關(guān)鍵詞:污水處理運(yùn)營 污水處理外包 工業(yè)污水處理 污水處理第三方運(yùn)行 工業(yè)廢水處理 生活污水處理
在生產(chǎn)多晶硅的過程中,通常會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣和殘液。廢氣中主要含有大量的HCl、SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4、H2、N2等氣體,而殘液中主要含有氯化烷和微量硅粉。由于氯硅烷極易容易水解,通常采用稀的氫氧化鈉溶液淋洗氯硅烷殘液和氯硅烷氣體,還有少量的氯化氫,使氯硅烷和氯化氫全部水解中和,生成氯化鈉和硅膠的混合物。硅膠在經(jīng)過攪拌機(jī)攪拌后通過渣漿泵被送去壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離操作,濾渣運(yùn)送到渣場統(tǒng)一堆放。分離出的硅膠經(jīng)刮板機(jī)刮出后送入污泥收集池,之后再用潛水式污泥泵將沉底的硅膠打入到攪拌池內(nèi),經(jīng)攪拌后被送入到壓濾機(jī)再進(jìn)行固液的分離。
去除掉硅膠的工業(yè)廢水是鹽類廢水,這些廢水一般呈酸性,酸堿度值大約為2。廢水經(jīng)過酸堿中和,之后經(jīng)蒸發(fā),結(jié)晶,過濾把鹽類提取出來。經(jīng)過處理后的水會(huì)返回到生產(chǎn)中循環(huán)使用。目前國內(nèi)的很多企業(yè)并沒有考慮到將鹽回收,而將其集中堆放。
1、蒸發(fā)器的工作原理
蒸發(fā)過程是指對(duì)含有不揮發(fā)溶劑的溶液進(jìn)行加熱,使水分蒸發(fā)出來,剩下的溶劑濃度會(huì)不斷增加。在此蒸發(fā)過程中會(huì)用到蒸發(fā)器。在蒸發(fā)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的二次蒸汽,將二次蒸汽不斷移出使溶液和蒸汽處于動(dòng)態(tài)平衡,在這種平衡態(tài)下蒸發(fā)過程無法進(jìn)行。如果將二次蒸汽直接冷凝移出,這種操作稱為單效蒸發(fā)。若將二次蒸汽直接引去第二級(jí)的蒸發(fā)器入口處,使二次蒸汽作為第二級(jí)蒸發(fā)器的加熱源,這種將二次蒸汽潛熱有效利用的方法稱之為多效蒸發(fā)。
蒸發(fā)過程有如下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)傳熱性質(zhì)
傳熱壁面的兩側(cè)都發(fā)生相變過程,一側(cè)為溶液沸騰,另一側(cè)為蒸汽冷凝,這種蒸發(fā)過程屬于恒溫傳熱過程。
(2)溶液沸點(diǎn)的改變
一般情況下含有不蒸發(fā)溶質(zhì)的溶液,其飽和蒸汽壓比較高溫度下純水的飽和蒸汽壓要低。也就是說,在相同的壓力下,純水的沸點(diǎn)要比溶液的沸點(diǎn)低。因此,當(dāng)加熱蒸汽的量相同時(shí),蒸發(fā)純水的溫差要比蒸發(fā)溶液的大。通常溶質(zhì)組成含量越高,這種現(xiàn)象越明顯。
(3)溶液性質(zhì)
溶液的粘度隨著蒸發(fā)過程的進(jìn)行會(huì)越來越大,同時(shí)腐蝕性溶質(zhì)的腐蝕性能也越來越大。在蒸發(fā)過程中析出晶體,在高溫下容易聚合或者分解。有時(shí)會(huì)隨著過程的進(jìn)行生成泡沫或者會(huì)結(jié)垢。
(4)泡沫夾帶
由于夾帶液沫容易損失物料和污染冷凝設(shè)備。因此在二次蒸汽冷凝時(shí)必須將其夾帶的液沫除掉。
(5)能源利用在蒸發(fā)過程中通常會(huì)產(chǎn)生二次蒸汽,其潛熱巨大,需要有效發(fā)揮其利用價(jià)值。
2、多晶硅生產(chǎn)過程中用于處理鹽類廢水的各種蒸發(fā)器
目前國內(nèi)在多晶硅生產(chǎn)過程中一般可采用薄膜蒸發(fā)器,三效蒸發(fā)器和四效蒸發(fā)器等設(shè)備用于處理鹽類廢水。它們都是利用蒸發(fā)濃縮的原理將廢水中的水蒸發(fā)出去,NaCl冷凝結(jié)晶出來以實(shí)現(xiàn)廢水的有效分離。
2.1 薄膜蒸發(fā)器工作原理
薄膜蒸發(fā)器是一種現(xiàn)代化的高效蒸發(fā)器,需要真空操作,通過旋轉(zhuǎn)的刮膜器強(qiáng)制成膜,并在高流速下進(jìn)行流動(dòng)。這種方法停留時(shí)間短,傳熱效率高。在此過程中,連續(xù)進(jìn)料在加熱面被刮膜器持續(xù)不斷的刮成厚度均勻的液膜,隨之液膜向下移動(dòng),在向下流動(dòng)的過程中殘留物從底部被排出,而低沸點(diǎn)的組分就會(huì)被蒸發(fā)出,進(jìn)入大氣中。
2.2 三效蒸發(fā)器的工作原理
三效蒸發(fā)器采用串聯(lián)的方式。第一個(gè)蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽為利用其蒸發(fā)潛熱,將熱量引入到第二個(gè)蒸發(fā)器的入口處。第一個(gè)蒸發(fā)器的二次蒸汽冷凝處即為第二個(gè)蒸發(fā)器的進(jìn)口加熱處。只要控制好各蒸發(fā)器的壓力分配,即可實(shí)現(xiàn)這種操作。通入加熱蒸汽的第一個(gè)蒸發(fā)器為一效,二次蒸汽通入的第一個(gè)蒸發(fā)器為二效,依次下一次二次蒸汽通入的蒸發(fā)器為三效。
2.3 四效蒸發(fā)器工作原理
四效蒸發(fā)器是指將四個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián),每一級(jí)蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽依次進(jìn)入下一級(jí)蒸發(fā)器中作為加熱蒸汽的過程。在四效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)時(shí),物料在蒸發(fā)器頂部經(jīng)過分配盤被均勻分布在各蒸發(fā)管內(nèi)。物料在重力的作用下經(jīng)蒸發(fā)管由上至下流出,在管內(nèi)壁形成薄膜,內(nèi)壁的薄膜與外側(cè)的加熱蒸汽進(jìn)行熱交換,薄膜液體進(jìn)行蒸發(fā)。由于二次蒸汽的流向在各蒸發(fā)器中方向保持一致,很容易使料液沿著蒸發(fā)管內(nèi)壁分布成薄膜狀態(tài),提高了傳熱效率。
3、結(jié)語
多效蒸發(fā)器提高了蒸發(fā)效率,即二次蒸汽的利用率。從上文分析來看,蒸發(fā)相同水量采用多效蒸發(fā)器更為節(jié)能,需要消耗的蒸汽和循環(huán)水量更少。所以在工業(yè)生產(chǎn)中,一般多采用多效蒸發(fā)器如四效蒸發(fā)器,其蒸發(fā)效率更高,應(yīng)用更為廣泛。