CN102718273A - 一种含油废水蒸发浓缩设备及其浓缩方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含油废水蒸发浓缩设备及其浓缩方法，主要包括蒸发容器、换热管、燃烧器以及引风机。换热管直接设置在蒸发容器内，燃烧器的出焰口直接连通换热器的前端端口，燃烧器的火焰直接在换热器的盘管内燃烧，使得火焰的热量直接加热换热器，再通过换热器管壁传导到含油废水，使得含油废水被加热升温并产生水蒸汽，水蒸气由设置在蒸发容器上部的引风机抽走排出蒸发容器外部。含油废水中的水分被逐渐蒸发，油脂类物质被离析出来并流出蒸发容器外，油脂被收集回收利用。由于在换热器的后端端口设置有引风机，可以保证燃烧器的火焰燃烧能够连续稳定。因此，本发明的热效率高，能源利用率高，有益于节能减排和环境保护。

Description

一种含油废水蒸发浓缩设备及其浓缩方法

 

技术领域

本发明属于废水处理的技术领域，尤其涉及一种含油废水蒸发浓缩设备及其浓缩方法。

 

背景技术

液体蒸发浓缩设备广泛用于合成化工、造纸、农药、医药等行业的溶液提浓，也可用于环境工程中的废水废液的浓缩处理以及废水废液中有用物质的回收利用等场合。液体蒸发浓缩设备主要由加热装置和蒸发装置两部分组成。加热装置一般有燃气燃油的燃烧加热以及电热器通电加热两种主要方式。

目前，使用燃气燃烧加热装置的含油废水蒸发浓缩设备具有以下缺陷，有待进一步改进：

一般燃烧器燃烧产生的热量通过风道输送到换热器内，换热器起到换热器的作用，热量通过换热器与换热器外部的含油废水发生热量交换，含油废水受热后，温度升高，含油废水内的水分受热后生成水蒸气排出。该种方式，换热器换热效率低，有效热量损失大，造成能耗高，产品成本高。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种新型的燃烧加热使含油废水浓缩的设备及其浓缩方法，该设备具有新的浓缩方法，产生显著的节能环保效果。

为解决上述技术问题，本发明提供含油废水蒸发浓缩设备，包括盛装含油废水的蒸发容器、换热管、燃烧器以及引风机，在蒸发容器上设置有进液口与出油装置，所述换热器为管状盘绕设置在所述蒸发容器的内底面，所述燃烧器设置在所述蒸发容器的外侧面，所述引风机设置在所述蒸发容器的外部；所述燃烧器的出焰口与所述换热器的前端端口相连通，所述换热器的后端端口通过连接口与所述引风机的吸风端相连通；所述蒸发容器上部设有蒸汽出口，所述蒸汽出口也通过所述连接口与所述引风机的进风端相连通；所述出油装置设置出油口，所述出油口的位置略高于所述进液口，浓缩出来的油脂从所述出油口排出。

进一步地，所述换热器上固定有多根导热用的热管。

进一步地，所述换热器的材质为不锈钢。 

进一步地，在所述蒸发容器的内外壁之间充塞有保温材料。

进一步地，所述蒸发容器上部设有进气口，所述进气口可连通至所述蒸发容器内部。

进一步地，靠近所述蒸发容器的底部还设有排渣口。

进一步地，所述出油装置还包括汇油槽，所述汇油槽设置在所述蒸发容器内，所述汇油槽设置有开口向上的容腔，所述出油口一端设置在所述容腔的内底面，所述汇油槽的两侧板的顶面呈水平且高于所述出油口，所述容腔的内底面呈倾斜状，靠近所述出油口的一端较低，远离所述出油口的一端较高。

