CN105776377B - 一种工业液体危废处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种工业液体危废处理系统，由空气循环处理微系统、废液浓缩处理微系统和热泵循环微系统三个部分组成，所述的空气循环处理微系统由风机、空气与废液浓缩处理器和空气/制冷剂换热器组成；所述的废液浓缩处理微系统由废液存储箱、废液循环泵、废液排液泵、废液进液泵、废液/制冷剂换热器以及空气与废液浓缩处理器组成；所述的热泵循环微系统由制冷压缩机、热力膨胀阀、废液/制冷剂换热器、空气/制冷剂换热器、散热器组成。本发明利用低温蒸发技术对含水率较高的工业液体危废进行浓缩处理，可使工业液体危废委外处理量降低70%以上。
Description
技术领域
本发明属于化工领域，涉及一种废液处理系统，具体来说是一种工业液体危废的处理系统。
背景技术
根据国家危废名录的定义：危废是一类具有易燃性、毒性、腐蚀性、感染性并可能对环境以及人类身体健康产生有害影响的一类固体和液态废弃物。近年来，随着我国工业化进程的推进，工业危废量也逐年递增，国家对企业每年的危废排量做出一定的限制，而且危废的处置费用昂贵,从而造成了危废的堆积，企业压力增加。因此,不及时处理危废，对生态环境和人民群众健康存在潜在的严重影响。
随着“十三五”规划的提出，节能环保已经成为生态文明建设的两个重要方面，对比“十二五”期间，有关部门预测“十三五”期间政府在节能环保方面的投资预计是“十二五”期间投资的两倍以上，从中可以看出政府对节能环保的重视和大规模投入的决心。
发明内容
针对现有危废处理技术中的技术问题，本发明提供了一种工业液体危废处理系统，所述的这种工业液体危废处理系统能解决现有技术没能及时处理的危废问题，同时达到节能环保的有效作用。
本发明提供了一种工业液体危废处理系统，由空气循环处理微系统、废液浓缩处理微系统和热泵循环微系统三个部分组成，
所述的空气循环处理微系统由风机、空气与废液浓缩处理器和空气/制冷剂换热器组成；
所述的废液浓缩处理微系统由废液存储箱、废液循环泵、废液排液泵、废液进液泵、废液/制冷剂换热器以及空气与废液浓缩处理器组成；
所述的热泵循环微系统由制冷压缩机、热力膨胀阀、废液/制冷剂换热器、空气/制冷剂换热器、散热器组成；
所述的废液储存箱分别和所述的废液进液泵、废液排液泵、废液循环泵、废液/制冷剂换热器连接，所述的废液/制冷剂换热器分别和所述的空气与废液浓缩处理器、废液循环泵、制冷压缩机、散热器连接，所述的空气/制冷剂换热器分别和所述的风机、空气与废液浓缩处理器、制冷压缩机、热力膨胀阀连接，所述的散热器分别和所述的废液/制冷剂换热器、热力膨胀阀连接，所述的风机分别和所述的空气/制冷剂换热器、空气与废液浓缩处理器连接。
空气循环处理微系统处于一个封闭的回路内，回路内空气在风机的动力下进入空气与废液浓缩处理器，与加热后的废液在空气与废液浓缩处理器中进行降膜传质，在两者水蒸气压差的作用下，水蒸气从废液表面向空气进行迁移，溶液得到浓缩。废液中的溶质和水，标准沸点差异不大，低温蒸发技术避免低沸点溶质的蒸发夹带，将废液有效浓缩。空气含湿量增大，高湿度的空气在出空气与废液浓缩处理器后进入空气/制冷剂换热器，与换热器管道内低温低压的制冷剂进行换热，当温度降到露点温度以下时，空气中的水蒸气凝聚析出，经凝结水盘排出。从而使空气的含湿量降低，冷却回收的程度由冷却温度控制，析湿后的低湿空气重新通过风机引入空气与废液浓缩处理器中，达到空气再循环利用的目的。
在废液浓缩处理微系统中，废液在废液进液泵的驱动下进入废液存储箱，待液位到达一定液位时关闭废液进液泵，在废液循环泵的驱动下，废液进入废液/制冷剂换热器（即热泵系统的冷凝器）与制冷剂换热，使废液温度升高，提高了废液的水蒸气压，加热后的废液进入空气与废液浓缩处理器与环境空气进行降膜传质，使废液得到浓缩处理，一次浓缩处理完成后再次进入废液储存箱内。可通过多次循环处理，达到不同的浓缩处理要求。浓缩完成后，通过废液排液泵将浓缩后的废液排出收集。
