CN101384322A - 用于处理过程废水或工业废水的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于处理过程废水或工业废水的处理装置(1)。处理装置(1)具有一个蒸发器(4)，在该蒸发器内设有一个管束热交换器，该管束热交换器的纯馏出物侧与一个用于将馏出物与悬浮的有机相或类似的游离液体成分分离的分离装置连接。所述分离装置应该从馏出物收集悬浮的有机相，以便所述相又能被吸回到蒸发器(4)内。此外蒸汽混合气从分离装置(8)导引到热量回收器(3)上并且从而被冷却，以便不仅水、易挥发的溶剂以及溶解在蒸汽中的有机物能被冷凝和分别输出或吸回到蒸发器(4)内。因此能实现明显较好的馏出物质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于处理过程废水或工业废水的装置，如它们例如出现在加工工业中。
背景技术
在各种各样的工艺中产生过程废水，其中在水或其他液体中包含油、溶剂或其他过程残留物。为了能将所述过程废水或者重新输入到过程循环中或者导入到下水道内，必需清洁过程废水。在此尤其在导入到下水道时必须遵守某些一部分也是法律上预先确定的极限值。
为了提高已知的蒸馏工艺的净度，可以串联多个净化级，然而因此显著提高了设备制造的费用和场地需求。一般可以这么讲，追求的净度越高，与净化过程废水相关的费用支出上升得越快。
本发明涉及一种单级蒸馏工艺，一种封闭的能量循环导致降低能量消耗。人们已经了解这种处理装置，所述处理装置具有蒸发器，该蒸发器由管束热交换器构成。因为此外每种馏出物还具有或多或少的一小部分易挥发的油，其中在此油例如也称为其他挥发的有极性的和无极性的碳氢化合物，已知的处理装置设有聚结部件，所述聚结部件可以具有石棉或一种不锈钢编结物，以便例如在废水净化时降低在馏出物中的油成分。然而此外这种已知的聚结部件不能避免一种或多或少程度上含油的油水混合物。虽然游离油部分悬浮在馏出物中，并且可以被撇去，然而保留的馏出物可能是一种相对稳定的油水乳状体。
发明内容
因此本发明的目的是，建立一种用于处理过程废水或工业废水的处理装置，用该处理装置也能明显低于法律上预先确定的废水极限值。
所述目的的按本发明的解决方案涉及一种处理装置，在该处理装置的蒸发器内设有管束热交换器，该管束热交换器的纯馏出物侧与一个用于将馏出物与悬浮的游离液体成分分离的分离装置连接，其中这样设置和/或无偏转地互相连接分离装置和在蒸发器内的管束热交换器，以使在分离装置和蒸发器内的液位在相同高度上互相过渡。因为在管束热交换器的出口上出现的且由水相以及悬浮的有机相例如油构成的冷凝物实际上无偏转且无过渡地转移到分离装置内，避免所述两种相的混合，否则该混合可能有助于形成稳定的乳状体和/或弥散体。因此在分离装置内可以聚集悬浮的有机相的冷凝物，从而该相由于真空可以紧接着又被吸回到蒸发器内。此外蒸汽混合物可以从管束热交换器导引到另一个附加的热量回收器或类似的热交换器上，并且从而被冷却，以便不仅水而且易挥发的溶剂以及溶解在蒸汽中的有机物能被冷凝和分别输出或吸回到蒸发器池内。因此能实现明显较好的馏出物质量。
另一种独立的值得保护的解决建议规定，其涉及一种带有压缩机的处理装置，该压缩机压缩来自蒸发器的纯蒸汽，其中压缩机将来自压缩机的纯蒸汽大约压缩到大气压。因为在所述解决建议中纯蒸汽在它例如可以在管束热交换器内冷凝之前没有过度地被压缩而是只压缩到大气压，所以抵制形成稳定的油-蒸汽混合物。
上面的解决建议也可以在一种热泵蒸发器中实现。然而优选下述实施方式，其中蒸发器用于借助于机械余气压缩装置进行蒸发。
