CN105819527A - 除垢分离组件、包含它的垃圾渗滤液mvr蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除垢分离组件，包括分离器密闭罐体和设置在分离器密闭罐体内的料液喷嘴和与料液喷嘴配合使用的加热管，所述料液喷嘴设置在上部，所述加热管设置在下部且用于承接料液喷嘴喷出的料液；所述分离器密闭罐体底部设置有惰性固体颗粒和用于产生气流将惰性固体颗粒吹动至流化态沸腾的压缩空气管。过使用本申请所述的除垢分离组件，可以实现在线清洗，可以使得设备长期运行不用其他方法清洗，同时保持设备内壁光洁如新，延长设备的使用寿命，具有极大的经济效益、环境效益和社会效益。

Description

除垢分离组件、包含它的垃圾渗滤液MVR蒸发装置

技术领域

本发明涉及一种除垢分离组件及其包含它的垃圾渗滤液MVR蒸发装置。

背景技术

蒸发浓缩装置的加热器存在着不同程度的结垢问题，特别是在介质为氯化钠、硫酸钠、氢氧化钠、氯化镁、硫酸镁等无机盐，以及垃圾渗滤液处理（高浓度有机废水）、污水处理、食品、制糖、造纸、海水淡化、油田废水、隔膜烧碱、离子膜烧碱等蒸发浓缩、结晶装置的加热器中，由于料液中被溶解的物质析出，结垢问题非常突出。结垢是蒸发结晶装置中常见的现象，蒸发结晶装置的结垢，不仅降低设备的有效工作容积，增加了热阻和流动阻力，而且使得加热管的传热系数降低，生产能力下降，严重的结垢还会使生产停顿，缩短有效生产时间，降低设备使用寿命甚至损坏设备，增加原料和能源的消耗。

在结垢之后，一般采用机械清洗或者化学清洗两种方法（根据垢物的不同，可采用水溶法、酸洗法、碱煮、机械除垢、酸洗用缓蚀剂、超声波清洗等方法），频繁的机械清洗会对设备造成不可逆的损伤，而化学清洗容易对设备造成腐蚀，并会产生大量的含有化学成分的清洗废水，对环境造成很大的压力。现有技术急需一种除垢效果好的除垢分离组件及其包含它的垃圾渗滤液MVR蒸发装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种除垢效果好的除垢分离组件及其包含它的垃圾渗滤液MVR蒸发装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种除垢分离组件，包括分离器密闭罐体和设置在分离器密闭罐体内的料液喷嘴和与料液喷嘴配合使用的加热管，所述料液喷嘴设置在上部，所述加热管设置在下部且用于承接料液喷嘴喷出的料液；所述分离器密闭罐体底部设置有惰性固体颗粒和用于产生气流将惰性固体颗粒吹动至流化态沸腾的压缩空气管。

过使用本申请所述的除垢分离组件，可以实现在线清洗，可以使得设备长期运行不用其他方法清洗，同时保持设备内壁光洁如新，延长设备的使用寿命，具有极大的经济效益、环境效益和社会效益。

作为优选的，所述料液喷嘴与进料管连通，所述分离器密闭罐体底部与浮选器连通，所述浮选器通过出料循环泵与进料管连接；所述加热管与加热器连接并通过加热器循环加热。这样的设计利于实现料液通过浮选器进一步优化处理，加热管实现循环加热。

作为优选的，所述分离器密闭罐体上端设有蒸汽出口，所述分离器密闭罐体与蒸汽压缩机连通；所述压缩空气管与压缩空气进口连通，所述压缩空气管上开设有多个出气孔。这样的设计利于实现分离器密闭罐体内的真空闪蒸，利于高压空气通过压缩空气管进入分离器密闭罐体内。

作为优选的，所述浮选器与分离器密闭罐体底部连接的端部设有防止惰性固体颗粒进入的锥形挡板，所述分离器密闭罐体上设有惰性固体颗粒加入口。这样的设计使得惰性固体颗粒在重力作用下滑落至锥形挡板底部，防止其进入浮选器。

作为优选的，所述惰性固体颗粒为聚四氟乙烯颗粒、刚玉颗粒、玻璃颗粒或陶瓷颗粒中的任意一种或任意两种的组合或任意三种的组合或四种的组合。这样的设计是对方案的一种优化。

