Az elmúlt években az emberiség ökológiai környezettől való függése jelentősen megnőtt. Az információs és mesterséges intelligencia korszakának rohamos fejlődésével a környezetvédelem felkapott téma lett, amelyet nem csak az ipari fejlesztések, hanem a mindennapi élet során is gyakran emlegetnek. Ezért a környezetvédelem szintjének javítása kulcsfontosságú az ipari fejlődéshez, amely hatással van a környezetre.
A magas sótartalmú ipari szennyvizek nulla-kibocsátása- területén az ipari só erőforrás-hasznosítása kulcsfontosságú lesz a jövőbeli környezetvédelmi irányításban, csökkentve a hulladékok kibocsátásának lehetőségét, és javítva az erőforrások hasznosítási és felhasználási arányát, ami rendkívül előnyös az általános környezetvédelem szintjének javítása szempontjából. A nagy-sótartalmú ipari szennyvíz zéró-kibocsátású előállítási folyamatában a kipufogógáz hozzáadott értékének javítása és az energiafelhasználás hatékonyságának növelése fontos mutató a nulla-kibocsátású termelési kapacitás felméréséhez. Az MVR (Mechanical Vapor Recompression) technológia gyakorlati problémákat oldhat meg a magas sótartalmú szennyvíz-kibocsátása nélkül.
1. MVR mechanikus gőz-visszatömörítési technológia
Az MVR mechanikus gőz-rekompressziós technológiát elsősorban az alábbi ipari területeken alkalmazzák. Az első a tengervíz sótalanítása. Hazámban jelenleg a fordított ozmózis és a desztilláció a leggyakrabban használt módszer a tengervíz sótalanítására. A desztillációs módszerek főként három kategóriába sorolhatók: több-hatású bepárlás (MVR), kriogén fagyasztás és gőzsűrítésű desztilláció. Ezeket a technológiákat a gyakorlati alkalmazásokban összehasonlítva az MVR technológia kínálja összességében a legjelentősebb energiamegtakarítást. Ezért az MVR rendszer kompresszorának kiválasztásakor egy nagy teljesítményű, viszonylag alacsony tömörítési arányú{6}}kompresszort kell választani.
Az ipari szennyvízkezelés területén sok nagy{0}}sótartalmú szennyvíz elsősorban nátrium-kloridot és nátrium-szulfátot tartalmaz. Sok kínai vállalat választ több-hatású bepárlási technológiát a só kezelésére, de a tényleges működés során a gőzenergia-felhasználás csak 80% körüli, ami jelentős energiapazarlást eredményez. Ezzel szemben külföldön a fejlett országok és régiók elsősorban MVR technológiát alkalmaznak sótermelésre. A jövőbeli zéró-kibocsátású gyártási folyamatokban az MVR technológia bevezetése a sóiparba hatékonyan megoldhatja a magas összköltségek problémáját, csökkentve a tényleges költségeket és a ráfordítási arányokat. Továbbá jelentősen javítja a különböző típusú étkezési sók minőségét és teljesítményét. E gyakorlati alkalmazások mellett az MVR technológiát széles körben alkalmazzák az emulziós termékekben, a papírgyártásban és a desztillációban is, ami ígéretes jövőbeli fejlődési trendet jelez.
2. Az MVR technológia jellemzői a nagy-sótartalmú szennyvízforrás-használatban
2.1. Az MVR technológia előnyei más technológiákkal összehasonlítva
Hazám gyakorlati alkalmazásai alapján a nagy sótartalmú szennyvíz zéró-kibocsátására széles körben használt-technológiák főként az RO fordított ozmózisos membrán kettős-membrános módszert és az EDR technológiát foglalják magukban. A fő anyag a nanoméretű fordított ozmózis membrán. Ezek a technológiák nagyon hatékonyak a nehézfém-ionok és számos szerves vegyület elválasztásában és visszatartásában. A technológiai fejlődéssel és a kutatási szint javulásával azonban az MVR technológia javította az általános hatékonyságot. Nemcsak lényegesen kevesebb helyet igényel, hanem egyszerűbb a szerkezete és kiemelkedő energiatakarékos-hatása is van. A műszaki alapelv az, hogy egy kompresszort használnak az alacsony hőmérsékletű-gőz összenyomására, növelve annak entalpiáját és teljes mértékben aktiválva a gőz látens hőjét a kívánt hatás elérése érdekében.
2.2 Az MVR technológia teljesítményét és kezelésüket befolyásoló tényezők
A magas sótartalmú szennyvíz visszanyerésére és ártalmatlan kezelésére szolgáló MVR technológia anyagtulajdonságai főként a következő szempontokat foglalják magukban: sűrűség és szilárdság, olvadáspont, hőérzékenység, keménység és viszkozitás. Az elsődleges hőátbocsátási tényező a párolgás által elfoglalt területtől függ. A felületi feszültséget főként a folyadék felületi összehúzódási nyomásának elősegítésére használják, és ez egy érték a gőz-folyadék leválasztása során. Ezen túlmenően a nagyon magas forráspontú anyagoknál egyszeri hatású elpárologtatással csökkenthető a negatív nyomás alatti teljes hőmérséklet, így megtakarítható a tényleges működési költségek.
A létesítmény tényleges működése során először az előtolási paraméterek változásaira kell figyelni, másodsorban pedig az MVR kompresszor működési feltételeinek változásaira. A kompresszor áramlási sebessége, hőmérséklet{1}}nyomásviszonya, hatásfoka és egyéb paraméterek maximális értékkel rendelkeznek, amelyek közvetlenül befolyásolják az egység általános működését. Például különféle nagy sótartalmú szennyvizek kezelésénél, ha a bemeneti hőmérséklet alacsony, de a fajlagos térfogat jelentősen megnő, akkor a kompresszor nagy mennyiségű gőzt tud szállítani, és a belépő hőmérséklet is jelentősen megnő. A kompresszor tényleges frekvenciája, áramlási sebessége és hőmérséklet-emelkedése beállítható.
A szeparátorokban rendkívül fontos, hogy tisztában legyünk a nagy-sós szennyvíz megnövekedett párolgási sebességével, ami felgyorsítja a másodlagos gőz felemelkedését, és a gázban nagy mennyiségű folyadékot szállít. Ennek hosszan tartó kitettsége felboríthatja az egyensúlyi hőmérsékletet. Az MVR gőzrendszerekben a szekunder gőz gyorspárolgása a stabilizálás során jelentősen megnő. A másodlagos gőz fajlagos térfogata viszonylag nagy, ami az anyagkoncentráció és a viszkozitási feszültség jelentős növekedéséhez vezet. Ezért az átmérőaránynak biztosítania kell a megfelelő gáz{5}}folyadék leválasztást, megfelelő elválasztófelületet biztosítva. A magasságnak és a költségnek gyakorlati vonatkozásai is vannak.
Ezen kívül a szivattyúnak is van hatása. Elsődleges tápegységként mechanikai sűrűsége, tényleges üzemi áramlási sebessége és magassága közvetlenül befolyásolja és korlátozza az egész rendszert. Törekedni kell a szivárgás minimalizálására.
