بسیاری از فرآیندهای تولید شیمیایی، مانند فرآیندهای دارویی و آفتکشها، مقادیر زیادی فاضلاب-نمک و- COD بالا تولید میکنند.
فن آوری تبخیر در دمای پایین معمولاً برای تبخیر فاضلاب با نمک بالا و- COD بالا استفاده می شود. هدف اصلی غلبه بر مشکلاتی است که در روشهای تبخیر سنتی با آن مواجه میشوند، مانند هزینههای عملیاتی بالا، گرفتگی تجهیزات، جریان برگشتی سیستم و سایر خطرات ایمنی.
تبخیر در دمای پایین-با رساندن مواد به دمای پایین، به جوشش در دمای پایین (30-70 درجه) دست مییابد و هوشمندانه از این مشکلات جلوگیری میکند. مزایای اصلی آن به شرح زیر است:
1. مسائل مربوط به جرم گیری و انسداد لوله مبدل حرارتی
در طول تبخیر در دمای بالا، سطوح بالای COD به دیوارههای لولههای مبدل حرارتی میچسبد، در حالی که نمکهای با غلظت بالا به سرعت رسوب میکنند و مقیاس جامد را تشکیل میدهند. مانند سوزاندن مواد غذایی در قابلمه، لایه رسوب به سرعت کارایی مبدل حرارتی را کاهش می دهد و منجر به کاهش ظرفیت تبخیر، افزایش مصرف انرژی و در موارد شدید، خاموش شدن مکرر برای تمیز کردن می شود.
در دماهای پایین، مواد آلی به دلیل دماهای بالا کربن، پلیمریزه یا کک نمی شوند. نکته مهم این است که سرعت تبلور نمک در دماهای پایین قابل کنترل است و از رسوب بیش از حد روی هسته تبادل حرارت جلوگیری می کند و به طور موثر عملکرد تجهیزات پایدار در طولانی مدت را حفظ می کند.
2. مشکل افزایش مصرف انرژی
تبخیر در دمای بالا از کیفیت پیچیده آب رنج می برد، به ویژه افزایش نقطه جوش، که به طور قابل توجهی بر مصرف انرژی تأثیر می گذارد. هر چه نقطه جوش بیشتر شود، مصرف انرژی نیز بیشتر می شود.
در تبخیر دمای پایین، نقطه جوش و افزایش نقطه جوش مواد تحت فشار منفی بسیار کمتر از فشار معمولی و دماهای بالا است. مهمتر از همه، دمای پایین از کربن شدن، پلیمریزاسیون و کک شدن مواد آلی جلوگیری می کند. این ضریب انتقال حرارت پایدار را تضمین می کند. فناوری پمپ حرارتی با دمای پایین از یک پارامتر کلیدی، COP، استفاده میکند که در شرایط عملیاتی خاص میتواند به حدود 20 برسد. یعنی 1 واحد انرژی الکتریکی می تواند 20 واحد گرما را منتقل کند. همراه با خلاء، که اجازه می دهد تا آب در دمای بسیار پایین بجوشد، مصرف کلی انرژی کاهش می یابد.
3. اطمینان از ایمنی و رسیدگی به کیفیت آب مجتمع
فرآیندهای تبخیر در دمای بالا میتوانند باعث شوند که ترکیبات آلی فرار (VOCs) مانند بنزن و فنلهای موجود در فاضلاب به بخارات سمی تبدیل شده و نشت کنند که خطرات ایمنی و زیستمحیطی قابلتوجهی را به همراه دارد. برای تبخیر چند اثر (MVR)، این میتواند منجر به نوسان کمپرسور، کاهش طول عمر تجهیزات چرخش هسته و کاهش پایداری عملیاتی شود. برای تبخیر چند اثر{4}}، منجر به افزایش اختلاف دما بین اثرات، خلاء کمتر در اثر نهایی و کاهش ظرفیت تبخیر میشود.
فرآیندهای تبخیر در دمای پایین-به طور کامل در یک محیط خلاء-آب بندی شده و بدون نشت گاز عمل می کنند. محیط با دمای پایین-همچنین از تبخیر-در مقیاس بزرگ ترکیبات آلی-با نقطه جوش-پایین جلوگیری میکند که منجر به میعانات با کیفیت بهتر میشود. مواد و بخار ثانویه مستقیماً با تجهیزات هسته تماس ندارند، که منجر به پایداری سیستم می شود.
علاوه بر این، کیفیت آب پس از تبخیر{0}در دمای پایین بسیار بالاست. آب مقطر به دست آمده دارای رسانایی کم و COD کم است که امکان استفاده مجدد مستقیم در خطوط تولید را فراهم می کند. این یک گام مهم در دستیابی به "تخلیه صفر" فاضلاب صنعتی و بازیابی منابع است.
به طور خلاصه، فناوری تبخیر در دمای پایین-از نظر پایداری سیستم، مصرف انرژی و کیفیت پساب، حفاظت بهتری را برای پساب-نمک، بالا-COD فراهم میکند.