CN103241786A - 蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蒸发系统，包括包括：蒸发室，所述蒸发室具有第一入口和第一出口；冷凝室，具有第二入口、第二出口、以及设置在所述第二入口与所述第二出口之间的冷凝管；泵；所述泵的出口与所述蒸发室连通；其中，所述第二入口与所述第一出口连通，并且所述第二出口与所述第一入口连通，以构成对来自所述蒸发室中蒸汽进行冷凝的循环回路，其中，在所述循环回路中，设有引导所述蒸发室中蒸汽流向所述冷凝室的风机组，所述风机组位于所述第一出口与第二入口之间。能够有效地处理电导率为60000μs/cm以上的工业排放高浓盐水。其优点是低温闭环常压，耗能小，效率高。

Description

蒸发系统

技术领域

本发明涉及一种蒸发系统。

背景技术

对于现有技术中包含镁离子、钙离子、铁离子、氯化钠的广义上的高浓盐水，尤其是现有技术中电导率为60000μs/cm以上的浓盐水有效的处理办法是用多效高温蒸发装置，使被处理的水超过沸点，变成蒸汽蒸发出去。其缺点是耗能大，效率低。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种蒸发系统，能够有效地处理电导率为60000μs/cm以上的浓盐水。其优点是低温闭环常压，耗能小，效率高，成本低。

为实现上述目的，本发明提供一种蒸发系统包括：至少一个蒸发室，蒸发室具有第一入口和第一出口；冷凝室，具有第二入口、第二出口、以及设置在第二入口与第二出口之间的冷凝管；泵；泵的出口与蒸发室连通；其中，第二入口与第一出口连通，并且第二出口与第一入口连通，以构成对来自蒸发室中蒸汽进行冷凝的循环回路，其中，在循环回路中，设有引导蒸发室中蒸汽流向冷凝室的风机组，风机组位于第一出口与第二入口之间。

优选地，还包括其中设有加热元件的管段，管段的一个管端口与第二出口连通，而另一管端口与第一入口连通。

优选地，加热元件为热风幕。

优选地，在蒸发室中设置有多个喷嘴，喷嘴位于第一入口和第一出口之间。

优选地，还包括：填料支撑架以及放置在填料支撑架上的填料，均设置在蒸发室中且位于喷嘴与第一入口之间，填料支撑架具有与第一入口相通的通孔。

优选地，在蒸发室中，设有位于填料支撑架的下方的螺旋输送器，螺旋输送器的出料口从蒸发室伸出。

优选地，蒸发室、冷凝室、管段的材料为多种材质，例如可以是塑料等。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

1.蒸发室与冷凝室连通，构成对来自蒸发室中水蒸汽进行冷凝的循环回路，这里的水蒸汽为浓盐水蒸发形成，在冷凝室中部分未冷凝的蒸汽通过循环回路可以再次回到冷凝室中冷凝，这样能够将进入蒸发室的待蒸发流体有效地蒸发，例如当蒸发室中待蒸发流体是温度为40℃-90℃、并且电导率为60000μs/cm以上的浓盐水时，显然这样就提高了对浓盐水处理的能力。

2.冷凝室的第二出口和冷凝室的第一入口之间连通有带有加热元件的管段，这使得冷凝室中部分未被冷凝的水蒸汽，通过管段的加温再回到蒸发室中，这可以为待蒸发流体(例如上述的浓盐水)的进一步蒸发提供热量，从而进一步提高了蒸发速度，并且当待蒸发流体为上述浓盐水时使得该浓盐水经过本发明蒸发系统处理后结晶成干盐。