按本发明的另一种解决建议规定，该解决建议同样涉及一种带有压缩机的处理装置，该压缩机压缩来自蒸发器的纯蒸汽，其中在压缩机的抽吸管路和/或压力管路内设置一个温度传感器，在压缩机的抽吸管路内通入一根来自分离装置的馏出物管路，一个控制阀中间连接到该馏出物管路内，并且控制阀为了冷却压缩机与温度传感器处于控制连接，以便取决于由温度传感器探测的温度打开或关闭控制阀。在此温度传感器和控制阀形成一个调节回路，该调节回路通过连续喷入馏出物产生对于余气压缩机必需的冷却。
在此特别有利的是，阀门是一个取决于由温度传感器探测的温度可打开的比例阀，以便从而建立恒定的过程情况，所述过程情况抵制形成乳状体、弥散体或悬浮体。
另一种解决建议规定，其涉及一种带有蒸发器的处理装置，在该蒸发器内设有管束热交换器，该管束热交换器的纯馏出物侧与一个用于将馏出物与悬浮的有机相或类似的游离液体成分分离的分离装置连接，一个水平调整装置配属于分离装置，该水平调整装置在低于一个液位时打开卸压阀，并且在超过一个液位时关闭卸压阀。来自蒸发器的惰性气体以及未冷凝的易挥发的蒸汽在分离装置内可能导致不希望的压力升高。然而在压力升高时存在下述危险，悬浮在馏出物上的有机液体成分与其余的液体重新结合成乳状体、弥散体或悬浮体。通过一个设在分离装置内的水平调整装置避免在分离装置内过度的压力升高，通过聚集在分离装置和蒸发器内聚集的惰性气体将液位向下压。在由于在分离装置内的升高的气体压力而低于一个液位时打开一个必要时也受弹簧载荷的卸压阀，仅仅在超过一个同样确定的液位时又关闭该卸压阀。因为借助于所述设在分离装置内的水平调整装置不仅在蒸发器内而且在与其连接的分离装置内建立压力恒定的过程情况，非常有利于按本发明的处理装置的追求的使流动平静的结构。
在此特别有利的是，卸压阀中间连接在一根优选来自蒸发器的卸压管路内。通过打开中间连接在卸压管路内的卸压阀可以通过蒸发器导走在分离装置以及蒸发器内的超压，并且可以使在按本发明的处理装置内的压力保持恒定。
为了能在相应压力升高时导走聚集在分离装置以及蒸发器内的气体部分，适当的是，导向卸压阀的入口在上面的液位以上设置在蒸发器的管束热交换器内。
按另一种解决建议规定，其涉及一种带有蒸发器的处理装置，在该蒸发器内设有管束热交换器，该管束热交换器的纯馏出物侧与一个用于将馏出物与悬浮的有机相或类似的游离液体成分分离的分离装置连接，分离装置通过一根管路与管束热交换器的纯蒸汽侧和/或与蒸发器池连接，并且该管路的入口为了分离悬浮的液体成分而隔开距离地设置在上面的最大的液位下方。因此悬浮在分离装置内的有机相通过管路输入到蒸发器池内，并且从而重新进行处理过程，而在有机相下方在分离装置内的馏出物可以输入到其他应用或处理步骤中。
另一种解决建议规定，其涉及一种带有蒸发器的处理装置，在该蒸发器内设有管束热交换器，该管束热交换器的卸压管路穿过一个热量回收器或类似的热交换器，它为了冷却未冷凝的易挥发的蒸汽与一根引向蒸发器的废气管路连接。因此未冷凝的易挥发的蒸汽部分被流向蒸发器的过程废水冷却，同时需要处理的过程废水被加热到略低于蒸发温度。因此易挥发的蒸汽部分例如酒精或氨也可以在热量回收器中冷凝和分离。热量回收器在按本发明的处理装置中有利于减少能量消耗，并且能明显低于预先确定的废水极限值。
为了附加改善冷凝质量，有利的是，至少一个聚结级和/或至少一个活性碳过滤器连接在热量回收器或类似的热交换器后面。
在此按本发明的一种优选的进一步拓展规定，在卸压管路内优选在连接在热量回收器或类似的热交换器后面的管段内设有一个温度传感器，该温度传感器在超过一个确定的最大值时触发在蒸发器内的在蒸馏时产生的残留物的输出。
附图说明
下面借助于优选的实施例详细描述上述解决建议。其中：
图1处理装置的原理流程图，在该装置内过程废水或工业废水可以借助于机械余气压缩装置在一个蒸发器内被处理，
图2在图1中示出的处理装置的蒸发器在其蒸发器池的区域内。
具体实施方式
在图1中示出蒸发器设备1的重要组件的原理流程图。将需要在蒸发器设备1内处理或回收的液体通过一个废水入口2被吸入并且进入到一个热量回收器3内，在该热量回收器内需要处理的过程废水冷却从蒸发器4流出的且由惰性气体以及未冷凝的易挥发的物质构成的蒸汽部分，并且在此自加热到略低于蒸发温度。
