三效废水脱盐蒸发器是当前高盐废水“减量固化”最成熟的热法技术之一,尤其在煤化工、制药、农药、电镀等行业应用最广。下面把“工艺原理→设计参数→选型要点→运行成本”一次性说清,方便直接拿去比选设备或写可研报告。
一、工艺原理与流程(顺流强制循环典型)
1.进料→一效加热器(生蒸汽0.30.6MPa,温度105115℃)
2.一效分离器→二次蒸汽进二效壳程→二效沸点8590℃
3.二效分离器→三次蒸汽进三效壳程→三效沸点5565℃(真空0.080.09MPa)
4.三效出料浓度控制TDS250350gL1→晶浆→稠厚器→离心机→盐含水≤5%
5.三效二次蒸汽→表面冷凝器→真空泵维持系统真空→凝水COD通常<50mgL1,可回用做软化水或循环冷却水补水
二、三效废水脱盐蒸发器核心设计参数
| 项目 | 典型范围 | 备注 |
| 处理量 | 0.5-800th-1 | 单套>100th-1需四效或xyu耦合 |
| 生蒸汽消耗 | 0.35-0.45kg蒸汽kg水 | 比单效降60-70% |
| 蒸发温度 | 50-95℃ | 末效低温可减有机聚合、降低腐蚀 |
| 传热系数 | 1500-2200Wm-2K-1 | 强制循环2ms-1以上流速 |
| 材质 | 316L/2205/钛TA2/哈氏C276 | 氯离子>20gL-1优先钛材 |
| 电耗 | 612kWht水 | 含循环泵、真空泵、离心机 |
| 清洗周期 | 715d | 配CIP在线酸洗(5%HCl)+碱洗 |
三、三效废水脱盐蒸发器选型要点(避坑版)
1.蒸发形式
高盐易结晶→强制循环(FC),管程流速≥2ms1,防垢且利于晶体悬浮
低盐低粘度→降膜+FC组合,可降电耗15%,但盐浓度>10%必须切回FC
2.流向选择
顺流:投资低、效间泵少;母液粘度逐级升高,末效易起泡需加消泡剂
逆流:传热温差大、蒸汽耗更低,但需效间泵2台,一效高温易细晶堵离心机,农药废水项目多改为“顺流+盐腿降温结晶”方案

3.材质与腐蚀
Na₂SO₄废水:2205双相钢即可
高Cl⁻废水(>30gL1):钛TA2管+316L壳,寿命10年
含氟、磷酸:用哈氏C276或衬PTFE
4.出盐方式
离心机:盐含水35%,白度≥80,可直接袋装出售
盐腿+收晶罐:投资低20%,含水812%,需再干燥
四、三效废水脱盐蒸发器运行成本与碳排
| 项目 | 单耗 | 年费用(万元) |
| 生蒸汽0.4tt水 | 200¥t | 120 |
| 电9kWht水 | 0.65¥kWh | 25 |
| 循环水4tt水 | 0.3¥t | 6 |
| 酸/碱/阻垢剂 | 1.8¥t水 | 5 |
| 人工+维护 | - | 18 |
| 合计 | - | 174万元 |
| 对应吨水直接成本 | 11.6¥t | - |
副产NaCl2400ta1,按250¥t1外售,年收益60万元,净运行成本7.6¥t1,投资回收期2.3年
五、小结
1.三效强制循环蒸发器在TDS3.5%25%、COD<10000mgL1区间技术最成熟,蒸汽耗0.350.45tt1,电耗612kWht1,综合运行成本712¥t1。
2.选型核心:先定“蒸发量材质流向”三大件,再配自动CIP、盐腿、在线密度计,避免后期频繁停机清洗。
3.若蒸汽价>200¥t或厂区缺锅炉,可把第三效改为xyu,做成“双效+xyu”复合,蒸汽耗可再降40%,但电耗升至20kWht1以上,需权衡蒸汽与电价。