蒸發(fā)結(jié)晶器是利用蒸發(fā)部分溶劑來達到溶液的過飽和度的，這使得其與普通料液濃縮所用的蒸發(fā)器在原理和結(jié)構(gòu)上非常相似。普通的蒸發(fā)器雖然能夠容許操作過程中有固形物沉淀，但難以實現(xiàn)對晶粒分級的有效控制，因此蒸發(fā)結(jié)晶器與普通的蒸發(fā)器往往還有著一些區(qū)別。與減壓蒸發(fā)類似，蒸發(fā)結(jié)晶器也可在減壓條件下操作。通過減壓可以降低料液的沸點，從而可以通過多效蒸發(fā)來充分利用熱量，NaCl生產(chǎn)曾采用了這種多效蒸發(fā)形式的結(jié)晶器。強制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器廣泛用于醫(yī)藥、食品、化工、輕工等行業(yè)的水或有機溶媒溶液的蒸發(fā)濃縮濃和廢液處理，尤其是適用于熱敏性物料。連續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶器廣泛應用于化工行業(yè)、金屬礦業(yè)的冶煉、大型鋼廠的酸洗廢液、電廠的濕法脫硫廢液處理等。

    蒸發(fā)結(jié)晶器應用領(lǐng)域廣泛，國家和地方規(guī)劃政策、裝備制造業(yè)政策、節(jié)能環(huán)保政策等都對其產(chǎn)生重要影響。在當前國家已將資源節(jié)約作為基本國策的背景下，具有節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保、有利于清潔生產(chǎn)的蒸發(fā)結(jié)晶器的推廣應用受到國家政策的支持和鼓勵。據(jù)中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國蒸發(fā)結(jié)晶器市場供需發(fā)展前景及投資戰(zhàn)略預測報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2018年市場規(guī)模92.53億元，較上一年增長10.7%，預計未來隨著我蒸發(fā)結(jié)晶器下游市場的快速發(fā)展，對蒸發(fā)結(jié)晶器的需求將進一步增加，到2019年底將達到97.71億元。

蒸發(fā)結(jié)晶器應用方向
1糠醛廢水處理

利用糠醛廠水解工藝產(chǎn)生醛氣的余熱去蒸發(fā)廢水，被蒸發(fā)的廢水經(jīng)冷凝后，冷凝水回鍋爐繼續(xù)使用或經(jīng)處理后排放；濃縮液經(jīng)脫色、精制后得到成品融雪荊CMA。

粗餾塔塔下廢水的沸點均在100℃以上。使用簡單的蒸發(fā)法對下水進行處理時，由于醋酸與水有共沸點，所以無法將水與醋酸分離開。為達到醋酸與水分離的目的，必須首先將醋酸穩(wěn)定在液相中，再將水蒸發(fā)出去，最后將醋酸鈣鎂結(jié)晶出來，得到醋酸鈣鎂成品。穩(wěn)定劑可以是氫氧化鈉、氧氧化鈣、碳酸鈉及其他氫氧化物。

為了提高蒸發(fā)效率，本方案采用雙效蒸發(fā)法。一效蒸發(fā)器采用生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的醛汽對廢水進行加熱，即按照工藝對醛氣進行冷卻。又解決了加熱的熱源。二效蒸發(fā)器采用一效蒸發(fā)器蒸出的氣體對廢水進行加熱。為提高工作效率，二效蒸發(fā)器采用減壓蒸發(fā)。水的沸點為100℃，蒸發(fā)過程中只有100℃以下的有機物才能被蒸發(fā)到汽相。所以在汽相中物質(zhì)溫度的組成在99—100 ℃之間，基本就是純凈的蒸餾水，完全符合鍋爐用水標準，可以回鍋爐作為鍋爐水使用。蒸發(fā)后得到的濃縮液，經(jīng)脫色、提純、結(jié)晶可以得到融雪劑CMA成品。