从那里过程废水由于在蒸发器内产生的真空被吸入到蒸发器4内。在蒸发器4内设置一个流过纯蒸汽的管束热交换器5，在该管束热交换器上可以再加热和蒸发液体。在此污物颗粒以及较难蒸发的液体作为残留物留下来并且只要达到确定的浓度就自动通过排泄阀排出。
由过程废水产生的并且去除污物颗粒以及较难蒸发的液体的纯蒸汽通过分离器6被压缩机7吸收，以便借助于压缩机7从几百毫巴被压缩到至少大气压，并且输入到在蒸发器4内的管束热交换器5内。在该冷凝器5内冷凝纯蒸汽，并且将释放的冷凝能量释放到包围管束的液体内。
在图2中示出蒸发器4以及与其连接的分离装置8。蒸汽在管束热交换器5内冷凝，以便馏出物可以聚集在该管束热交换器5的底部区域内；在此管束热交换器5与分离装置8连接，以便可以从馏出物分离悬浮在馏出物上的有机相，并且可以借助于一个设在分离装置8内的且例如由石棉或由不锈钢编结物构成的聚结部件9附加地尽可能地清除馏出物的游离的油部分。在此无偏转地互相连接蒸发器4和分离装置8，以使一方面在分离装置8内和另一方面在蒸发器4内的液位在相同高度上互相过渡。通过所述无偏转的并且从而使流动平静的对蒸发器4和分离装置8的连接，抵制有机相和易挥发的蒸汽在冷凝物内重新的不希望的混合。
在分离装置8内的馏出物的一部分用于冷却例如构成为摇杆式活塞泵的压缩机7。为此分离装置8通过一根设有一个比例阀11的管路22在吸入侧与压缩机7连接。为此在来自压缩机7的压力管路内设有一个温度传感器11，该温度传感器获得压缩最终温度，并且取决于测得的温度这样打开比例阀，使得直到压缩最终温度下降到确定的额定值，并且保持恒定。
因为在处理装置内的处理过程构成为封闭的系统，未冷凝的惰性气体和易挥发的蒸汽在管束热交换器5内的渐增的富集可能导致相应压力的升高。在处理过程中渐增的惰性气体的量将在分离装置8内的馏出物压到一个确定的液位下面。在分离装置8内设有一个水平调整装置12，该水平调整装置在低于过确定的液位时打开一个中间连接在一根来自蒸发器4的卸压管路21内的卸压阀20，直到在超过确定的在分离装置8内的液位时又可以关闭所述卸压阀20。通过分离装置8以及与其连接的蒸发器4的这种调节水平的卸载，抵制不希望地构成含油的乳状体、弥散体或悬浮体。
流出的惰性气体以及易挥发的蒸汽可能通过卸压管路21从蒸发器4内逸出，并且在热量回收器3内被冷却和凝出。它们可能构成稳定的乳状体并且导引到一个用作为油分离器的聚结级14内，在那里惰性气体通过气体出口23作为废气逸出。余下的冷凝物紧接着流过活性碳过滤器15，此后在这样处理的冷凝物输入到另外的应用或可以导入到废水网络内。
因为构成在热量回收器3内的冷凝物与馏出物相比对于每个体积单位包含更多的可能也含油的有害物质，可以显著降低在活性碳过滤器15内的活性碳的消耗，因为在通过卸压管路21过来的冷凝物中只有一个高负荷的分流流过活性碳，并且从而活性碳可以用较高的有害物质份额加载。因为通过卸压管路21过来的冷凝物共计只有大约10％的馏出物体积，并且因为借助于冷凝物可以更高地加载活性碳，活性碳过滤器15可以设计成相对小和紧凑的。
在处理过程中在作为蒸发器池的蒸发器4内保留的残留物通过上面已经提到过的排泄阀自动排出。为了能取决于过程参数确定残留物输出的时间点，在冷凝物被输入到用于进一步处理的聚结级14和紧接着的活性碳过滤器15内之前，借助于一个温度传感器16测量来自蒸发器4且在热量回收器3内冷却的冷凝物的温度。即所述冷凝物的温度随着在蒸发器4内保留的残留物的冷凝而升高。当冷凝物的温度达到确定的最大值时，在蒸发器4内保留的残留物的输出通过打开排出阀触发。
在分离装置8内可能还悬浮着的油部分在那里被抽掉，并且或者被吸回到蒸发器池内或者通过管路17被吸回到分离器6内，以便在那里重新输入到处理过程中。来自蒸发器4的纯蒸汽借助于压缩机7只大约压缩到大气压，由此抵制形成不希望的油水乳状体。
