隨著蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)的成熟和發(fā)展，在各行各業(yè)應(yīng)用的越來越普遍，比如我們大家都關(guān)注的工業(yè)廢水領(lǐng)域，蒸發(fā)結(jié)晶成為實(shí)現(xiàn)零排放的主要技術(shù)手段。今天邁源小編重點(diǎn)給大家介紹一下關(guān)于蒸發(fā)結(jié)晶的原理、特點(diǎn)、設(shè)備及使用講解。

蒸發(fā)操作是從溶液中分離出部分溶劑，而溶液中所含溶質(zhì)的數(shù)量不變，因此蒸發(fā)是一個熱量傳遞過程，其傳熱速率是蒸發(fā)過程的控制因素。蒸發(fā)所用的設(shè)備屬于熱交換設(shè)備。

對于工業(yè)的高鹽廢水而言，蒸發(fā)是通過升溫的方式使廢水中的水溶液沸騰汽化成為蒸汽，從而使廢水中含鹽濃度提高的單元操作。與一般的傳熱過程比較，蒸發(fā)過程又具有其自身的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)、過程和物料方面。

一、經(jīng)濟(jì)方面

從經(jīng)濟(jì)方面而言，蒸發(fā)時需消耗大量的加熱蒸汽，而溶液汽化又產(chǎn)生大量的二次蒸汽，如何充分利用二次蒸汽的潛熱，提高加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)程度，是蒸發(fā)器設(shè)計中的重要問題。

對于大多數(shù)工業(yè)蒸發(fā)所處理的是水溶液，熱源是加熱的蒸汽，產(chǎn)生的二次蒸汽仍然是水蒸汽，兩者的區(qū)別是溫位(熱能)不同，導(dǎo)致蒸汽溫位降低的主要原因有兩個：

(1)傳熱需要有一定的溫度差作為推動力，所以汽化溫度必須低于加熱蒸汽的溫度;

(2)根據(jù)拉烏爾定律可知，在一定的壓強(qiáng)下，由于溶質(zhì)的存在造成溶液的沸點(diǎn)升高。換言之，在相同壓力下，溶液的沸點(diǎn)高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)。

因此，當(dāng)加熱蒸汽溫度一定，蒸發(fā)溶液時的傳熱溫度差要高于蒸發(fā)溶劑時的溫度差。溶液的濃度越高，這種影響也越顯著。在進(jìn)行蒸發(fā)設(shè)備的計算時，必須考慮溶液沸點(diǎn)上升的這種影響。

二、過程方面

從過程方面而言，蒸發(fā)操作是個沸騰傳熱的過程，工業(yè)操作須在核狀沸騰區(qū)域進(jìn)行，所謂核狀沸騰又稱泡核沸騰，是指流體在濕潤的加熱表面上生成蒸汽泡的沸騰。當(dāng)加熱表面的溫度超過該系統(tǒng)壓力下液體的飽和溫度時，貼近加熱表面的液體就會汽化，生成汽泡。溫度愈高，生成的汽泡愈多。汽泡長到一定大小后會脫離加熱表面，從而又產(chǎn)生另一批汽泡。在液冷反應(yīng)堆堆芯和蒸汽發(fā)生器內(nèi)，泡核沸騰是常見的現(xiàn)象。

比如，常壓下水溶液核狀沸騰的過熱度一般在2.2～25℃之間。當(dāng)過熱度超過臨界值時，核狀沸騰進(jìn)入膜狀沸騰區(qū)域，沸騰給熱系數(shù)反而隨傳熱溫差的增高而降低，蒸發(fā)操作出現(xiàn)很不穩(wěn)定的狀態(tài)，容易出現(xiàn)時而暴沸、時而不沸的現(xiàn)象。因此，蒸發(fā)時的傳熱溫差不宜過大。

三、物料方面

從物料方面而言，由于溶劑的汽化，蒸發(fā)過程常常使溶液濃度產(chǎn)生局部過飽和。溶液在沸騰汽化過程中常在加熱表面上析出溶質(zhì)而形成垢層，使傳熱過程惡化。例如，工業(yè)廢水中往往含有某些鹽類，如硫酸鈣、碳酸鈣、氫氧化鎂等，溶液在加熱表面汽化使這些鹽類的局部濃度達(dá)到過飽和狀態(tài)，從而在加熱面上析出、形成垢層。尤其是碳酸鈣等，其溶解度隨溫度升高而下降，更容易在加熱表面上結(jié)垢。因此，蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)設(shè)法延緩垢層的生成并易于清理。

溶液的物性對蒸發(fā)器的設(shè)計和操作也有重要影響。有些物料是熱敏性的，在高溫下易變性或分解，要選擇合適的蒸發(fā)溫度并縮短物料在容器內(nèi)的受熱時間;有些物料具有較大的腐蝕性或較高的粘度，需要選擇高等級的材料和刮板式蒸發(fā)器等等。我們在選擇蒸發(fā)的方案和設(shè)備時，必須考慮物料的這些工藝特性。