作为优选的，所述惰性固体颗粒为尺寸在1~10mm的颗粒。这样的设计是对方案的一种优化。

一种垃圾渗滤液MVR蒸发装置，其包括除垢分离组件，另外还包括进料泵、与进料泵连接且用于对料液预热的冷凝水预热器、用于提供冷凝水循环动力的冷凝水泵、与冷凝水泵连接且用于存储冷凝水的冷凝水罐；所述冷凝水罐与加热器的冷凝水出口连接；所述冷凝水预热器料液出口与浮选器进料口连接。这样的设计可以利用加热器的冷凝水对料液进行预热，提高能源利用率。

作为优选的，所述蒸汽出口通过二次蒸汽管与洗汽器连通，所述蒸汽出口和二次蒸汽管之间设有捕沫器。这样的设计可以通过捕沫器除去大液滴和泡沫。

作为优选的，所述洗汽器与汽水分离罐连通，所述汽水分离罐与蒸汽压缩机连接，所述蒸汽压缩机与加热器连通。这样的设计可以将二次蒸汽经过洗汽器，进入汽水分离罐后得到洁净的二次蒸汽，经过蒸汽压缩机后提高洁净二次蒸汽的温度后到加热器给料液加热。

作为优选的，所述汽水分离罐上设有循环水泵。循环水泵给洗汽器和蒸汽压缩机出口的过热蒸汽提供洗涤水和降温水。

本发明的优点和有益效果在于：过使用本申请所述的除垢分离组件，可以实现在线清洗，可以使得设备长期运行不用其他方法清洗，同时保持设备内壁光洁如新，延长设备的使用寿命，具有极大的经济效益、环境效益和社会效益；

该装置工艺合理、占地面积小、所需空间也小，操作方便，容易实现工业自动化控制，对于高浓度的料液和高粘度料液的蒸发浓缩结晶也适应，也可以对现有常规蒸发结晶装置进行改造，同样可以达到防、除垢的目的，解决了目前蒸发结晶装置的结垢难题，对推动蒸发结晶技术的发展、降低能耗、提高资源利用率等具有重要的意义，该装置除适用于垃圾渗滤液的蒸发结晶外，还适合于电镀废水、重金属废水的浓缩，同时还适用于环保、制药、矿冶、科研、油田、食品、化工、植物提取、生物工程、葡萄糖、木糖、淀粉食品等行业中蒸发浓缩及在线清洗的操作。

附图说明

图1为本发明料液喷嘴与加热管配合示意图；

图2为本发明垃圾渗滤液MVR蒸发装置结构示意图（其中包含除垢分离组件结构）。

图中：1、分离器密闭罐体；2、料液喷嘴；3、加热管；4、惰性固体颗粒；5、压缩空气管；6、进料管；7、浮选器；8、出料循环泵；9、加热器；10、蒸汽出口；11、蒸汽压缩机；12、压缩空气进口；13、锥形挡板；14、惰性固体颗粒加入口；15、进料泵；16、冷凝水预热器；17、冷凝水泵；18、冷凝水罐；19、二次蒸汽管；20、洗汽器；21、捕沫器；22、汽水分离罐；23、循环水泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-图2所示，一种除垢分离组件，包括分离器密闭罐体1和设置在分离器密闭罐体1内的料液喷嘴2和与料液喷嘴2配合使用的加热管3，所述料液喷嘴2设置在上部，所述加热管3设置在下部且用于承接料液喷嘴2喷出的料液；所述分离器密闭罐体1底部设置有惰性固体颗粒4和用于产生气流将惰性固体颗粒4吹动至流化态沸腾的压缩空气管5。

所述料液喷嘴2与进料管6连通，所述分离器密闭罐体1底部与浮选器7连通，所述浮选器7通过出料循环泵8与进料管6连接；所述加热管3与加热器9连接并通过加热器9循环加热。

所述分离器密闭罐体1上端设有蒸汽出口10，所述分离器密闭罐体1与蒸汽压缩机11连通；所述压缩空气管5与压缩空气进口12连通，所述压缩空气管5上开设有多个出气孔。

所述浮选器7与分离器密闭罐体1底部连接的端部设有防止惰性固体颗粒4进入的锥形挡板13，所述分离器密闭罐体1上设有惰性固体颗粒加入口14。

所述惰性固体颗粒4为聚四氟乙烯颗粒、刚玉颗粒、玻璃颗粒或陶瓷颗粒中的任意一种或任意两种的组合或任意三种的组合或四种的组合。同时惰性固体颗粒也可以为丝网颗粒或者丝网与上述四种颗粒的任意组合。