2造紙黑液濃縮

黑液蒸發(fā)目的是除去稀黑液中多余的水分，以適應燃燒的需要。從提取工段送來的黑液含水分達80%以上，這樣的稀黑液是不能燃燒的，必須將其蒸發(fā)濃縮。

黑液蒸發(fā)的原理是借助加熱作用把黑液中的水分汽化逸出，使黑液濃縮。蒸發(fā)方法有兩種：間接蒸發(fā)和直接蒸發(fā)。黑液的間接蒸發(fā)就象制糖一樣，這是大家都理解的。但它只能把黑液濃縮到含固形物50%以下，再要提高濃度就很困難了。還要進行直接蒸發(fā)。生產(chǎn)中，是用堿爐出來的熱煙氣與黑液直接接觸，提高黑液濃度過的。

多效蒸發(fā)流程包括黑液、蒸汽、冷凝水三個系統(tǒng)。

黑液蒸發(fā)流程包括順流蒸發(fā)、逆流蒸發(fā)、混流蒸發(fā)三種蒸發(fā)流程。

3垃圾滲濾（瀝）液蒸發(fā)處理

一、垃圾滲濾（瀝）液特點

1.1 水質(zhì)復雜，危害性大。滲瀝液中還含有10 多種金屬和植物營養(yǎng)素(氨氮等)，水質(zhì)成分十分復雜。

1.2 CODCr 和BOD5 濃度高。特別是在垃圾填埋場運行初期，垃圾滲瀝液中的CODCr 最高達到90000mg/L，BOD5 最高達到38000mg/L，和城市污水相比，濃度極高。顯然這就要求其處理構(gòu)筑物的有機負荷率高，水力停留時間長構(gòu)筑物容積大。

1.3 金屬含量高。垃圾滲瀝液中含有10多種金屬離子，其中鐵2050mg/L，鉛12.3mg/L，鋅370mg/L，鉀、鈉2500mg/L，鈣甚至高達4300mg/L。生物處理系統(tǒng)中如金屬離子含量過高，對微生物有強烈抑制作用，長時間運行，會導致污泥中的無機物含量增加，影響系統(tǒng)正常運行，故須先調(diào)pH值使重金屬離子沉淀。

1.4 氨氮含量高、含鹽量高。氨氮濃度隨填埋時間的增加而相應增加，最高可達1700mg/L，滲瀝液中的氮多以氨氮形式存在，約占TKN40%~50%。如此高濃度的氨氮，使微生物營養(yǎng)元素比例嚴重失調(diào)，僅靠硝化細菌和反硝化細菌脫氮不僅不能去除，反而會影響處理系統(tǒng)的正常運行，因此，在滲瀝液進入生化處理前常需用物化法脫氮，滲瀝液中的鹽主要為氯化物(100~4000mg/L)和磷酸鹽(9~1600mg/L)，若在缺水地區(qū)需對滲瀝液回收利用時，應對其脫鹽處理。

1.5 色度深且有惡臭，需考慮脫色處理，臭味給運行操作帶來困難。

1.6 微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)。垃圾滲瀝液通常有機物和氨氮含量高，而磷元素較為缺乏，其C/P比較大，C/N比較小，NH3-N 含量過高。加上堿度高，對厭氧消化不利。磷元素的缺乏也影響系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此，處理工藝中需在生化前進行脫氮處理，并往往需向系統(tǒng)投加磷等營養(yǎng)元素。

1.7 水質(zhì)變化大。填埋時間是影響滲瀝液水質(zhì)的主要因素。滲瀝液BOD/COD一般在0.4~0.75，采用生物處理可達到良好的去除效果。但隨著填埋時間的增加，垃圾層日趨穩(wěn)定，垃圾滲瀝液中的有機物濃度降低，可生化性差的相對分子質(zhì)量大的有機化合物占優(yōu)勢，其BOD/COD值甚至可低于0.1。這表明生物法處理垃圾滲瀝液的效率隨填埋齡的增加越來越低，后序處理構(gòu)筑物負荷逐漸加大，可見在設(shè)計中應留有余地，滲瀝液的水質(zhì)受季節(jié)降雨影響而波動較大，其變化規(guī)律很難確定。滲瀝液水質(zhì)如此不穩(wěn)定，這就要求其處理系統(tǒng)要有很強的抗沖擊負荷能力。