进一步地，在所述蒸汽出口与所述连接口的排气管道上设有可关闭与开启排气管道的风门装置。

进一步地，靠近所述换热器的前端端口设置有火焰观察口。

利用上述所述的含油废水蒸发浓缩设备进行含油废水蒸发浓缩的方法主要包括以下步骤：

第一步，待浓缩的含油废水从所述进液口进入所述蒸发容器内，含油废水的液面高于所述换热器所在的位置；

第二步，点燃所述燃烧器之前先开启所述引风机，对所述换热器的管道内以及燃烧器内的空气进行预扫风；

第三步，点燃所述燃烧器后，所述燃烧器燃烧的火焰和烟气进入所述换热器内，并在所述换热器的管道内继续燃烧；燃烧产生的热量经过所述换热器的管壁传导到含油废水中，使得含油废水受热温度逐渐升高，含油废水内的水分被逐渐蒸发出来；含油废水蒸发出来的水蒸汽被所述引风机抽吸排出到所述蒸发容器外，含油废水内的水分就这样被不断地蒸发掉，实现含油废水被浓缩的目的；此时，油脂类物质将被逐渐离析出来浮在液面上；因为水分被逐渐蒸发掉，含油废水的液面逐渐下降；

第四步，当液面降到设定位置时，所述燃烧器自动熄火停止燃烧；

第五步，设备自动从外部补充新的含油废水进入所述蒸发容器内；当液面逐渐上升至所述出油装置位置时，浓缩出来的油脂将自动从所述出油装置的出油口流出，油脂被收集回收再利用；当油脂全部从所述蒸发容器内流出后，补充新液的步骤自动停止；

第六步，重复上述第三步至第五步骤，所述燃烧器将自动点燃，再次对所述蒸发容器内含油废水进行加热，进入下一个加热蒸发的浓缩循环；

第七步，浓缩工作结束，设备需要停机时，所述燃烧器的火焰熄灭，所述引风机继续工作，直至所述蒸发容器的温度冷却降到设定的下限温度以下，才停止运转，设备才自动停电关机。

与现有技术相比较，本发明的一种含油废水蒸发浓缩设备及其浓缩方法，换热管直接设置在蒸发容器内，燃烧器的出焰口直接连通换热器的前端端口，燃烧器的火焰直接在换热器的盘管内燃烧，使得火焰的热量直接加热换热器，再通过换热器管壁传导到含油废水，使得含油废水被加热升温并产生水蒸汽，水蒸气由设置在蒸发容器上部的引风机抽走排出蒸发容器外部。含油废水中的水分被逐渐蒸发，油脂类物质被离析出来并流出蒸发容器外，油脂被收集回收利用。由于在换热器的后端端口设置有引风机，可以保证燃烧器的火焰燃烧能够连续稳定。因此，本发明的热效率高，能源利用率高，有益于节能减排和环境保护。

 

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的立体示意图；

图2是图1另一方向的立体示意图；

图3是图1的燃烧器、换热器以及引风机的安装状态示意图。

 

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图3，是本发明的一较佳实施例，该一种含油废水蒸发浓缩设备包括蒸发容器1、换热器2、燃烧器3、引风机4以及连接口5。蒸发容器1用于盛装待蒸发的含油废水，换热器2设置在蒸发容器1的内底面，燃烧器3设置在蒸发容器1的外侧面，引风机4设置在蒸发容器1的顶部。换热器2的前端端口与燃烧器3的出焰口相通，换热器2的后端端口通过连接口5与引风机4的吸风端41相连通。

蒸发容器1的侧面分开设置有进液口11与出油装置12，出油装置12包括出油口121及汇油槽122，其中，出油口12的位置略高于进液口11。汇油槽122设置在蒸发容器1内，汇油槽122设置有U形容腔1221，容腔1221的开口向上。出油口121一端设置在容腔1221的内底面1222，汇油槽122的两侧板1223的顶面呈水平且高于出油口121，容腔1221的内底面1222呈倾斜状，靠近出油口121的一端较低，远离出油口121的一端较高。需要浓缩的含油废水经由进液口11进入到蒸发容器1内。当含油废水被浓缩时，随着废液中的水分被逐渐蒸发掉，油脂类物质被逐渐浓缩离析出来。因为水分被逐渐蒸发掉，含油废水的液面逐渐下降。当液面降到设定位置时，设备自动从外部补充新的含油废水进入蒸发容器1内。当液面逐渐上升至汇油槽122的两侧板1223的顶面位置时，浓缩出来的油脂将自动流入汇油槽122的容腔1221内，并自动从出油口121流出，油脂被收集回收再利用。实现废物利用的目的，降低成本，减少环境污染。

