废水处理中有关蒸发结晶原理、工艺小知识

在化工行业、工业生产行业蒸发、蒸发浓缩、蒸发结晶都是常见的工艺，蒸发结晶是目前在工业废水处理中应用较多的方式，蒸发结晶的原理是什么呢？

蒸发的原理

蒸发的原理是使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化，并移出蒸汽，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作，蒸发操作广泛应用于化工、石油化工等行业，蒸发结晶、蒸发浓缩是常见的工艺类型。

蒸发结晶的原理

蒸发结晶是通过蒸发的过程，随着溶剂的挥发，原来的不饱和溶液逐渐变为饱和溶液，饱和溶液再逐渐变为过饱和溶液，这时溶质就开始从过饱和的溶液中析出。很多溶质可以以晶体的形式析出（也有以非晶体形式析出的），这就是结晶过程。

对于蒸发操作，进行蒸发结晶的目的是为了脱除溶剂，将溶液增至饱和状态，随后加热或者冷却，析出固体产物，以得到固体的溶质。

蒸发结晶的操作方式

进行蒸发结晶操作时，需要不断的供给热能，在工业上采用的热源通常为水蒸气，而蒸发的物料大多数是水溶液，蒸发时产生的蒸汽也是水蒸气，为了易于区别，前者称之为加热蒸汽或者生蒸汽，后者称为二次蒸汽。

采取蒸发结晶时，操作方式有：常压、加压、减压（真空）蒸发。

蒸发结晶的工艺

在进行蒸发结晶的过程中，会常用到闪蒸模式（闪急蒸发）：这是一种特殊的减压蒸发，将热溶液的压力降到低于溶液温度下的饱和压力，则部分水将在压力降低的瞬间沸腾汽化。进行闪蒸的优点是避免在换热面上生成垢层，闪蒸不需要加热，热量来自自身放出显热。

热泵蒸发也是蒸发结晶工艺中的一种，提高二次蒸汽的压力和温度，重新用作蒸发的加热蒸汽，称之为热泵蒸发或蒸汽再压缩蒸发。

对于热泵蒸发是消耗一部分高质能（机械能、电能）或高温位热能为代价，通过热力循环，将热由低温物体转移到高温物体的能量利用装置。

在进行蒸发结晶工艺时，我们还需要考虑如何挑选合适的蒸发结晶设备。

如何选择合适的蒸发结晶设备

根据情况，对于盐类蒸发，优先选用强制循环型蒸发器，如果盐类浓度较低，也可以采用前置降膜蒸发器+强制循环蒸发器的方式，以降低运行及初次投资。对于其它非盐类的蒸发，优先选用降膜蒸发器。