基于增湿―去湿技术与热泵耦合的蒸发分离电镀废水处理系统可以实现电镀废水零排放处理,其中蒸发分离器作为传热传质核心部件决定了系统性能。搭建了喷雾塔式蒸发分离器试验台,研究了不同溶液浓度下入口溶液温度、入口空气温度、空气流量对喷雾塔分离性能的影响。增加入口溶液温度和入口空气温度可以有效强化分离过程,而只有当原本空气流量不大时增加空气流量,分离过程可以得到明显强化。溶液浓度的增加使得蒸发量和蒸发效率降低,当空气温度不高时可以降低蒸发能耗。 热泵蒸发分离电镀废水处理系统由热泵提供低温热源，液相需要多次循环才能完成浓缩。溶液浓度作为一个重要参数，其高低在不同工况下对喷雾塔分离性能的影响还不明确。特别是在溶液浓度较高的情况下，其表面蒸汽压、比热、黏度将发生较大变化，进而影响整个系统的运行特性。本文将空气作为水蒸气载体，溶液本身为载热流体，搭建热泵蒸发分离电镀废水处理系统喷雾塔试验台，研究在不同浓度的溶液下，气相和液相运行参数对系统分离性能的影响。2试验设计2.1试验系统热泵蒸发分离电镀废水处理系统喷雾塔试验台如图2所示，考虑到为后续系统改进提供参考，如把热泵冷凝器提供的一部分热量用于预热空气等，所以空气被预热的工况也被研究。图2喷雾塔试验台该系统主要由水路、风路、塔体及各种测量仪表及阀门组成。水路包括储水箱、水泵、电加热器、喷嘴。风路包括风机、空气加热器。风机把环境温度本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com、分离性能试验研究-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港数控钢管滚圆机滚弧机折弯机湿度下的空气送入空气加热器中，加热到一8蒸发能耗的变化如图8所示，随着空气流量的增加，蒸发能耗先快速降低，降到某个值后又缓慢升高的趋势。这是因为如前文所述，空气流速增加，强化了传热传质过程，但传质过程的强化效果更明显，所以蒸发能耗先快速降低。而当空气流速增加到一定大小后，浓度梯度不再增大，传质强化的程度达到极限，相反继续增加空气流速，传热过程依然能得到小幅强化，显热传热的小幅增加使得蒸发能耗又小幅升高。可以预想的是，随着空气流量的增加，在没有发生液泛的情况下，蒸发能耗将随着空气流量的增加趋于某一定值。图8蒸发能耗随空气流量的变化3.3入口空气温度的影响在表4所示工况下，在入口溶液温度为65℃时，如图9所示。表4试验工况3参数数值Twi（℃）65±0.3Tai（℃）20±0.3Ta0（℃）24.5±0.3ωai（kg/kg干空气）0.0127±0.0001mai（kg/kg干空气）61.59±0.1mwi（kg/h）130±0.5图9蒸发量随入口空气温度的变化从图可见，随入口空气温度增加，蒸发量先略有增长，当空气温度增加到65℃时，蒸发量增速加快。这是因为随着空气温度的增加，在喷雾塔空气入口处发生了传热方向的逆转，由原本液滴向空气传热变为空气向液滴传热，液滴因为节省了部分显热传热热量，所以其平均温度升高，相应的其表面蒸汽压升高传质驱动力增加。但是由于空气的比热较小，当空气被预热的温度不高时，此预热过程为液滴节省的这部分传热热量很少，液滴的蒸发量增加并不明显。而当入口空气温度增加到超过溶液温度之后，塔内空气传热给液滴的范围扩大，溶液可以保持较高的温度，而液滴表面蒸汽压与温度呈指数关系，传质驱动力增长也成指数型增长，所以蒸发量将明显增加。相应的蒸发分离性能试验研究-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港数控钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com