3.蒸发室中的填料增大了浓盐水的蒸发面积，从而提高了蒸发效率，本发明中对填料的要求是能够增大浓盐水蒸发面积，并且不被浓盐水腐蚀。

4.浓盐水可以在蒸发室外先加热后再输送进蒸发室。

附图说明

图1是本发明蒸发系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式进行描述。

蒸发系统，包括：蒸发室1、冷凝室2、以及泵11，其中，蒸发室至少有一个，并且蒸发室都具有第一入口6和第一出口3；冷凝室2具有第二入口4和第二出口5，蒸发室的第一出口3与冷凝室2的第二入口4连通，冷凝室2的第二出口5与蒸发室的第一入口6连通，并且，冷凝室2中有设置在第二出口5和第二入口4之间设置有冷凝管；泵11向蒸发室提供待蒸发流体作为处理对象，例如温度为40-90℃的电导率为60000μs/cm以上的浓盐水，泵11的出口与蒸发室连通。以下为便于描述，以处理对象为温度为40-90℃的电导率为60000μs/cm以上的浓盐水，进行说明。上述第一出口3与第二入口4连通、第二出口5与第一入口6连通构成对来自蒸发室中水蒸汽进行冷凝的循环回路，这里提及的水蒸汽包括但不限于由泵11提供的40-90℃电导率为60000μs/cm以上的浓盐水本身自带的水蒸汽。同时，为了引导蒸发室中的水蒸汽能够流向冷凝室2，在循环回路中设置有风机组13，风机组13设置在第一出口3与第二入口4之间，使得来自蒸发室的水蒸汽能够被循环地在冷凝室中冷凝成蒸馏水排出。应该理解，上述风机组13设置的位置仅为优选的方式，还可以设置在循环回路的任何能够引导蒸发室中的水蒸汽流向冷凝室2的位置。

上述的浓盐水，至少包含镁离子、钙离子、铁离子、氯化钠中的一种或几种。并且，根据以上描述，显然本发明蒸发系统为低温闭环蒸发系统。

上述的系统能将进入蒸发室的温度为40-90℃并且电导率为60000μs/cm以上的浓盐水中水分有效地蒸发，这样以低温闭环蒸发的方式提高了对浓盐水处理的能力。

进一步，蒸发室的数量至少为一个，优选的为四个以上(附图中未全部示出)，并且每个蒸发室的第一出口3均与冷凝室2的第二入口4连通，冷凝室2的第二出口5与每个蒸发室的第一入口6连通，这里，冷凝室2第二出口5和第二入口4的数量至少各有一个，具体数量并不限定，其可以为能够按照上述第一出口3与第二入口4、第二出口5与的第一入口6连通的任意个。应该理解，如图1所示，每个蒸发室的第一出口3可以为同一口。

为了方便起见，以下对蒸发室的描述，均以一个为准，其余任意数量各蒸发室的结构均与以下描述的蒸发室相同。

本发明的蒸发系统还包括管段7，管段7的一个端口与第二出口5连通，另一个端口与第一入口6连通，并且管段7上设置有加热元件。在一个优选的示例中，第二出口5和第一入口6就是通过管段7实现连通的，管段7的加热元件优选地的为热风幕，优选的加热温度为风的温度与浓盐水的温度接近，例如优选为40-90℃或者60-90℃，但是不会超过90℃。显然可以理解，在具有加热元件的管段7的情形下，蒸发室内浓盐水能够持续产生水蒸汽，从而本发明蒸发系统能够最终使得蒸发室内的浓盐水最后结晶成干盐。

进一步，本发明蒸发系统的蒸发室1中设置有多个喷嘴8，喷嘴8位于所述第一入口6和第一出口3之间，上述泵11的出口与蒸发室1连通就是通过泵11的出口连通蒸发室1中的喷嘴8实现的，也就是泵11提供的温度为40-90℃的电导率为60000μs/cm以上的浓盐水从喷嘴8中喷入蒸发室1。当然使用喷嘴仅是优选方式，只要泵能够向蒸发室输送浓盐水，不用喷嘴也可以。进一步优选地，所有的喷嘴为塑料制成，当然，该塑料应能耐浓盐水腐蚀。

蒸发室1还包括：填料支撑架10、以及放置在填料支撑架10上的填料9，二者均设置在蒸发室1中，且均位于喷嘴8与第一入口6之间，填料支撑架10具有与第一入口6相通的通孔。填料9可以为耐浓盐水腐蚀的任意材料，在喷嘴8喷洒浓盐水后，浓盐水洒落在填料9上，因此增大了浓盐水的表面积，即，填料9的作用是增大浓盐水的表面积，以加速浓盐水的蒸发。填料支撑架10的通孔让循环回路中的未被冷凝室冷却的蒸汽、以及携带该蒸汽的气流(该气流由风机组提供)通过，并且，在采用具有加热元件的管段的情形下，上述浓盐水在不断的蒸发后会结晶形成干盐，上述通孔可以使干盐落下。这里提及的干盐，为浓盐水蒸发后固体残留物。

进一步，上述干盐可以通过螺旋输送器12运出蒸发室1，螺旋输送器12设置在蒸发室中，位于填料支撑架10下方，并且螺旋输送器12的出料口从蒸发室1中伸出。

在一个优选的实施例中，当本发明处理对象为：温度为40-90℃、并且电导率为60000μs/cm以上的浓盐水时，由于该浓盐水在40-90℃即产生水蒸汽，所以该蒸发系统的工作温度不会超过90℃(即使是有带加热元件的管段的情形下，加热元件也不会将流经加热元件的气流(或气流与水蒸汽的混合物加热至超过90℃)由于水分不断的蒸发浓盐水逐渐的浓缩，当达到饱和时就会产生结晶的干盐沉入蒸发室底部由螺旋输送器送出，因此，蒸发室1、冷凝室2、管段7的材料均可以为塑料，这就使得本发明蒸发系统成本降低、变轻。应该理解，塑料是一种优选的材料，并不用于限制本发明，其他材料同样可以适用于本发明，但是至少应该保证具有对本发明上述浓盐水的耐腐蚀性。

