V posledných rokoch výrazne vzrástla závislosť ľudstva od ekologického prostredia. S rýchlym rozvojom informačnej a AI éry sa ochrana životného prostredia stala horúcou témou, často spomínanou nielen v priemyselnom rozvoji, ale aj v každodennom živote. Preto je zlepšenie úrovne ochrany životného prostredia kľúčové pre priemyselný rozvoj, ktorý má vplyv na životné prostredie.
V oblasti nulového-vypúšťania priemyselnej odpadovej vody s vysokou-slanosťou sa využitie priemyselnej soli stane kľúčom pre budúce riadenie životného prostredia, čím sa zníži možnosť vypúšťania odpadu a zlepší sa miera obnovy a využitia zdrojov, čo je veľmi prospešné pre zlepšenie celkovej úrovne ochrany životného prostredia. V procese výroby priemyselnej odpadovej vody s nulovým-vypúšťaním-salinity je zlepšenie pridanej hodnoty výfukovej pary a zvýšenie účinnosti využitia energie dôležitými ukazovateľmi na posúdenie výrobnej kapacity s nulovým{5}}vypúšťaním. Technológia MVR (Mechanical Vapor Recompression) dokáže vyriešiť praktické problémy pri nulovom-vypúšťaní vysoko-odpadovej vody s vysokou slanosťou.
1. Technológia mechanickej rekompresie pár MVR
Technológia mechanickej rekompresie pár MVR sa používa hlavne v nasledujúcich špecifických priemyselných oblastiach. Prvým je odsoľovanie morskej vody. Reverzná osmóza a destilácia sú v súčasnosti najbežnejšie používané metódy na odsoľovanie morskej vody v mojej krajine. Metódy destilácie spadajú hlavne do troch kategórií: multi-efektné odparovanie (MVR), kryogénne mrazenie a destilácia s kompresiou pár. Pri porovnaní týchto technológií v praktických aplikáciách ponúka technológia MVR celkovo najvýznamnejšie úspory energie. Preto pri výbere kompresora pre systém MVR treba zvoliť vysokovýkonný- kompresor s relatívne nízkym kompresným pomerom.
V oblasti čistenia priemyselných odpadových vôd mnohé vysoko-odpadové vody obsahujú predovšetkým chlorid sodný a síran sodný. Mnohé čínske spoločnosti si na úpravu soli vyberajú viacúčinnú technológiu odparovania, ale v skutočnej prevádzke je miera využitia energie pary len okolo 80 %, čo vedie k značnému plytvaniu energiou. Naproti tomu vyspelé krajiny a regióny v zahraničí využívajú na výrobu soli predovšetkým technológiu MVR. V budúcich výrobných procesoch s nulovými{6}}emismi môže zavedenie technológie MVR do soľného priemyslu efektívne vyriešiť problém vysokých celkových nákladov, znížiť skutočné náklady a pomery nákladov. Okrem toho výrazne zlepšuje kvalitu a výkonnosť rôznych druhov jedlej soli. Okrem týchto praktických aplikácií sa technológia MVR široko používa aj v emulzných produktoch, výrobe papiera a destilácii, čo naznačuje sľubný budúci vývojový trend.
2. Charakteristiky technológie MVR pri využívaní zdrojov vysoko-slanej odpadovej vody
2.1 Výhody technológie MVR v porovnaní s inými technológiami
Na základe praktických aplikácií v mojej krajine medzi technológie široko používané na nulové{0}}vypúšťanie-odpadovej vody s vysokou{1}}slanosťou patrí najmä dvojmembránová metóda s membránou RO reverznej osmózy- a technológia EDR. Hlavným materiálom je nanorozmerová membrána reverznej osmózy. Tieto technológie sú veľmi účinné pri oddeľovaní a zadržiavaní iónov ťažkých kovov a mnohých organických zlúčenín. S technologickým pokrokom a zlepšenou úrovňou výskumu však technológia MVR zlepšila celkovú efektivitu. Nielenže vyžaduje výrazne menej miesta, ale má aj jednoduchšiu štruktúru a vynikajúci{7}}úsporný efekt. Základný technický princíp spočíva v použití kompresora na stlačenie nízkoteplotnej pary, čím sa zvýši jej entalpia a plne sa aktivuje latentné teplo pary, aby sa dosiahol požadovaný účinok.
2.2 Faktory ovplyvňujúce výkonnosť technológie MVR a ich zaobchádzanie
Materiálové vlastnosti v technológii MVR na regeneráciu a neškodnú úpravu odpadových vôd s vysokou-slanosťou zahŕňajú najmä tieto aspekty: hustotu a pevnosť, bod topenia, citlivosť na teplo, tvrdosť a viskozitu. Primárny koeficient prestupu tepla závisí od plochy, ktorú zaberá odparovanie. Povrchové napätie sa používa hlavne na podporu kontrakčného tlaku na povrchu kvapaliny a je to hodnota počas oddeľovania pár-kvapalín. Okrem toho v prípade materiálov s veľmi vysokými bodmi varu možno použiť jedno{5}}odparovanie na zníženie celkovej teploty pod negatívnym tlakom, čím sa ušetria skutočné prevádzkové náklady.
Pri skutočnej prevádzke zariadenia je potrebné najprv venovať pozornosť zmenám parametrov podávania a potom zmenám prevádzkových podmienok kompresora MVR. Prietok kompresora, pomer teploty-tlak, účinnosť a ďalšie parametre majú maximálne hodnoty, ktoré priamo ovplyvňujú celkovú prevádzku jednotky. Napríklad pri čistení rôznych-odpadových vôd s vysokou slanosťou, ak je vstupná teplota nízka, ale špecifický objem sa výrazne zvyšuje, kompresor môže dodať veľké množstvo pary a vstupná teplota sa tiež výrazne zvýši. Je možné nastaviť aktuálnu frekvenciu kompresora, prietok a nárast teploty.
Pri separátoroch je dôležité uvedomiť si zvýšenú rýchlosť vyparovania vysoko-slanej odpadovej vody, ktorá urýchľuje stúpanie sekundárnej pary a spôsobuje, že plyn prenáša veľké množstvo kvapaliny. Dlhodobé vystavenie tomu môže narušiť rovnovážnu teplotu. V parných systémoch MVR sa počas stabilizácie výrazne zvyšuje bleskové vyparovanie sekundárnej pary. Špecifický objem sekundárnej pary je relatívne veľký, čo vedie k podstatnému zvýšeniu koncentrácie materiálu a viskozitného napätia. Pomer priemerov preto musí zabezpečiť primeranú separáciu plynu-kvapalín a poskytnúť dostatočnú separačnú plochu. Výška a cena majú aj praktické dôsledky.
Okrem toho má vplyv aj čerpadlo. Jeho mechanická hustota, skutočný prevádzkový prietok a výška ako primárnej pohonnej jednotky priamo ovplyvňujú a obmedzujú celkový systém. Malo by sa vynaložiť úsilie na minimalizáciu akéhokoľvek úniku.
