Molts processos de producció de productes químics, com els de productes farmacèutics i pesticides, generen grans quantitats d'aigües residuals amb un alt-sal i un alt-DQO.
La tecnologia d'evaporació a baixa-temperatura s'utilitza habitualment per evaporar aigües residuals amb un alt-sal i un alt-DQO. L'objectiu principal és superar els problemes que es troben en els mètodes d'evaporació tradicionals, com ara costos d'operació elevats, obstrucció d'equips, retorn del sistema i altres riscos de seguretat.
L'evaporació a baixa-temperatura aconsegueix una ebullició a baixa-temperatura (30-70 graus) en portar el material a una temperatura baixa, evitant hàbilment aquests problemes. Els seus principals avantatges són els següents:
1. Problemes d'escala i d'obstrucció del tub de l'intercanviador de calor
Durant l'evaporació a alta -temperatura, nivells elevats de DQO s'adhereixen a les parets dels tubs de l'intercanviador de calor, mentre que les sals d'alta-concentració precipiten ràpidament i formen escates sòlides. De manera similar a la crema d'aliments en una olla, la capa d'escala redueix ràpidament l'eficiència de l'intercanviador de calor, provocant una disminució de la capacitat d'evaporació, un augment del consum d'energia i, en casos greus, parades freqüents per netejar.
A baixes temperatures, la matèria orgànica no es carboniza, no es polimeritza ni coca a causa de les altes temperatures. És important destacar que la velocitat de cristal·lització de la sal es pot controlar a temperatures baixes, evitant la deposició excessiva al nucli d'intercanvi de calor i mantenint eficaçment el funcionament estable de l'equip-a llarg termini.
2. El problema del consum d'energia creixent
L'evaporació d'alta-temperatura pateix una qualitat complexa de l'aigua, especialment l'augment del punt d'ebullició, que afecta significativament el consum d'energia; com més gran sigui el punt d'ebullició, més gran és el consum d'energia.
En evaporació a baixa-temperatura, el punt d'ebullició i l'augment del punt d'ebullició dels materials sota pressió negativa són molt més baixos que els que es troben sota pressió normal i altes temperatures. De manera crucial, les baixes temperatures eviten la carbonització, polimerització i coquització de la matèria orgànica. Això garanteix un coeficient de transferència de calor estable. La tecnologia de bomba de calor de baixa-temperatura utilitza un paràmetre clau, el COP, que pot arribar a uns 20 en condicions de funcionament específiques. Això vol dir que 1 unitat d'energia elèctrica pot transferir 20 unitats de calor. Combinat amb el buit, que permet que l'aigua bulli a temperatures molt baixes, es redueix el consum global d'energia.
3. Garantir la seguretat i abordar la qualitat de l'aigua complexa
Els processos d'evaporació{0}}elevades temperatures poden provocar que els compostos orgànics volàtils (COV) com el benzè i els fenols de les aigües residuals es converteixin en vapors tòxics i s'esborrin, la qual cosa comporta riscos significatius per a la seguretat i el medi ambient. Per a l'evaporació multi-efectes (MVR), això pot provocar un augment del compressor, una vida útil reduïda de l'equip giratori del nucli i una disminució de l'estabilitat operativa. Per a l'evaporació multi-efecte, es tradueix en un augment de les diferències de temperatura entre els efectes, un buit més baix en l'efecte final i una capacitat d'evaporació reduïda.
Els processos d'evaporació a baixa-temperatura funcionen completament en un entorn-segellat al buit, sense fuites de gas. L'entorn de baixa-temperatura també inhibeix l'evaporació a gran-escala de compostos orgànics de-punt d'ebullició- baix, donant lloc a un condensat de millor qualitat. Els materials i el vapor secundari no entren en contacte directament amb l'equip central, la qual cosa condueix a una major estabilitat del sistema.
A més, la qualitat de l'aigua després d'una evaporació a baixa-temperatura és molt alta. L'aigua destil·lada resultant té una conductivitat baixa i un DQO baix, permetent la reutilització directa a les línies de producció. Aquest és un pas crucial per aconseguir la "descàrrega zero" d'aigües residuals industrials i la recuperació de recursos.
En resum, la tecnologia d'evaporació a baixa-temperatura proporciona una millor protecció per a les aigües residuals amb un alt-sal i un alt-DQO pel que fa a l'estabilitat del sistema, el consum d'energia i la qualitat dels efluents.