蒸发容器1的上部还分开设有进气口13及蒸汽出口14。进气口13可连通至蒸发容器1内部，蒸汽出口14通过连接口5与引风机4的进风端41相连通。蒸发容器1内的含油废水蒸发产生的水蒸汽通过引风机4的进风端41被抽吸走，蒸发容器1内形成负压，外部空气可由进气口13进入蒸发容器1内，使其内的负压得到消除。另外，当蒸发容器1内的水蒸汽压强比较高时，高压的水蒸汽可由进气口13溢漏出来，维持蒸发容器1内的水蒸汽压强平衡，保证设备的使用安全。同时，可以防止废水的蒸汽外溢，消除工作场所的雾气，改善工作环境的空气质量。

在蒸汽出口14与引风机4的进风端41的联接处设有可关闭与开启通风道的风门装置15。风门装置包括风门电机151、风门轴152及风门（图中未示出），风门电机151控制风门轴152转动，风门可随风门轴15一起转动。风门设置在蒸汽出口14的排气管道内。风门电机151控制风门轴152的转动，风门随动可关闭与开启排气管道。当需浓缩的含油废水温度低于设定的上限温度时，风门一直处于关闭状态，防止含油废水的热量被引风机4产生的风流吸走。只有当设置在蒸发容器1内的蒸汽传感器（图中未示出）感应到含油废水释放出的水蒸汽时，风门才被开启。

另外，靠近蒸发容器1的底部还设有排渣口16。因为，本设备工作一段时间后，在蒸发容器1的底面逐渐沉淀堆积有废水中的各种杂质，既影响换热器2的导热效果，也占用蒸发容器1的有效容积。因此，有必要定期对杂质进行清理和清洗。排渣口16就是主要为这个目的而设置的。另一方面，本设备在浓缩非油类液体溶液时，浓缩后的液体也可以从排渣口16流排出来。这样地设计无疑扩大了本发明的使用范围。

进一步地，蒸发容器1的上部设有可开启与关闭的折叠盖17，便于对蒸发容器1内部的定期清洗以及换热器2的维修更换。在蒸发容器1的侧面设置有控制箱6，在控制箱6内设置有控制器（图中未示出）。控制器为可编程控制器，对整台设备进行自动化控制，可实现自动化生产。在蒸发容器1的内外壁之间充塞有保温材料18，本实施例中，保温材料为聚氨酯发泡胶。该材料的保温范围为-18℃~121℃，完全适用本设备的需要。实际使用时，当蒸发容器1内含油废水处于沸腾状态时，保温材料18起到隔热保温作用，使得蒸发容器1的外壁温度与环境温度相比不超出3℃。为了便于本设备的固定及搬运，在蒸发容器1的底部还固定有支撑脚19。

换热器2为盘绕的通管，即盘管。换热器2通过安装板21固定在蒸发容器1的内底面，其前端端口横向设置，在蒸发容器1的侧面与燃烧器3相连接；其后端端口延伸到蒸发容器1的上部，在蒸发容器1的外面通过连接口5与引风机4相连接。在靠近换热器2的前端端口设置有火焰观察口22，通过火焰观察口22，用户可以很方便地目视到燃烧器3内的火焰燃烧状况。另一方面，在换热器2的管壁上固定有多根导热用的热管23，既增加换热器2的散热面积，同时又加快换热器2管壁上的热量传导到含油废水中的速度。为了扩大本发明的使用范围，换热器的材质为不锈钢，提高其耐腐蚀能力和防锈能力，延长其使用寿命。

燃烧器3为一种火焰可在盘管内燃烧的燃烧器，外形呈直筒状。其内设置有燃烧头（图中未示出）。燃烧头燃烧燃气或油类时产生的火焰由设置在燃烧器3前端的出焰口喷出。出焰口与换热器2的前端端口相连通。因此，燃烧器3的燃烧火焰喷入换热器2的管道内继续燃烧，燃烧产生的热量使得换热器2的管壁的温度升高，燃烧后残余烟气被设置在换热器2后端端口的引风机4抽出。在燃烧器3的后端设有进风装置31，调节进风装置31可以控制进入燃烧头的助燃空气的流量大小，目的是调节燃料的燃烧状况，使得燃料燃烧充分，燃烧火焰稳定。燃烧器3还设有点火电极32和火焰探针33，目的是可以实现燃烧头自动点火、火焰熄火保护等功能。燃料管34侧向设置，便于燃烧器3的美观和安装维护方便。

