Muchos procesos de producción química, como los de productos farmacéuticos y pesticidas, generan grandes cantidades de aguas residuales con alto contenido de -sal y-DQO.
La tecnología de evaporación a baja-temperatura se utiliza comúnmente para evaporar aguas residuales con alto contenido-de sal y-DQO. El objetivo principal es superar los problemas encontrados en los métodos de evaporación tradicionales, como los altos costos operativos, la obstrucción de los equipos, el reflujo del sistema y otros riesgos de seguridad.
La evaporación a baja-temperatura logra una baja-temperatura de ebullición (30-70 grados) al llevar el material a una temperatura baja, evitando inteligentemente estos problemas. Sus principales ventajas son las siguientes:
1. Problemas de incrustaciones y bloqueo de los tubos del intercambiador de calor
Durante la evaporación a alta-temperatura, los altos niveles de DQO se adhieren a las paredes de los tubos del intercambiador de calor, mientras que las sales de alta-concentración precipitan rápidamente, formando incrustaciones sólidas. De manera similar a quemar comida en una olla, la capa de sarro reduce rápidamente la eficiencia del intercambiador de calor, lo que lleva a una disminución en la capacidad de evaporación, un aumento en el consumo de energía y, en casos severos, paradas frecuentes para limpieza.
A bajas temperaturas, la materia orgánica no se carboniza, polimeriza ni se coque debido a las altas temperaturas. Es importante destacar que la tasa de cristalización de la sal es controlable a bajas temperaturas, lo que evita la deposición excesiva en el núcleo del intercambio de calor y mantiene eficazmente el funcionamiento estable del equipo a largo plazo-.
2. El problema del creciente consumo de energía
La evaporación a alta-temperatura se ve afectada por la compleja calidad del agua, especialmente el aumento del punto de ebullición, lo que afecta significativamente al consumo de energía; cuanto mayor sea el aumento del punto de ebullición, mayor será el consumo de energía.
En la evaporación a baja-temperatura, el punto de ebullición y el aumento del punto de ebullición de los materiales bajo presión negativa son mucho más bajos que aquellos bajo presión normal y altas temperaturas. Fundamentalmente, las bajas temperaturas previenen la carbonización, polimerización y coquización de la materia orgánica. Esto asegura un coeficiente de transferencia de calor estable. La tecnología de bomba de calor de baja-temperatura utiliza un parámetro clave, el COP, que puede alcanzar alrededor de 20 en condiciones operativas específicas. Esto significa que 1 unidad de energía eléctrica puede transferir 20 unidades de calor. Combinado con el vacío, que permite que el agua hierva a temperaturas muy bajas, se reduce el consumo total de energía.
3. Garantizar la seguridad y abordar la calidad compleja del agua
Los procesos de evaporación a alta-temperatura pueden hacer que los compuestos orgánicos volátiles (COV), como el benceno y los fenoles en las aguas residuales, se conviertan en vapores tóxicos y se filtren, lo que plantea importantes riesgos para la seguridad y el medio ambiente. En el caso de la evaporación multi-efecto (MVR), esto puede provocar una sobrecarga del compresor, una vida útil reducida del equipo giratorio central y una menor estabilidad operativa. Para la evaporación multi-efecto, se produce un aumento de las diferencias de temperatura entre los efectos, un menor vacío en el efecto final y una capacidad de evaporación reducida.
Los procesos de evaporación a baja-temperatura funcionan completamente en un ambiente-sellado al vacío, sin fugas de gas. El entorno de baja-temperatura también inhibe la evaporación a gran-escala de compuestos orgánicos de bajo-punto de ebullición-, lo que da como resultado un condensado de mejor calidad. Los materiales y el vapor secundario no entran en contacto directo con el equipo central, lo que genera una mayor estabilidad del sistema.
Además, la calidad del agua después de la evaporación a baja-temperatura es muy alta. El agua destilada resultante tiene baja conductividad y baja DQO, lo que permite su reutilización directa en líneas de producción. Este es un paso crucial para lograr el "vertido cero" de aguas residuales industriales y la recuperación de recursos.
En resumen, la tecnología de evaporación a baja-temperatura proporciona una mejor protección para aguas residuales con alto contenido-de sal y-DQO en términos de estabilidad del sistema, consumo de energía y calidad del efluente.
