应用随着我国环保法规的不断加强，火电厂排放标准也不断提高，其中脱硫废水的排放成为了当前环保治理的重点之一。
由于脱硫废水含有高浓度的SO2、SS、重金属等污染物，直接排放会对环境造成严重污染。
因此，如何实现火电厂脱硫废水的零排放是一个急需解决的问题。
目前，蒸发结晶工艺在火电厂脱硫废水零排放中得到了广泛应用。
该技术的主要原理是通过加热或降低压力的方式，将废水中的水分蒸发并结晶出固体物质，将水分从固体物质中分离，实现水的回收，达到零排放的目的。
一、蒸发结晶工艺的优势1. 高效节能：蒸发结晶工艺能够将废水中的水分蒸发出来，从而将稀释液体变成浓缩污泥，同时大量热量被利用，使得能源得到了充分利用，从而提高能源的利用效率。
2. 占用空间少：相比其他处理技术，蒸发结晶器占地面积较小，因此在空间有限的条件下也能够进行处理。
3. 产品资源化：通过蒸发结晶工艺技术可以将废水中的固体物质结晶出来，得到固体产品，如硫酸钙、盐类等，具有一定的市场价值，实现了资源化。
4. 环保节水：蒸发结晶工艺可以将废水达到零排放标准，从而保护了水资源，同时避免了废水直接排放对环境造成的污染。
蒸发结晶工艺已经在很多火电厂中得到了应用。
下面以某火电厂为例进行说明：该火电厂位于山西省，年发电量在3000万千瓦以上，脱硫废水排放量达到12000吨/日。
该厂通过采用蒸发结晶技术实现脱硫废水的零排放。
具体操作过程如下：1. 将脱硫化废水先经过酸化降低pH值，在进入蒸发结晶器进行预脱水。
2. 经过预脱水后，废水进入一级蒸发器，通过不断蒸发实现废水的浓缩，所产生的蒸汽被回收利用，从而降低能耗。
3. 浓缩后的废水经过电中子交换器处理除盐，得到高纯度水，同时固体物质也被分离出来。
4. 经过多级蒸发蒸发，最终得到的蒸发渣可以作为硫酸钙或肥料等应用。
通过以上蒸发结晶技术流程，该火电厂的脱硫废水处理效果显著，达到了零排放标准，同时还能够将蒸发渣作为商品资源利用。
水处理行业蒸发结晶技术
Mg2+
mg/L
153
Mg2+
mg/L
200-400 297 318 304 374 313 259 371 250 208 395 440 396 249 404 347 344
HCO3-
SO42-
Cl-
SiO2
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
3426
1946
1355
58
总碱度 mg/L
SO42mg/L
T 55℃
加/换 热
低品位热源 出 料
空气(出) 60℃
RH95%
低温蒸发器 工艺原理
水处理工艺特点
工艺复杂，而且投资大，处于“耗能环保”阶段 预处理对于最终蒸发结晶副产品收率及质量有重要作用 在TDS50000至20万之间，多种工艺可选，需要根据现场条件综合 判断，如FO、DTRO、ED、升降膜蒸发、强制蒸发等 热法分盐、冷法分盐、纳滤分盐已经全部有相关业绩，前两者仍 然脱胎于制盐行业 从原理上讲，水处理行业蒸发结晶原理与盐化工没有区别，但是 由于COD等杂质的存在，对蒸发结晶过程及其产品产生了较大影响 副产盐蒸发结晶及市场化是难点。
检测指标
设计进水 水质指标 （浓盐水）
单位
Ca2+ mg/L
数量
432
检测指标 Ca2+
单位
mg/L
波动范围 300-1200
浓盐水进 水波动值
数量 数量 数量 数量 数量 数量 数量 数量 数量 数量 数量 数量 数量 数量 数量 数量
334.75 410 341 480 455
443.50 362.50 533.50 527.25 313.75 322.25 324.25 513.25 481.25 1078.50 1296.00
多效负压石墨蒸发结晶装置获专利
多效负压石墨蒸发结晶装置获专利
佚名
【期刊名称】《盐业与化工》
【年(卷),期】2016(0)3
【摘要】常州泰特环境设备工程有限公司开发的高效节能型酸洗废液多效负压石墨蒸发结晶装置，日前获得国家发明专利和多项国家新型实用专利授权，为中小型涉酸企业资源化处理盐酸酸洗废液提供了优选方法。
【总页数】1页(P51-51)
【关键词】结晶装置;专利授权;蒸发;石墨;负压;盐酸酸洗废液;国家发明专利;高效节能型
【正文语种】中文
【中图分类】TQ114.26
【相关文献】
1.多效负压石墨蒸发结晶装置荣获专利 [J], ;
2.巴陵石化动力部氨法脱硫防结晶冲洗装置获国家专利 [J], 彭展;方京
3.“盐湖卤水蒸发方法及设备、以及利用其的盐湖卤水处理方法及装置”获国家发明专利 [J],
4.负压外循环蒸发浓缩结晶法处理盐酸酸洗废液工艺的研究 [J],
5.低阻力降蒸发冷却装置获专利 [J], 钱伯章
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油田采出水工艺流程
o 1,050 m3/hr
MgOx
电力 排气
进水 隔油
PreISF heating
加药脱气
MVR MVR MVR Evap. Evap. Evap.