制冷压缩机，热力膨胀阀，废液/制冷剂换热器（冷凝器），空气/制冷剂换热器（蒸发器）和散热器制冷部件构成一个热泵循环微系统。热泵循环微系统中，制冷剂在空气/制冷剂换热器（蒸发器）中与高湿的循环空气换热；完成制冷作用后制冷剂被吸入制冷压缩机绝热压缩，制冷剂温度、压力升高,排出的高温高压气态制冷剂在废液/制冷剂换热器（冷凝器）中对废液进行加热，由于系统所需的加热量与废液/制冷剂换热器（冷凝器）不一定匹配，为保证系统稳定正常运行，需在废液/制冷剂换热器（冷凝器）后串联一个散热器从而使热泵系统达到能量平衡。
本发明是一种热泵驱动的工业液体危废处理系统，以热泵作为驱动热源，由空气循环处理流程、工业液体危废处理流程和热泵循环流程三个部分组成。该系统的空气循环回路为全封闭回路，内置风机实现处理空气的循环使用；同时,利用热泵冷凝端排出热量，对工业液体危废加热，提高其水蒸气传质势；加热后的工业液体危废在空气与废液浓缩处理器表面喷淋，发生低温汽化蒸发，水蒸气向循环空气迁移，实现工业液体危废的浓缩；通过空气/制冷剂换热器（蒸发器）对从工业液体危废处理器出来的高温高湿空气进行降温冷却析湿，降低空气湿度，达到使空气再循环利用的目的。采用热泵替代蒸汽或电加热的使用,使能源利用效率提高了3倍以上，并且该系统实现废气零排放，确保环境友好。
本发明采用低温蒸发技术设计的工业液体危废的表面蒸发温度≤60℃,采用热泵作为驱动热源在有效地减少能耗的同时,亦能满足低温表面蒸发所要求的处理温度。。本发明利用低温蒸发技术能对含水率较高的工业液体危废进行浓缩处理，可使工业液体危废的处理量降低70%以上。
本发明研发的一种以热泵为驱动热源的封闭式废液浓缩处理系统，利用的低温表面蒸发汽化技术具有精馏特性，可以避免工业液体危废中所含较低沸点的物质汽化，从而避免危废在蒸发浓缩过程中有不利于环境的物质逸出；封闭式空气循环回路的设计不存在危废处理时对周围环境造成的安全隐患，保证危废处理系统在工作过程中对环境的友好性。
附图说明
图1为本发明的系统结构流程示意图。
图2为本发明的一个具体实施示例。
1、废液进液泵；2、废液存储箱；3、废液排液泵；4、废液循环泵；5、空气与废液浓缩处理器；6、废液/制冷剂换热器（冷凝器）；7、制冷压缩机；8、散热器；9、热力膨胀阀；10、空气/制冷剂换热器（蒸发器）；11、循环风机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明加以详细说明，凡是采用本发明的相似处理流程及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
如图1、图2所示，一种工业液体危废处理系统，其特征在于：由空气循环处理微系统、废液浓缩处理微系统和热泵循环微系统三个部分组成，
所述的空气循环处理微系统由风机11、空气与废液浓缩处理器5和空气/制冷剂换热器10组成；
所述的废液浓缩处理微系统由废液存储箱2、废液循环泵4、废液排液泵3、废液进液泵1、废液/制冷剂换热器6以及空气与废液浓缩处理器5组成；
所述的热泵循环微系统由制冷压缩机7、热力膨胀阀9、废液/制冷剂换热器6、空气/制冷剂换热器10、散热器8组成；
所述的废液储存箱2分别和所述的废液进液泵1、废液排液泵3、废液循环泵4、废液/制冷剂换热器6连接，所述的废液/制冷剂换热器6分别和所述的空气与废液浓缩处理器5、废液循环泵4、制冷压缩机7、散热器8连接，所述的空气/制冷剂换热器10分别和所述的风机11、空气与废液浓缩处理器5、制冷压缩机7、热力膨胀阀9连接，所述的散热器8分别和所述的废液/制冷剂换热器6、热力膨胀阀9连接，所述的风机11分别和所述的空气/制冷剂换热器10、空气与废液浓缩处理器5连接。
所述的空气/制冷剂换热器10的下端设置有凝结水盘。
本发明具体工作过程如下：