引风机4为离心式风机，引风机4的驱动电机42采用变频电机，便于实现自动化控制。引风机4固定在蒸发容器1的上部，其吸风端41与连接口5相连通。连接口5设有两个接口51及52，接口51与换热器2的后端端口相连通，接口52与蒸汽出口14相连通。当风门装置15开启时，抽风量的负荷增加，引风机4的驱动电机42通过变频控制转速同时升高，排风量增大，保证蒸发出来的水蒸汽及时被引风机4抽吸排出。

在本设备开始工作，燃烧器点燃前，先开启引风机4，对换热器2的管道内以及燃烧器2内的空气进行预扫风，排出管道内残留的湿气或CO₂气体，便于火焰点燃。另外，在本设备结束工作前，为保证安全，蒸发容器1的温度冷却降到设定的下限温度以下时，引风机4才可以停止运转，设备断电关机。本实施例的下限温度设定为10℃~40℃，可根据环境温度做适当调整。

为了增加本设备的使用安全，在燃烧器3的外部设置有安全罩7，防止用户被燃烧器3灼伤。安全罩7前端设有可关闭及开启的罩门71，可以方便用户使用火焰观察口22和检修、调节、维护燃烧器3。安全罩7的四周侧面设有多个凸形开孔72，便于通风。为了整机的美观性，设置保护罩8把接口5罩盖住。另一方面，本设备使用液面传感器及多个温度感应器，可对含油废水的液面及蒸发容器1各处的温度进行实时监控。感应信号传至控制器内，由控制器统一管理，保证本设备可以全自动安全稳定地运行。

利用本发明进行含油废水蒸发浓缩的方法主要包括以下步骤：

第一步，待浓缩的含油废水从进液口12进入蒸发容器1内，含油废水的液面高于换热器2所在的位置；

第二步，在点燃燃烧器3之前先开启引风机4，对换热器2的管道内以及燃烧器2内的空气进行预扫风；

第三步，点燃燃烧器3；燃烧器3燃烧的火焰和烟气进入换热器2内，并在换热器2的管道内继续燃烧；燃烧产生的热量经过所述换热器的管壁传导到含油废水中，使得含油废水受热温度逐渐升高，含油废水内的水分被逐渐蒸发出来；当设置在蒸发容器1内蒸汽传感器感应到含油废水释放出的水蒸汽时，设置在蒸汽出口14排风管道内的风门装置15才自动打开。含油废水蒸发出来的水蒸汽被引风机4抽吸排出到蒸发容器1外，含油废水内的水分就这样被不断地蒸发掉，实现含油废水被浓缩的目的；此时，油脂类物质将被逐渐离析出来浮在液面上；因为水分被逐渐蒸发掉，含油废水的液面逐渐下降；

第四步，当液面降到设定位置时，燃烧器3自动熄火停止燃烧；

第五步，设备自动从外部补充新的含油废水进入蒸发容器1内；当液面逐渐上升至汇油槽122的顶面位置时，浓缩出来的油脂将自动流入汇油槽122内，并自动从出油口121流出，油脂被收集回收再利用；当油脂全部从蒸发容器1内流出后，补充新液的步骤自动停止；

第六步，重复上述第三步至第五步骤，燃烧器3将自动点燃，再次对蒸发容器1内含油废水进行加热，进入下一个加热蒸发的浓缩循环；

第七步，浓缩工作结束，设备需要停机时，燃烧器3的火焰熄灭，引风机4继续工作，直至蒸发容器1的温度冷却降到设定的下限温度（10℃~40℃）以下，才停止运转，设备才自动停电关机。