浓缩液1638 t/d
蒸汽 Vapor Washer
蒸馏水 20574 t/d Chemical
Addition
锅炉给水
锅炉
回注 蒸汽
典型的浓盐水蒸发系统
不凝气体
脱汽塔
化学品Leabharlann 进料蒸发器 压缩机进料罐 回收水
预热器
蒸馏水罐
浓缩物
再循环泵
晶种循环
典型的降膜蒸发器
蒸汽 增压板
脱气 人孔 蒸馏水
蒸发室
双层分布板
加热器 水蒸气
汽液分离器 废水
浓缩物 循环泵
热传递
Brine Level
Brine
Brine
Distributor Plate
壳牌石油卡塔尔项目
废碱 生活污水 汽提水 初级处理
暂存 浮选
废碱处理
UV 消毒
生物处理 & 净化
半浸入式-UF
RO
污泥离心分离处理
零排放
绿化用水
达到 32,000 吨/天
原水
达到8,000 吨/天
盐 污泥
蒸发器
壳牌卡塔尔气制油工厂的零排放(2007) 壳牌卡塔尔气制油工厂的零排放(2007)
结晶器
蒸发器
油田采出水：加拿大CNRL
36
油田采出水：进水组成
项目
pH 电导(µΩ) TDS (ppm) dried @ 105C 油 (ppm) 硅 (ppm)
总硬 (ppm as CaCO3)
总碱度 (ppm as CaCO3)
除油后
7.4 3,130 1,950
16 163 43 (Max 500) 388
o Magma Density晶粒密度
o 晶粒停留时间Crystal Residence Time o 晶粒增长Crystal Growth o 减少晶粒摩擦Minimization of Crystal Attrition
o 运行温度Operating Temperature
o 晶粒成长速度Crystal Growth Rate
结晶器特征：盐腿
46
结晶器特征：排盐腿
47
结晶器特征：母液排放分离器
o 替代产品中的母液 Displacement of Mother Liquor from Product Salt o 盐浆冷却Slurry Cooling o 去除小颗粒Rejection of Small Particles
o 杂质母液排放Purge Cylinder
o 独立的维持 Mg & SO4 水平Independent Maintenance of Mg & SO4 Level o 维持 CaSO4 晶种 控制结垢Maintain CaSO4 Seed for Scale Control
Evaporator Distillate used for Makeup
HPD 蒸汽清洗器
进口
清洗循环水进口
出口
循环水出口
MVR 系统 - MVR / MEE 多效 对比
o 投资 :
o 一般来说三效与MVR相当 o 多效冷端可以使用耐腐蚀性稍差的材料. o 进口压缩机使得MVR投资增加
o 运行:
陆上项目由两座气转油工厂以及其他场外基 础设施组成。
项目简介
Veolia-Saipem联合体在2005年10月至2006年8 月间的国际招标中，获得了Shell卡塔尔GTL项 目的污水处理(35069吨/天)和零排放工程。
2006年9月签署EPC合同。 2007年8月完成土建设计，开始现场施工。 2008年6月完成所有施工图设计。 2009年初开始试车。
晶种法 （进水硬度高）
Heat Transfer Across Tube
Brine Film
Evaporated Vapor
Brine
Brine
Top Tubesheet
Tube Wall
Distributor Plate Seed Crystals
Vapor From Compressor
Condensed Steam (Distillate)
威立雅蒸发结晶的主要行业
生物燃料 化工 发电 化肥 金属 采矿
制盐 造纸 纯碱 氯碱 油气
威立雅蒸发结晶的研发中心
Philip J. Stewart Technology Center Plainfield, IL, U.S.A.
50,000平方尺的研发 中心
工艺开发 分析测试 小试、中试 移动中试装置
1.采用专利的分布板（成功应用于各种盐 相关行业）
2.设计足够大的容积
循环泵安装在弹性基座上，避免膨胀节
腐蚀 化学品消耗
选材没考虑不正常操作工况 高氯，含氟（煤气化废水）
1. 蒸发浓水管路采用Duplex SS 2205 /2507/Ti
2. 结晶体和脱水装置采用Inconel 625/2507
不使用钛管，用 duplex SS.