上述蒸发室包括的喷嘴8、填料9、填料支撑架10、螺旋输送器12等的位置关系及材料等描述，适用于任意数量的蒸发室中的每一个。

以本发明蒸发系统具有上述填料、以及上述带加热元件的管段为例，说明本发明蒸发系统处理浓盐水的工作过程为：

通过泵11和喷嘴8向蒸发室供温度为40-90℃的电导率为60000μs/cm以上的浓盐水，浓盐水附着在填料上使得浓盐水的蒸发面积变大，浓盐水产生的水蒸汽通过风机组产生的气流，从第一出口向第二入口流动，最终流入冷凝室，经过冷凝室中的冷凝管的冷却形成冷凝水；由于风机组设置在所述第一出口与第二入口之间，产生气流引导水蒸汽从蒸发室流入冷凝室，同样的，产生的气流还会从冷凝室的第二出口流入蒸发室第一入口，并且，气流在从第二出口流入蒸发室第一入口的过程中会受到管段中加热元件的加热，加热后的气流穿过填料支撑架的通孔，流向附着有浓盐水的填料，进一步促进浓盐水的蒸发，产生水蒸汽，并在此通过风机组的引导进入冷凝室，以此循环蒸发、冷凝，从而实现对浓盐水的浓缩处理。当本发明蒸发系统持续运行时，由于水分不断的蒸发浓盐水逐渐的浓缩，当达到饱和时就会产生结晶的干盐沉入蒸发室底部，干盐可以用螺旋输送器排出。

另外，本发明冷凝室中冷凝管的冷媒，可以由设在在蒸发室和冷凝室外侧的压缩机(未图示)提供。上述的泵11设置在蒸发室和冷凝室外侧。

作为一种优选方式，除了满足上述定义的40-90℃温度和60000μs/cm以上电导率条件之外，本发明的浓盐水也可以是除了水之外，只含有镁离子、钙离子、铁离子、氯化钠等溶解物，而不论各组分之间的百分比如何，只要是能够在40-90℃能够蒸发即可。

图1中还示出了阀15和17，阀17打开阀15关闭时，泵11可以使得浓盐水在蒸发室和浓盐水供应容器19中往复循环。当阀15打开时，泵可以从外部将待处理浓盐水送入供应容器19中。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种蒸发系统，其特征在于，包括：

蒸发室，所述蒸发室具有第一入口和第一出口；

冷凝室，具有第二入口、第二出口、以及设置在所述第二入口与所述第二出口之间的冷凝管；

泵；所述泵的出口与所述蒸发室连通；

其中，所述第二入口与所述第一出口连通，并且所述第二出口与所述第一入口连通，以构成对来自所述蒸发室中水蒸汽进行冷凝的循环回路，

其中，在所述循环回路中，设有引导所述蒸发室中水蒸汽流向所述冷凝室的风机组，所述风机组位于所述第一出口与第二入口之间。

2.根据权利要求1所述的蒸发系统，其特征在于，

还包括其中设有加热元件的管段，所述管段的一个管端口与所述第二出口连通，而另一管端口与所述第一入口连通。

3.根据权利要求2所述的蒸发系统，其特征在于，

所述加热元件为热风幕。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的蒸发系统，其特征在于，

在所述蒸发室中设置有多个喷嘴，所述喷嘴位于所述第一入口和第一出口之间。

5.根据权利要求4所述的蒸发系统，其特征在于，

还包括：填料支撑架以及放置在所述填料支撑架上的填料，均设置在所述蒸发室中且位于所述喷嘴与第一入口之间，所述填料支撑架具有与所述第一入口相通的通孔。

6.根据权利要求5所述的蒸发系统，其特征在于，

在所述蒸发室中，设有位于所述填料支撑架的下方的螺旋输送器，所述螺旋输送器的出料口从所述蒸发室伸出。

7.根据权利要求1-3、5-6中任一项所述的蒸发系统，其特征在于，

所述蒸发室、冷凝室的材料均为塑料。

8.根据权利要求2所述的蒸发系统，其特征在于，

所述蒸发室、冷凝室、管段的材料均为塑料。

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