综上所述，本发明具有结构紧凑，占地面积小，使用安全，热能利用率高，节能效果显著等特点。既可用于含油废水的浓缩处理，也可用于其它废水或溶液的浓缩处理，例如：造纸废水浓缩、染印废水浓缩、电镀液浓缩、药液浓缩等，使用范围广，经济效益显著。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含油废水蒸发浓缩设备，包括盛装含油废水的蒸发容器、换热管、燃烧器以及引风机，在蒸发容器上设置有进液口与出油装置，其特征在于，所述换热器为管状盘绕设置在所述蒸发容器的内底面，所述燃烧器设置在所述蒸发容器的外侧面，所述引风机设置在所述蒸发容器的外部；所述燃烧器的出焰口与所述换热器的前端端口相连通，所述换热器的后端端口通过连接口与所述引风机的吸风端相连通；所述蒸发容器上部设有蒸汽出口，所述蒸汽出口也通过所述连接口与所述引风机的进风端相连通；所述出油装置设置出油口，所述出油口的位置略高于所述进液口，浓缩出来的油脂从所述出油口排出。

2.如权利要求1所述的含油废水蒸发浓缩设备，其特征在于，所述换热器上固定有多根导热用的热管。

3.如权利要求1所述的含油废水蒸发浓缩设备，其特征在于，所述换热器的材质为不锈钢。

4.如权利要求1所述的含油废水蒸发浓缩设备，其特征在于，在所述蒸发容器的内外壁之间充塞有保温材料。

5.如权利要求1所述的含油废水蒸发浓缩设备，其特征在于，所述蒸发容器上部设有进气口，所述进气口可连通至所述蒸发容器内部。

6.如权利要求1所述的含油废水蒸发浓缩设备，其特征在于，靠近所述蒸发容器的底部还设有排渣口。

7.如权利要求1所述的含油废水蒸发浓缩设备，其特征在于，所述出油装置还包括汇油槽，所述汇油槽设置在所述蒸发容器内，所述汇油槽设置有开口向上的容腔，所述出油口一端设置在所述容腔的内底面，所述汇油槽的两侧板的顶面呈水平且高于所述出油口，所述容腔的内底面呈倾斜状，靠近所述出油口的一端较低，远离所述出油口的一端较高。

8.如权利要求1所述的含油废水蒸发浓缩设备，其特征在于，在所述蒸汽出口与所述连接口的排气管道上设有可关闭与开启排气管道的风门装置。

9.如权利要求1所述的含油废水蒸发浓缩设备，其特征在于，靠近所述换热器的前端端口设置有火焰观察口。

10.一种利用权利要求1所述的含油废水蒸发浓缩设备进行含油废水蒸发浓缩的方法，其特征在于，该方法主要包括以下步骤：

第一步，待浓缩的含油废水从所述进液口进入所述蒸发容器内，含油废水的液面高于所述换热器所在的位置；

第二步，点燃所述燃烧器之前先开启所述引风机，对所述换热器的管道内以及燃烧器内的空气进行预扫风；

第三步，点燃所述燃烧器后，所述燃烧器燃烧的火焰和烟气进入所述换热器内，并在所述换热器的管道内继续燃烧；燃烧产生的热量经过所述换热器的管壁传导到含油废水中，使得含油废水受热温度逐渐升高，含油废水内的水分被逐渐蒸发出来；含油废水蒸发出来的水蒸汽被所述引风机抽吸排出到所述蒸发容器外，含油废水内的水分就这样被不断地蒸发掉，实现含油废水被浓缩的目的；此时，油脂类物质将被逐渐离析出来浮在液面上；因为水分被逐渐蒸发掉，含油废水的液面逐渐下降；

第四步，当液面降到设定位置时，所述燃烧器自动熄火停止燃烧；

第五步，设备自动从外部补充新的含油废水进入所述蒸发容器内；当液面逐渐上升至所述出油装置位置时，浓缩出来的油脂将自动从所述出油装置的出油口流出，油脂被收集回收再利用；当油脂全部从所述蒸发容器内流出后，补充新液的步骤自动停止；

第六步，重复上述第三步至第五步骤，所述燃烧器将自动点燃，再次对所述蒸发容器内含油废水进行加热，设备进入下一个加热蒸发的浓缩循环；

第七步，浓缩工作结束，设备需要停机时，所述燃烧器的火焰熄灭，所述引风机继续工作，直至所述蒸发容器的温度冷却降到设定的下限温度以下，才停止运转，设备才自动停电关机。

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