Claims (12)
1.用于处理过程废水或工业废水的装置，包括蒸发器(4)，在该蒸发器内设有管束热交换器(5)，该管束热交换器的纯馏出物侧与一个用于将馏出物与悬浮的有机相或类似的游离液体成分分离的分离装置(8)连接，其特征在于:分离装置(8)和在蒸发器(4)内的管束热交换器(5)这样设置和/或无偏转地互相连接，使得在分离装置(8)和蒸发器(4)内的液位在相同高度上互相过渡。
2.尤其根据权利要求1所述的用于处理过程废水或工业废水的装置，包括蒸发器(4)以及压缩机(7)，该压缩机压缩来自蒸发器(4)的纯蒸汽，其特征在于:压缩机(7)将来自蒸发器(4)的纯蒸汽大约压缩到大气压。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于:蒸发器(4)用于借助于机械余气压缩装置进行蒸发。
4.根据权利要求2的前序部分所述的、尤其根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于:在压缩机(7)的抽吸管路和/或压力管路内设置一个温度传感器(11)，在压缩机(7)的抽吸管路内通入一根来自分离装置(4)的馏出物管路(22)，一个控制阀(19)中间连接到该馏出物管路内，并且控制阀(19)为了冷却压缩机(7)这样与温度传感器(11)处于控制连接，使得取决于由温度传感器(11)探测的温度打开或关闭控制阀(19)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于:控制阀(19)是一个取决于由温度传感器(11)探测的温度可打开的比例阀。
6.根据权利要求1的前序部分所述的、尤其根据权利要求1至5之一所述的用于处理过程废水或工业废水的装置，其特征在于:分离装置(10)配设一个水平调整装置(12)，该水平调整装置在低于一个液位时打开卸压阀(20)，并且在超过一个液位时关闭卸压阀(20)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于:卸压阀(20)中间连接在一根来自蒸发器(4)的卸压管路(21)内。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于:导向卸压阀(20)的入口设置在蒸发器(4)内。
9.根据权利要求1的前序部分所述的、尤其根据权利要求1至8之一所述的用于处理过程废水或工业废水的装置，其特征在于:分离装置(8)通过一根管路(17)与蒸发器池连接，并且该管路的入口为了分离有机相或类似的悬浮的游离液体成分而隔开距离地设置在上面的最大的液位下方。
10.尤其根据权利要求1至9之一所述的用于处理过程废水或工业废水的装置，包括蒸发器(4)，在该蒸发器内设有管束热交换器(5)，其中与管束热交换器(5)连接的卸压管路(21)穿过一个热量回收器(3)或类似的热交换器，该热量回收器或类似的热交换器为了冷却惰性气体以及未冷凝的易挥发的蒸汽部分与一根引向蒸发器(4)的废水管路连接。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于:在热量回收器(3)或类似的热交换器后面连接至少一个聚结级(14)和/或至少一个活性碳过滤器(15)。
12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于:在卸压管路(21)内，优选在连接在热量回收器(3)或类似的热交换器后面的管段内，设有一个温度传感器(16)，该温度传感器在超过一个确定的最大值时触发在蒸发器(4)内的在蒸馏时产生的残留物的输出。
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