• 溶解性有机物 • 悬浮颗粒
• 有机物 • 悬浮颗粒 • 粘度
设计考虑 （来自设计和自身实际运营经验）
问题 避免预热器结垢
起泡 生产能力不足
原因
设计
浓水有时钙接近饱和
考虑备用预热器和加药清洗装置以方便在 蒸发器正常运转的条件下清洗预热 器
气化、生活和其他工艺废水的表面张力 除沫加药装置/蒸汽180oC转向/外置蒸汽清
晶种循环过程
蒸发器r
浓缩物 分离
晶种罐
泵
MVR 结晶器
放空
蒸发室
加热器
回收水 进料
循环泵
压缩机 脱水
Slurry Tank
NaCl/Na2SO4
强制循环结晶器
二次蒸汽
蒸发室
循环泵
蒸汽 冷凝水
MVR 蒸发 – 离心压缩机
鼓风机
调节转子
Closed
Open
选材
增加可靠性
o 缓冲
o 备用：旋转设备备用
o 强大的财务实力
o 世界五百强公司 o 我们的保证说到作得到
废水蒸发结晶简介
蒸发结晶的挑战-----跟传统污水处理大不相同
污染和结垢 蒸馏水质量 沸点上升 发泡 固体分离
• Sulfate (SO4)
• Carbonate (CO3)
• •
Silica
有机物
(SiO2)
• VOC • 碱度
• 高溶解度盐(Mg, Cl, Na, NO3)
蒸发器双层分布板
Proprietary and Confidential
布水器
o 插件设计那样容易堵 o 孔大不会造成间隙腐蚀，蒸发管的寿命长
蒸发器内件
Entrainment Separators
Distillate Outlet Recirculation Outlet
Vapor Outlet Recirculation Inlet
废盐的处置是难题
国家没有化工废水废盐的填埋标准。 一般工业固废的填埋场不固化,盐会进入渗滤液, 造成 更大问题. 按中国现行标准,由化工污水产生的固废一般会认定为 危废。 国外一般零排放的结晶物都有专门的填埋场, 成本低, 不需要分盐。 化工企业产盐量一般都在每年3~4万吨, 没有填埋场能 够接纳. 现有零排放企业和在建零排放企业产生的废盐无处可 去.
壳牌石油卡塔尔项目
总体流程和设施示意图:
HPS高温水 AOC / COC
4,000吨/天 9,000吨/天
排水，收集和初级处理
汽提水
16,000吨/天
污水处理和零排放
排污
7,000吨/天
冷却水系统排污
各种污水
100吨/天
灌溉用水
1,200吨/天
原水
32,000吨/天
冷却水
8,000吨/天
注意: 原水和冷却水的 比例可以调节
o 多效系统比单级MVR使用更多的设备：容器, 动设备 , 管道阀门控制仪表, 更多的维修.
o 多效用蒸汽， 蒸汽价格低时或有非蒸汽时有竞争力 o MVR的蒸汽压缩机运行风险高。液沫夹带易造成叶
轮损坏 o MVR只能用于低温升情况下蒸发
MVR Systems - MVR / MEE运行成本 对比
壳牌石油卡塔尔项目
世界唯一的专业蒸发结晶研发实验室
专业的售后服务队伍
威立雅的系统优势
o 运营保证
o 世界唯一的专业的投资运营公司和技术提供公司 o 设计经验与长期运营经验的强有力结合 o 有能力提供长期稳定最低综合成本的方案 o 我们给客户的方案 和我们自己投资运营的一样
o 广泛的经验
o 水系统的上中下游 o 零排放 o 气制油, 煤制油,煤制化学品 o 各行各业蒸发的经验
会变化.
洗塔。
随着时间的推移，有些地方会结垢或污 设计能力按部分结垢和污染来考虑 染，设计上没有考虑这种工况
能耗 蒸发器和管路结垢
循环管泄露
1高溶解度的盐会引起较高的上升. 2.循环管外置导致热损
1. 浓水分布不均 2. 体积过小，结晶物的过饱和度没
有充分释放
膨胀节
1低速低温差运行压缩机 2.采用内置循环 （可降低安装费用）
40
废水提取混合盐
废水回收混合盐结晶器的设计
o 设计策略
o 让有机物溶解在母液中 o 有用的NaCl和Na2SO4结晶出来 o 将NaCl和Na2SO4与Ca2SO4, CaF, MgOH 等分离开来