所述惰性固体颗粒4为尺寸在1~10mm的颗粒。

一种垃圾渗滤液MVR蒸发装置，其包括除垢分离组件，另外还包括进料泵15、与进料泵15连接且用于对料液预热的冷凝水预热器16、用于提供冷凝水循环动力的冷凝水泵17、与冷凝水泵17连接且用于存储冷凝水的冷凝水罐18；所述冷凝水罐18与加热器9的冷凝水出口连接；所述冷凝水预热器16料液出口与浮选器7进料口连接。

所述蒸汽出口10通过二次蒸汽管19与洗汽器20连通，所述蒸汽出口10和二次蒸汽管19之间设有捕沫器21。

所述洗汽器20与汽水分离罐22连通，所述汽水分离罐22与蒸汽压缩机11连接，所述蒸汽压缩机11与加热器9连通。

所述汽水分离罐22上设有循环水泵23。

实施例1，先按照一定比例把特殊规格尺寸的惰性固体颗粒4通过惰性固体颗粒加入口14一次性加入到分离器密闭罐体1底部，常温的高浓度垃圾渗滤液（或者电镀废水、重金属废水）计量后通过进料泵15，进入冷凝水预热器16提高料液温度（预热到蒸发温度），进入浮选器7，通过出料循环泵8，进入进料管6后进入料液喷嘴2，加热后的高浓度垃圾渗滤液在料液喷嘴2的作用下均匀的分布在加热管3上，同时开启蒸汽压缩机11，受热后的高浓度垃圾渗滤液（或者电镀废水、重金属废水）在蒸汽压缩机11形成的真空下进行蒸发汽化，所产生的二次蒸汽通过蒸汽出口10排出，浓缩液经由出料循环泵8排出系统；

因为高浓度垃圾渗滤液（或者电镀废水、重金属废水）成分复杂，经过一段时间的浓缩之后，加热管3上会附着垢层，此时，可以开启压缩空气进口12的阀门，压缩空气经过压缩空气管5上的多个出气孔进入分离器密闭罐体1内形成紊乱的气流，并使得惰性固体颗粒4在整个分离器密闭罐体1内呈均匀的流化态沸腾，惰性固体颗粒4与加热管3频繁接触、碰撞，由于惰性固体颗粒4和液体之间的流态化流动十分剧烈，使得每根加热管3的外壁都受到均匀的冲洗，一般清洗半个小时左右，可以使得换热管光亮如新，清洗完毕，关闭压缩空气进口12的阀门，惰性固体颗粒4通过重力沉降到达罐底，惰性固体颗粒4在锥形挡板13的作用下不会进入浮选器7。

对于高浓度垃圾渗滤液的浓缩（或者电镀废水、重金属废水），一般要求每运行7天左右的时间在线清洗半小时，即可长期保持换热管光洁如新，传热系数和蒸发水量保持不变。

实施例2，先按照一定比例把特殊规格尺寸的惰性固体颗粒4通过惰性固体颗粒加入口14一次性加入到分离器密闭罐体1底部，常温的高浓度垃圾渗滤液（或者电镀废水、重金属废水）计量后通过进料泵15，进入冷凝水预热器16提高料液温度（预热到蒸发温度），进入浮选器7，通过出料循环泵8，进入进料管6后进入料液喷嘴2，加热后的高浓度垃圾渗滤液在料液喷嘴2的作用下均匀的分布在加热管3上，同时开启蒸汽压缩机11，受热后的高浓度垃圾渗滤液（或者电镀废水、重金属废水）在蒸汽压缩机11形成的真空下进行蒸发汽化，所产生的二次蒸汽通过捕沫器21捕捉大的液滴和泡沫之后进入二次蒸汽管19，经过洗汽器20，进入汽水分离罐22后得到洁净的二次蒸汽，经过蒸汽压缩机11后提高洁净二次蒸汽的温度后到加热器9给料液加热，浓缩液经由出料循环泵8排出系统。加热器9产生的热的冷凝水经过冷凝水预热器16对进料原液进行预热后排出系统。循环水泵23给洗汽器20和蒸汽压缩机11出口的过热蒸汽提供洗涤水和降温水。