一种热泵驱动的工业液体危废处理系统的流程箱体内的循环空气在循环风机11的动力作用下进入空气与废液浓缩处理器5，与加热后的废液在空气与废液浓缩处理器5中进行降膜传质，在两者水蒸气压差的作用下，水蒸气从废液表面向空气进行迁移，溶液得到浓缩，空气含湿量增大，高湿度的循环空气在出空气与废液浓缩处理器5后进入空气/制冷剂换热器（蒸发器）10，与换热器10内的低温低压制冷剂进行换热，当空气温度降到对应的露点温度以下时，循环空气中所含的水蒸气凝聚析出，凝聚水分收集排出装置外进行回收利用，同时含湿量减少的循环空气重新通过循环风机11引入空气与废液浓缩处理器5中，达到空气再循环利用的目的；在热泵循环中制冷剂经制冷压缩机7吸入压缩后，温度、压力升高，形成高温高压的气态制冷剂，在废液/制冷剂换热器（冷凝器）6中对废液进行加热，针对系统所需加热量对废液/制冷剂换热器（冷凝器）6进行设计，因在整个循环过程中会产生能量剩余，为保证系统正常运行，在废液/制冷剂换热器（冷凝器）6后串联一个散热器8从而达到能量平衡，冷凝成液态的制冷剂经热力膨胀阀9降温降压后进入空气/制冷剂换热器（蒸发器）10吸热蒸发，之后重新进入制冷压缩机7中完成下一个循环。
废液在废液进液泵1的驱动下进入废液存储箱2，进液量由液位控制器控制，待液位到达一定液位时关闭废液进液泵1，开始进行废液的浓缩处理；废液处理过程中，废液循环在废液循环泵4的驱动下，废液进入废液/制冷剂换热器（冷凝器）6与制冷剂换热，废液温度升高，从而提高废液表面的水蒸气压，然后进入空气与废液浓缩处理器5与环境空气进行降膜传质，使溶液得到浓缩处理，一次浓缩处理完成后再次进入废液储存箱2内。通过多次循环处理，达到要求的最终浓度；浓缩后液位降低，待浓缩至设定液位，判定浓缩结束，浓缩后的废液通过废液排液泵3排出收集。
Claims (1)
1.一种工业液体危废处理系统，其特征在于：由空气循环处理微系统、废液浓缩处理微系统和热泵循环微系统三个部分组成，
所述的空气循环处理微系统由风机、空气与废液浓缩处理器和空气/制冷剂换热器组成；
所述的废液浓缩处理微系统由废液存储箱、废液循环泵、废液排液泵、废液进液泵、废液/制冷剂换热器以及空气与废液浓缩处理器组成；
所述的热泵循环微系统由制冷压缩机、热力膨胀阀、废液/制冷剂换热器、空气/制冷剂换热器、散热器组成；
所述的废液存储箱分别和所述的废液进液泵、废液排液泵、废液循环泵、废液/制冷剂换热器连接;所述的废液/制冷剂换热器分别和所述的空气与废液浓缩处理器、废液循环泵、制冷压缩机、散热器连接;所述的空气/制冷剂换热器分别和所述的风机、空气与废液浓缩处理器、制冷压缩机、热力膨胀阀连接;所述的散热器分别和所述的废液/制冷剂换热器、热力膨胀阀连接；所述的风机和所述的空气与废液浓缩处理器连接；
废液在废液进液泵的驱动下进入废液存储箱，进液量由液位控制器控制，待液位到达一定液位时关闭废液进液泵，开始进行废液的浓缩处理；废液处理过程中，废液循环在废液循环泵的驱动下，废液进入废液/制冷剂换热器与制冷剂换热，废液温度升高，从而提高废液表面的水蒸气压；
空气循环处理微系统处于一个封闭的回路内，回路内空气在风机的动力下进入空气与废液浓缩处理器，与加热到≤60℃后的废液在空气与废液浓缩处理器中进行降膜传质，在两者水蒸气压差的作用下，水蒸气从废液表面向空气进行迁移，溶液得到浓缩；
空气含湿量增大，高湿度的循环空气在出空气与废液浓缩处理器后进入空气/制冷剂换热器，与空气/制冷剂换热器内的低温低压制冷剂进行换热，当空气温度降到对应的露点温度以下时，循环空气中所含的水蒸气凝聚析出，凝聚水分收集排出装置外进行回收利用，同时含湿量减少的循环空气重新通过循环风机引入空气与废液浓缩处理器中，达到空气再循环利用的目的；
制冷剂经制冷压缩机吸入压缩后，温度、压力升高，形成高温高压的气态制冷剂，在废液/制冷剂换热器中对废液进行加热，冷凝成液态的制冷剂经热力膨胀阀降温降压后进入空气/制冷剂换热器吸热蒸发，之后重新进入制冷压缩机中完成下一个循环；
废液经一次浓缩处理完成后再次进入废液存储箱内，通过多次循环处理，达到要求的最终浓度；浓缩后液位降低，待浓缩至设定液位，判定浓缩结束，浓缩后的废液通过废液排液泵排出收集。
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