Database technieken waterzuivering en -behandeling

Evaporator/verdamper

Principeschema

Principe- en installatiebeschrijving

Evaporatie is een drogingstechniek die toegepast wordt op concentraatstromen voor het verder ontwateren van deze stromen tot er nog net geen kristallen worden gevormd (de saturatie concentratie). Hierna gaat deze vloeibare stroom naar een kristallisator.

In de evaporator worden vluchtige stoffen verdampt. Het verschil met drogen is voornamelijk de hoeveelheid water die wordt verwijderd (bijna volledige ontwatering bij evaporatie vs kleine hoeveelheid vocht bij droging) en de temperatuur die wordt gebruikt (evaporatie vindt plaats bij kooktemperatuur van water en droging vindt plaats bij temperaturen onder kooktemperatuur).

Regelmatig wordt er op verlaagde druk gewerkt omdat de meeste materialen niet bestand zijn tegen hoge temperaturen.

Evaporators kunnen in singel gebruikt worden, maar ook in serie na elkaar.

Het evaporatieproces bestaat uit verschillende stappen:

Toevoegen van chemicaliën voor neutralisatie van de pH en antiscalent ter bescherming van de voorverwarmer
In de voorverwarmer worden opgeloste gassen (zoals O₂ en CO₂) uit de stroom gestipt om corrosie te voorkomen in de evaporator. Hierbij wordt gebruik gemaakt van stoom uit de evaporator (closed loop)
Evaporatie

Specifieke voor- en nadelen

Voordelen

Het water dat geëvaporeerd wordt, is van zeer hoge kwaliteit en kan terug worden hergebruikt
kan toegepast worden op mengsels van verschillende zouten

Nadelen

Hoge energiebehoefte tov bv Eutectische vrieskristallisatie
Bij hoge influentdebieten is evaporatie een zeer dure en niet economisch haalbare techniek
pre-concentratie stap is nodig, zoals ED om 60 – 80% van het water eruit te halen
Hoge CAPEX tgv het nodig hebben van zeer corrosief bestendige materialen, zoals titanium en roestvrij staal

Toepassing

RO concentraat is het principe van Zero Liquide Discharge

Stromen met hoge chloride concentraties

Randvoorwaarden

Indien een bedrijf warmte overschotten heeft, kan een deel van het concentraat worden ingedampt waardoor transportkost van het concentraat daalt en ook de verwerking ervan.

Werkingsgraad

Waterrecovery’s van 90 – 99%

Concentraat bereikt concentraties tot 250.000 mg/L TDS.

Het gezuiverde water kan 5 – 20 mg/L TDS bevatten

Hulpstoffen

Toevoeging van chemicaliën om een neutrale pH te verkomen en antiscalent om de voorverwarmers te beschermen tegen aanslag. Deze antiscalents kunnen bv CaSO⁴ kristallen zijn. Zouten gaan zich eerder hierrond afzetten ipv op de verwarmingselementen.

Milieu-aspecten

Er ontstaat zeer zuiver water

Concentraat gaat verder naar de kristallisator.

Opmerkingen

Omdat de zouten zeer goed oplosbaar zijn, kan het systeem periodisch (iedere 2 – 6 weken) eenvoudig gereinigd worden via een warm water reiniging of via uitkoken met behulp van destilaat.

Complexiteit

Eenvoudig proces.

Automatiseringsgraad

tekst

Bronnen

Versie

Augustus 2021