加热−蒸发分离的低温真空蒸馏系统性能模拟

针对目前工业废液的蒸发浓缩技术中普遍存在的蒸发器结垢问题,提出将加热器设置在蒸发室外,并通过压力控制确保废液在加热器内不发生蒸发的加热−蒸发分离的低温真空蒸馏技术,利用MATLAB搭建新系统的热力学模型和换热器模型,模拟系统工作过程,并研究不同热泵运行工况对系统性能的影响。研究结果表明:在热泵运行温度范围内,系统能耗随热泵系统蒸发温度升高而减小,随冷凝温度升高而增大。在同时考虑系统建设成本的情况下,当热泵蒸发温度为25℃、冷凝温度为50℃时,废液处理成本最低,此时处理1 t废液的耗电量为78.36 kW·h。本文所提加热−蒸发分离的低温真空蒸馏系统能够显著降低换热器结垢速率,且运行稳定,净化水质较好,有较高的工程应用价值。