三效脱硫废水蒸发器是一种“多效蒸发 + 真空低温结晶”组合装置,专门用于把石灰石-石膏湿法脱硫系统排出的高盐、高氯、含重金属废水浓缩到近饱和,并析出固体盐,实现“近零排放”或“零排放”。其核心思路是:把废水依次送入三个压力/温度逐级降低的蒸发器,用前一效产生的二次蒸汽做后一效的热源,吨水蒸汽耗量可比单效蒸发降低 60% 以上,同时把废水从 1–3% 含盐量浓缩到 25–30%,最后在末效底部结晶出混合盐(NaCl、CaSO₄、MgSO₄ 等),离心脱水后作为危废或工业盐外运。
1.典型流程
(1) 预处理:软化除硬、絮凝沉淀、过滤,把 Ca²⁺、Mg²⁺、SS 降到<50 mg/L,避免结垢。
(2) 预热:用末效二次蒸汽或冷凝水把废水加热到 60–70 ℃。
(3) 一效蒸发:用 0.3 MPa 生蒸汽加热,温度 85–95 ℃,浓缩液靠压差自动流入二效。
(4) 二效蒸发:利用一效二次蒸汽(70–80 ℃)做热源,进一步浓缩。
(5) 三效蒸发:利用二效二次蒸汽(55–65 ℃)做热源,真空度-0.08 MPa 左右,浓缩到 1.25–1.30 kg/L 后进入盐腿结晶。
(6) 盐分离:晶浆经离心机脱水,含水率 5–8%,母液返回三效或送干燥机;冷凝水 TDS<150 mg/L,回用至脱硫工艺水或循环冷却水。
2.关键设备
蒸发器:强制循环式或降膜式,加热管材质 2205/2507 双相钢或钛,防止氯离子点蚀。
真空系统:末效配二级蒸汽喷射泵或水环真空泵,维持-0.085 MPa。
除沫器:丝网+折板,防止二次蒸汽夹带液滴造成冷凝水含盐。
在线清洗:每班定时通 80 ℃ 稀酸或 EDTA 溶液,清除钙镁垢;高硅废水加分散剂。
3.运行参数(以 3 t/h 装置为例)
总换热面积:80 m²/效
蒸汽耗量:0.28–0.35 t 蒸汽 / t 水
电耗:25 kWh / t 水
冷凝水回收率:≥90%
结晶盐产量:40–60 kg / t 水(视进水含盐量)
4.常见问题与对策
结垢:控制浓缩倍率<10 倍,加阻垢剂,定期酸洗。
泡沫:加消泡剂(聚醚类),维持 pH 6–8。
腐蚀:氯离子>15000 mg/L 时加热管选钛材,壳体衬胶或 2205。
能耗:配套 xyu 机械蒸汽再压缩,可把蒸汽耗降到 0.1 t/t 以下,但初投资增加 30–40%。
5.应用现状
在火电厂、镁法脱硫、钢厂烧结脱硫废水零排放项目中已批量投运,与高温旁路烟气蒸发或滚筒干燥配套,形成“三效浓缩+干燥固化”两段路线,实现全厂废水零排放。