因为高浓度垃圾渗滤液（或者电镀废水、重金属废水）成分复杂，经过一段时间的浓缩之后，加热管3上会附着垢层，此时，可以开启压缩空气进口12的阀门，压缩空气经过压缩空气管5上的多个出气孔进入分离器密闭罐体1内形成紊乱的气流，并使得惰性固体颗粒4在整个分离器密闭罐体1内呈均匀的流化态沸腾，惰性固体颗粒4与加热管3频繁接触、碰撞，由于惰性固体颗粒4和液体之间的流态化流动十分剧烈，使得每根加热管3的外壁都受到均匀的冲洗，一般清洗半个小时左右，可以使得换热管光亮如新，清洗完毕，关闭压缩空气进口12的阀门，惰性固体颗粒4通过重力沉降到达罐底，惰性固体颗粒4在锥形挡板13的作用下不会进入浮选器7。

对于高浓度垃圾渗滤液的浓缩、电镀废水、重金属废水的浓缩，一般要求每运行7天左右的时间在线清洗半小时，即可长期保持换热管光洁如新，传热系数和蒸发水量保持不变。

由于惰性固体颗粒4不断与换热管碰撞、冲刷、抛磨等作用，可以有效地去除加热管3壁面的污垢。可以使得设备长期运行不用其他方法清洗。惰性固体粒子在设备内部进行循环使用，它的的年损耗量只有0.1%，运行费用极低。

本装置的控制根据用户要求有手动控制及人机界面的PLC全自动控制两种。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种除垢分离组件，其特征在于：包括分离器密闭罐体和设置在分离器密闭罐体内的料液喷嘴和与料液喷嘴配合使用的加热管，所述料液喷嘴设置在上部，所述加热管设置在下部且用于承接料液喷嘴喷出的料液；所述分离器密闭罐体底部设置有惰性固体颗粒和用于产生气流将惰性固体颗粒吹动至流化态沸腾的压缩空气管。

2.如权利要求1所述的除垢分离组件，其特征在于：所述料液喷嘴与进料管连通，所述分离器密闭罐体底部与浮选器连通，所述浮选器通过出料循环泵与进料管连接；所述加热管与加热器连接并通过加热器循环加热。

3.如权利要求2所述的除垢分离组件，其特征在于：所述分离器密闭罐体上端设有蒸汽出口，所述分离器密闭罐体与蒸汽压缩机连通；所述压缩空气管与压缩空气进口连通，所述压缩空气管上开设有多个出气孔。

4.如权利要求3所述的除垢分离组件，其特征在于：所述浮选器与分离器密闭罐体底部连接的端部设有防止惰性固体颗粒进入的锥形挡板，所述分离器密闭罐体上设有惰性固体颗粒加入口。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的除垢分离组件，其特征在于：所述惰性固体颗粒为聚四氟乙烯颗粒、刚玉颗粒、玻璃颗粒或陶瓷颗粒中的任意一种或任意两种的组合或任意三种的组合或四种的组合。

6.如权利要求5所述的除垢分离组件，其特征在于：所述惰性固体颗粒为尺寸在1~10mm的颗粒。

7.一种垃圾渗滤液MVR蒸发装置，其包括如权利要求6所述的除垢分离组件，另外还包括进料泵、与进料泵连接且用于对料液预热的冷凝水预热器、用于提供冷凝水循环动力的冷凝水泵、与冷凝水泵连接且用于存储冷凝水的冷凝水罐；所述冷凝水罐与加热器的冷凝水出口连接；所述冷凝水预热器料液出口与浮选器进料口连接。

8.如权利要求7所述的垃圾渗滤液MVR蒸发装置，其特征在于：所述蒸汽出口通过二次蒸汽管与洗汽器连通，所述蒸汽出口和二次蒸汽管之间设有捕沫器。

9.如权利要求8所述的垃圾渗滤液MVR蒸发装置，其特征在于：所述洗汽器与汽水分离罐连通，所述汽水分离罐与蒸汽压缩机连接，所述蒸汽压缩机与加热器连通。

10.如权利要求9所述的垃圾渗滤液MVR蒸发装置，其特征在于：所述汽水分离罐上设有循环水泵。