蒸發(fā)是一個把揮發(fā)性組分與非揮發(fā)性組分分離的物理過程，由2 部分組成：加熱溶液使水沸騰氣化和不斷除去氣化的水蒸氣。垃圾滲濾液蒸發(fā)處理時，水從滲濾液中沸出，污染物殘留在濃縮液中。所有重金屬和無機物以及大部分有機物的揮發(fā)性均比水弱，因此會保留在濃縮液中，只有部分揮發(fā)性烴、揮發(fā)性有機酸和氨等污染物會進入蒸氣，最終存在于冷凝液中。蒸發(fā)處理工藝可把滲濾液濃縮到不足原液體積2%～10%。填埋氣體是垃圾填埋場另一主要二次污染，對于現(xiàn)代化衛(wèi)生填埋場，填埋氣體可以足夠供給滲濾液蒸發(fā)所需的能量，此時，蒸發(fā)處理是經(jīng)濟低廉的，它也就成為惟一可同時有效控制滲濾液和填埋氣體的工藝。與常規(guī)處理不同，蒸發(fā)對水質(zhì)特性，如BOD、COD、SS 及進料溫度的變化不敏感，但pH 是蒸發(fā)的重要影響因素，pH影響滲濾液中揮發(fā)性有機酸和氨的離解狀態(tài)，從而改變它們的揮發(fā)程度，另外，酸性條件下對蒸發(fā)器金屬材料腐蝕性較強。蒸發(fā)系統(tǒng)在應用中通常要求煙氣排放達標和濃縮液進行處置。在一些蒸發(fā)系統(tǒng)中，來自蒸發(fā)器的蒸氣僅簡單地與火焰燃盡后的空氣尾氣一起直接排放。在另一些蒸發(fā)系統(tǒng)中，設(shè)置熱氧化過程以滿足有機污染物排放要求。在火焰熱氧化區(qū)，對滲濾液蒸氣中的有機物的破壞率與填埋氣體直接燃燒的效果一致，甚至前者的燃燒停留時間還會長一些。滲濾液蒸發(fā)后濃縮液的處理處置包括回灌、反滲透和納濾聯(lián)合處理、進一步蒸發(fā)、焚燒干燥或直接固化后與垃圾一起填埋等。蒸發(fā)處理工藝通常不需要前處理，如果需要，一般只作重力沉淀分離顆粒物，但對滲濾液蒸氣冷凝液的后處理有時是需要的，根據(jù)冷凝液中有機物種類和排放要求，后處理方法有：膜分離、生物膜法、活性炭吸附和化學氧化。

4廢水蒸發(fā)器在光伏廢水處理中的應用

太陽能晶體硅生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生三類廢水，主要為NP（氮磷）含氟廢水、氟系廢水以及含氨氮廢水。污水處理系統(tǒng)采用先加藥將F--和PO43-去除后采用“預處理+UF+RO”的全膜法，最終將廢水中分離。RO產(chǎn)水還可回用于生產(chǎn)線上對水質(zhì)要求不高的地方， 離子進入膜的濃縮水部分，采用三效蒸發(fā)裝置對其蒸發(fā)濃縮，變成硝酸鈉晶體從而使其分離。

RO濃縮水進入三效蒸發(fā)裝置進行蒸發(fā)濃縮,濃水中主要含有氟化鈉、硝酸鈉等鹽分和離子。硝酸鈉在水中溶解度很大，并且隨著溫度的升高而升高；而氟化鈉則在水中溶解度很小，且隨著溫度的升高其溶解度變化不大的性質(zhì)，采用蒸發(fā)溶液方式，使得氟化鈉得以結(jié)晶，并且在較高溫度下進行分離；而硝酸鈉溶解度因?qū)囟容^為敏感，因此采用冷卻降溫的方式，使得其結(jié)晶并進行分離。從而將這兩種物質(zhì)進行分開結(jié)晶并分離出來。殘留物為晶體和乳濁液的混合液。

5氨法煙氣脫硫生成硫酸銨溶液蒸發(fā)結(jié)晶

氨法煙氣脫硫及硫酸銨蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)

