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在我国日常国民生产过程中会产生大量的工业废水,其中有相当一部分是含盐量较高的高盐废水,这些物质一旦进入水系、土壤等环境,将会造成水体污染、生态环境恶化等不良后果。多效蒸发法是高盐废水处理领域常用的一种方法,但是能耗高、热能利用率低等缺点限制了其发展。机械蒸汽再压缩(Mechanical VaporRecompression,MVR)技术是一种高效、低碳、节能、环保的蒸发技术,该技术凭借其能耗低、结构紧凑、热能利用率高等特点受到越来越多的关注。为了解决蒸发浓缩过程耗能高的问题,本文提出了将MVR热泵技术应用于高含盐废水处理领域的思路。首先需要对处理的物性进行分析,测试物料沸点温升、黏度、腐蚀性、PH、COD、起泡状况等性质。根据处理需求确定系统工艺路线以及进料量、蒸发量、蒸发温度等工艺参数。然后对整个系统及系统各主要部件进行质能平衡分析以及设备设计、选型等工作,并且对其综合性能以及经济性进行分析研究。 经过长时间的连续运行,系统运行参数较为稳定,平均蒸发温度为85.12℃,波动范围±1.7%;平均排气温度为95.2℃,波动范围±1.6%;加热器出口物料平均温度为92.81℃,波动范围±1.5%;各参数波动范围较小,符合工业级别要求。 系统蒸发量、传热系数、COP、SMER、压缩机效率等系统性能参数均受蒸发温度影响较大;系统平均蒸发量约为2100kg/h,符合最初设计要求;COP和SMER随蒸发温度的升高而增大,COP最高值约为10.38,SMER最高值约为16.35。加热器出口物料温度受蒸发温度和循环流量的影响较大;蒸发温度一定时,循环流量越大,加热器出口物料温度越低;循环流量一定时,蒸发温度越高,经过加热器加热后出口物料温度越高。物料沸点温升对循环泵功率和传热系数影响较大,随着沸点温升的升高,循环泵功率会缓慢增大,加热器传热系数会逐渐降低。该系统具有较高的经济性,与传统三效和四效蒸发相比,可分别节约44.79%和26.39%的标煤。 利用Aspen Plus软件对本系统进行流程模拟,对系统蒸发量、COP、SMER、传热系数等参数进行验证,模拟结果与实验结果比较相近。