Evaporatori a vuoto a effetto multiplo

In Condorchem Envitech progettiamo, produciamo e installiamo evaporatori a vuoto a multiplo effetto, noti anche come evaporatori multistadio. Disponiamo di evaporatori a multiplo stadio che utilizzano come fonte di energia acqua calda o vapore proveniente da un circuito esterno, il che consente di sfruttare flussi residui di calore.

Gli evaporatori a multiplo effetto permettono il recupero e il riutilizzo di alti volumi d'acqua, nonché la valorizzazione di materie prime o sottoprodotti presenti nell’effluente, riducendo al contempo i costi associati alla gestione e al trasporto dei rifiuti. Si tratta di una soluzione ideale per aziende che intendono implementare soluzioni di economia circolare nei loro processi.

Sono unità composte da 1 (evaporatore a effetto singolo), 2 (evaporatore a doppio effetto) o 3 (evaporatore a triplo effetto) stadi, dove il calore trasferito al prodotto evaporato viene completamente riciclato negli stadi successivi, producendo un effetto a cascata. Infine, il distillato viene condensato tramite una torre di raffreddamento, con un consumo d’acqua poco significativo.

L’offerta di evaporatori a vuoto a multiplo effetto copre un ampio range di capacità. Le apparecchiature Envidest DPM1, Envidest DPM2 e Envidest DPM3, rispettivamente a uno, due e tre effetti, sono apparecchi con caldaia orizzontale e scambiatore di calore interno, progettati per trattare portate fino a 30 m3/giorno.

Gli evaporatori Envidest MFE1, Envidest MFE2 e Envidest MFE3, rispettivamente a uno, due e tre effetti, sono apparecchi con caldaia verticale, scambiatore di calore esterno e circolazione forzata, progettati per trattare portate superiori fino a 180 m3/giorno.

• Minimizzazione del volume di rifiuti da gestire
• Riduzione significativa dei costi di gestione dei rifiuti
• Promozione del riutilizzo di una parte molto importante degli effluenti liquidi
• Possibilità di implementare un sistema di scarico zero
• Conformità alla normativa vigente in materia di scarico degli effluenti
• Riduzione della necessità di immagazzinare grandi volumi di rifiuti
• Riduzione delle emissioni di gas serra generate nel trasporto dei rifiuti
• Riduzione del consumo di acqua di rete riutilizzando quella prodotta nel trattamento
• Assenza di reagenti (ad eccezione dell'antischiuma in alcuni casi)
• Elevata efficienza energetica
• Molto adatti per il trattamento di portate elevate
• Facilità di incrementare il numero di effetti senza aumentare il consumo energetico

• Emulsioni oleose, fluidi lubro refrigeranti, distaccanti
• Scarichi di compressori, acque di lavaggio pavimenti
• Acque di lavaggio di cisterne e reattori (industria chimica, farmaceutica, cosmetica, profumeria).
• Bagni di lavoro e acque di lavaggio nei processi galvanici e trattamenti superficiali
• Liquidi penetranti
• Residui di arti grafiche (acque di pulizia, inchiostri, ecc.)
• Rifiuti di impianti di trattamento acqua (osmosi inversa, demineralizzatori, ecc.)
• Percolati da discariche di rifiuti solidi urbani
• Digestato in impianti di produzione di biogas
• Industria alimentare e delle bevande
• Sali di salamoia
• Generazione di energia
• Industria cartaria, mineraria ed estrattiva

Gli evaporatori a vuoto a multiplo effetto sono i più adatti per il trattamento di portate elevate, soprattutto quando si dispone di una fonte di calore a basso costo (acqua calda, vapore, ecc.).

Questo tipo di evaporatori consente di trattare un flusso residuo acquoso in modo efficiente, semplice e senza l'uso di reagenti. Sono altamente efficaci anche quando le tecnologie convenzionali non sono praticabili. Tramite un evaporatore a vuoto è possibile trasformare un effluente residuo in due correnti, una di concentrato (arrivando anche alla secchezza) e un'altra di acqua di elevata qualità. Per ridurre il consumo energetico, gli evaporatori lavorano in condizioni di vuoto, così si ottiene che la temperatura di ebollizione dell’effluente liquido sia inferiore.

Come abbiamo menzionato, un evaporatore multistadio è costituito da un insieme di evaporatori collegati opportunamente, tra la fornitura di vapore saturo e il condensatore, per evaporare acqua in modo efficiente. Il primo effetto è il primo evaporatore e così via. Il primo effetto è quello che riceve il vapore saturo proveniente da un generatore di vapore. Il vapore prodotto nel primo effetto viene utilizzato come agente di riscaldamento nel secondo, nel quale si condensa a una temperatura superiore a quella di ebollizione della soluzione che si evapora nello stesso. Il vapore prodotto in questo secondo evaporatore viene portato a un terzo in cui si condensa a una temperatura superiore a quella di ebollizione della soluzione che si trova nello stesso, e così via.

Funzionamento dell'apparecchiatura

Un evaporatore a vuoto a più effetti consiste in un insieme di evaporatori interconnessi in cui il primo effetto è il primo evaporatore e così via. Il suo funzionamento si basa sul fatto che il vapore prodotto in un effetto viene utilizzato come agente riscaldante per l'effetto successivo. Man mano che la temperatura diminuisce da un effetto al successivo, si aumenta il vuoto affinché il punto di ebollizione sia più basso e si mantenga l'evaporazione. Così, si verifica un gradiente di pressione e temperatura di lavoro in cui entrambi i parametri diminuiscono da un effetto al successivo.

Con questa configurazione si incrementa considerevolmente l'efficienza energetica del processo. Praticamente, un evaporatore a 3 effetti consuma la stessa energia di un evaporatore a effetto singolo, ma produce 3 volte più distillato. Sebbene il costo dell'investimento sia superiore, il consumo energetico è molto più basso, per cui gli evaporatori a vuoto a più effetti sono i più adatti per il trattamento di portate elevate. Quando si dispone di un flusso residuo di calore in eccesso, gli evaporatori a vuoto a più effetti possono sfruttarlo e sono altamente competitivi.

Queste unità di evaporatori a vuoto a più effetti sono progettate per poter essere ampliate da 1 a 2 o 3 stadi, e quindi raddoppiare o triplicare la produzione, senza che ciò comporti un aumento del consumo energetico.

In un evaporatore a più effetti, l'acqua bolle in una sequenza di serbatoi, ciascuno con una pressione inferiore al precedente. A causa della temperatura di ebollizione dell'acqua, il vapore che bolle in un serbatoio può essere usato per riscaldare il successivo, e solo il primo serbatoio (quello a pressione più alta) richiede una fonte esterna di calore.

Durante il funzionamento, il vapore proveniente dall'evaporazione del primo effetto viene utilizzato come vapore riscaldante nel secondo effetto e quello prodotto in questo come vapore riscaldante del terzo e così via. È evidente che per il suo funzionamento è necessario che il vapore riscaldante in ogni effetto condensi a una temperatura superiore a quella di ebollizione in tale effetto, il che richiede che tra i diversi effetti vi sia una differenza di pressione sufficiente a provocare l'ebollizione.

Il vapore acqueo prodotto in quest'ultimo effetto viene raccolto in un condensatore collegato a sua volta a un sistema di vuoto. Se gli evaporatori sono numerati nel senso in cui diminuisce la pressione, e le pressioni e le temperature in ogni unità sono rispettivamente P1, P2 e P3, e T1, T2 e T3, si verifica che: P1 > P2 > P3 E T1 > T2 > T3.