氨法煙氣脫硫工藝能實現(xiàn)SO2的高效脫除，并可將其充分回收轉(zhuǎn)化為高價值的農(nóng)用化肥，因此該工藝可分為吸收和副產(chǎn)物處理兩部分，具體則由煙氣系統(tǒng)、吸收循環(huán)系統(tǒng)、氧化空氣系統(tǒng)、副產(chǎn)物處理系統(tǒng)、吸收劑儲存供給系統(tǒng)、自控及在線監(jiān)測系統(tǒng)等組成。

其一般流程是：鍋爐引風機來的原煙氣直接進吸收塔（或通過脫硫系統(tǒng)增壓風機增壓后進吸收塔），加氨后的吸收液循環(huán)吸收煙氣中的SO2，生成亞硫酸（氫）銨，脫硫后的煙氣成為凈煙氣按符合要求的方式排放。

吸收生成的亞硫酸（氫）銨在吸收塔的氧化池（或單獨的氧化設(shè)備）中用氧化風機來的空氣氧化成硫酸銨。

硫酸銨溶液處理工藝路線可分為塔內(nèi)結(jié)晶和塔外結(jié)晶，兩者最主要區(qū)別就在于不同的熱源。塔內(nèi)結(jié)晶是利用原煙氣熱量在脫硫塔內(nèi)實現(xiàn)溶液的濃縮提濃，塔外結(jié)晶是利用高溫蒸汽為熱源結(jié)合單獨設(shè)置的蒸發(fā)設(shè)備使結(jié)晶析出。析出結(jié)晶后的硫酸銨料漿 經(jīng)固液分離得到濕物料中間產(chǎn)品，母液回吸收系統(tǒng)進行再結(jié)晶，濕物料產(chǎn)品進干燥系統(tǒng)干燥成含水符合要求的干物料，干物料經(jīng)包裝得最終產(chǎn)品

氨法煙氣脫硫具有較大的靈活性，可根據(jù)需求，將吸收中間產(chǎn)物進行酸解生成SO2氣體及相應的銨鹽，進行處理后得相應的產(chǎn)品。

硫酸銨蒸發(fā)系統(tǒng)

硫酸銨蒸發(fā)工序采用國內(nèi)已應用較多的三效順流強制循環(huán)加熱泵蒸發(fā)工藝，25%的硫酸銨稀溶液，經(jīng)電磁流量計計量后，經(jīng)乏汽預熱器預熱，進入冷凝水預熱器二次預熱，預熱后進入一效蒸發(fā)器，將硫酸銨溶液濃縮到一定濃度后，通過一效與二效壓力差從一效軸流泵底部出口壓入至二效軸流泵底部進口，進入二效蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)濃縮， 然后通過二效與三效的壓力差，由二效軸流泵底部出口進入三效軸流泵底部進口，送料至三效蒸發(fā)器，在三效蒸發(fā)器內(nèi)繼續(xù)濃縮到固含量達到25%后，通過出料泵進入旋流器增濃，增濃后的45%固含量的硫酸銨溶液進入稠厚器結(jié)晶長大，然后出料至離心機分離，離心后的母液進入母液池，母液由液下泵返回到三效蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)。其間旋流器后設(shè)置分層器，分離出長時間積累的油，在系統(tǒng)內(nèi)油含量較高時，關(guān)閉旋流器直接返回三效分離室的閥門，開啟分層器閥門，硫酸銨溶液進入分層器，進行分層，油量組分較輕，在分層器的上部經(jīng)過壓力平衡管被取出，經(jīng)過分離油后的硫酸銨溶液返回三效分離室。

加熱用1.0 MPa飽和蒸汽，先緩慢通入一效蒸發(fā)器加熱室， 使硫酸銨溶液蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽，一部分二次蒸汽由熱泵吸入到一效蒸發(fā)器的加熱室繼續(xù)利用，剩余的一部分送入二效加熱室加熱蒸發(fā)，二效蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽做為三效加熱室的加熱蒸汽，對三效進行加熱蒸發(fā)。三效蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽則送入乏汽預熱器對原料進行預熱，預熱后的二次汽通過間接冷凝器冷凝后，進入冷凝水罐，由冷凝水泵排出。一效的冷凝水溫度較高，用于對原料的二級預熱使用，二效加熱室的冷凝水通過管道進入三效加熱室，一部分閃蒸為蒸汽對三效起到加熱作用，然后絕大部分二效的冷凝水隨三效加熱室的冷凝水一起排放到冷凝水罐，然后冷凝水罐的冷凝水由冷凝水泵排出。

一效加熱室的不凝氣壓力較高，直接排放到外界，二效三效加熱室的不凝氣壓力較低，通過管路排放到真空管路，然后經(jīng)真空泵排放到外界。

間接冷凝器后設(shè)置一個氣液緩沖罐，由冷凝水泵分離出多余的水分。

6

氯化鈣溶液蒸發(fā)制固體二水氯化鈣

氯化鈣有無水物和水合物。無水氯化鈣分子式CaCl2，市售氯化鈣有液體氯化鈣、二水氯化鈣和無水氯化鈣等產(chǎn)品。一般產(chǎn)品的白色或灰白色固體顆料，片狀或粉狀，味苦，無臭，吸濕性強，易溶于水同時放出大量熱。無水氯化鈣吸濕性強，主要用作干燥劑，二水氯化鈣主要用于冷凍劑、防凍劑、凝固劑、融雪劑以及化工原料。

氯化鈣溶液隨著溫度上升，溶解度增大，同時水溶液沸點增加很大。同時氯化鈣溶液屬于高氯根溶液，腐蝕性很強。

氯化鈣與氯化鈉的混合液，首先將混合液經(jīng)預熱器預熱后送入多效逆流強制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)進行蒸發(fā)，當鈣鹽濃度濃縮至含氯化鈣450g/L時，將混合液送至旋液分離器，旋流分離器的底液（氯化鈉晶漿）儲存至鹽漿罐，分離器上清液作為氯化鈣原液進入氯化鈣蒸發(fā)系統(tǒng)。鹽漿罐底液再次進入旋液分離器進行固液濃縮分離，氯化鈉濃漿液進入離心機分離出固體氯化鈉，離心機濾出液回一效蒸發(fā)系統(tǒng)再次蒸發(fā)。

氯化鈣原液進入多效逆流降膜蒸發(fā)器，蒸發(fā)至含氯化鈣70%-72%時，裝桶，冷卻后即得固體二水氯化鈣產(chǎn)品。除了桶裝的二水氯化鈣外，還可以生產(chǎn)片狀二水氯化鈣產(chǎn)品。片狀產(chǎn)品生產(chǎn)方法是：將降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的含氯化鈣70%-72%的液體氯化鈣放入蒸汽保溫的儲槽內(nèi)，自流進入滾筒式制片機，滾筒同壁表面噴以冷卻水，使?jié)L筒外表面的液體氯化鈣凝固成1-2mm厚度的固體氯化鈣，經(jīng)刮刀刮下即為片狀氯化鈣。

MVR蒸發(fā)器處理高COD高鹽度的制藥廢水

高COD高鹽度制藥廢水無法直接采用生化處理工藝，采用MVR蒸發(fā)器對廢水進行預處理，回收廢鹽，產(chǎn)生的冷凝水回用或進入生化系統(tǒng)深度處理。

MVR蒸發(fā)器處理流程：通過泵將預熱器加熱、濃縮處理的制藥工業(yè)廢水引入到MVR蒸發(fā)器中，在熱交換器中，利用蒸汽對制藥工業(yè)廢水進行循環(huán)加熱、蒸發(fā)、濃縮等處理，得到的蒸餾水回流到預熱器中，以用于預熱原液；得到的濃縮液和蒸汽則進入液氣分離器中，通過液氣分離器，分離出的蒸汽進入壓縮機內(nèi)，而分離出的濃縮液則被直接回流至收集罐中，對濃縮液進行處理可回收其中的有用物質(zhì)；當MVR蒸發(fā)處理的飽和濃縮液滿足一定的條件時（飽和度、粘稠度等），PLC控制系統(tǒng)將向固液分離器發(fā)出指令，閥門自動打開，濃縮液流入結(jié)晶器內(nèi)。飽和濃縮液經(jīng)結(jié)晶器處理，析出固體，實現(xiàn)固體與液體的分離。