CN106629951A - 固液相转化盐水浓缩装置 - Google Patents

Abstract

固液相转化盐水浓缩装置，其包括首尾相连的蓄冷容器输送链排，蓄冷容器输送链排分别与驱动链轮和多个从动链轮相啮合，驱动链轮和多个从动链轮分别可转动地安装在机架上，驱动链轮通过驱动轴与驱动电机传动相连，蓄冷容器输送链排上安装有多个蓄冷容器，蓄冷容器内储存有凝固点为0℃以下的蓄冷剂，蓄冷容器输送链排依次穿过蓄冷池、结冰池和化冰池后，再回到蓄冷池，结冰池上设有需要浓缩盐水的进口和出口；蓄冷池利用制冷系统降低蓄冷池内部的温度。其目的在于提供一种生产工艺简单，在盐水浓缩处理过程不易产生结垢、腐蚀等问题，设备的使用寿命长，盐水浓缩的成本低，效率高，节能效果非常突出的固液相转化盐水浓缩装置。

Description

固液相转化盐水浓缩装置

技术领域

本发明涉及一种固液相转化盐水浓缩装置。

背景技术

生产领域会产生大量含盐废水，此类废水直接排放对环境造成污染及破坏。如含盐废水渗流入土壤系统中，会使土壤生物、植物因脱水而死亡，造成了土壤生态系统的瓦解，若未经处理直接排放，将给水体环境带来很大的压力，加速江河湖泊的富营养化进程。随着工业的发展和水资源的紧缺，一些工业行业所产生的含盐生产废水浓度越来越高，排放量越来越大，所带来的环境压力也越来越大。因此，对含盐工业废水处理技术的研究迫在眉睫。目前含盐废水的处理通常采用减量化加蒸发浓缩工艺，而减量化的程度决定了废水处理的运行成本。目前含盐废水的减量化所采用的的技术有膜分离技术、离子交换技术、电解技术，以及这些技术的的组合使用，但由于处理过程易产生结垢、腐蚀等问题导致设备失效，同时，减量化程度(浓缩比)有限，运行费用很高，企业难以承受。

盐水随温度的固液相关系为盐水浓缩提供了新的途径。

由图1可以看出，图1为典型的盐-水相图，大部分盐的共晶点浓度都是比较高的,如果盐水的浓度在A这个位置。当温度降低，盐水从A达到B点时，由于盐水浓度低于共晶浓度，因此溶液会先析出纯冰，从而增加未凝固溶液中盐的浓度。当温度到达D点时，由于大量析出冰，此时溶液的浓度恰好达到共晶浓度，这时水和盐开始同时析出。C点所在的相区为析冰区，对于盐水的浓缩只能在这个区域完成，所能达到的最高盐水浓度不能超过共晶点浓度。

上述原理已被用于冰蓄冷、冷冻和冷却介质的配比、无机盐的精制等方面，但用于盐水连续化浓缩尚未见报道。

对于氯化钠溶液，目前的方法通常浓缩至6％左右，多级浓缩最高12％，但一次性投资和运行费用都很高；而采用析冰法可浓缩至20％左右(共晶点浓度23.2％)，而投资和运行费用却很低廉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产工艺简单，在盐水浓缩处理过程不易产生结垢、腐蚀等问题，设备的使用寿命长，盐水浓缩的成本低，效率高，节能效果非常突出的固液相转化盐水浓缩装置。

本发明的固液相转化盐水浓缩装置，包括首尾相连的蓄冷容器输送链排，蓄冷容器输送链排分别与驱动链轮和多个从动链轮相啮合，驱动链轮和多个从动链轮分别可转动地安装在机架上，驱动链轮通过驱动轴与驱动电机传动相连，蓄冷容器输送链排上安装有多个蓄冷容器，蓄冷容器内储存有凝固点为0℃以下的蓄冷剂，蓄冷容器输送链排依次穿过蓄冷池、结冰池和化冰池后，再回到蓄冷池，结冰池上设有需要浓缩盐水的进口和出口；

所述蓄冷池利用制冷系统降低蓄冷池内部的温度，所述蓄冷容器输送链排从蓄冷池的一端进入蓄冷池，从蓄冷池的另一端穿出蓄冷池；

所述制冷系统可提取化冰池内和/或结冰池内的冷能，并将提取的冷能输送至蓄冷池。

本发明的固液相转化盐水浓缩装置，其中所述结冰池的右端设有需要浓缩盐水的进口，结冰池的左端设有出口，所述蓄冷容器输送链排从结冰池的左端进入结冰池，从结冰池的右端穿出结冰池；所述蓄冷容器输送链排从化冰池的一端进入化冰池，从化冰池的另一端穿出化冰池。

本发明的固液相转化盐水浓缩装置，其中所述蓄冷容器内储存的蓄冷剂的相变温度为0℃～-35℃，蓄冷剂为溶有盐的水。

本发明的固液相转化盐水浓缩装置，其中所述蓄冷容器内储存的蓄冷剂的相变温度为-5℃～-25℃。

本发明的固液相转化盐水浓缩装置，其中所述蓄冷容器内储存的蓄冷剂的相变温度为-10℃～-20℃，所述蓄冷容器呈棒状，蓄冷容器的横截面为圆形或椭圆形或矩形或正六边形或正八边形，蓄冷容器采用不锈钢或工程塑料或陶瓷或石墨或铜制成。

本发明的固液相转化盐水浓缩装置，其中所述蓄冷容器的一端或二端被安装在蓄冷容器输送链排上，蓄冷容器被连续运转或间歇运转的蓄冷容器输送链排依次输送至蓄冷池、结冰池和化冰池内。

本发明的固液相转化盐水浓缩装置，其中所述化冰池的左端设有需要浓缩盐水的进口，化冰池的右端设有出口，所述蓄冷容器输送链排从化冰池的右端进入化冰池，从化冰池的左端穿出化冰池。

本发明的固液相转化盐水浓缩装置，其中所述蓄冷池位于结冰池的上方，化冰池位于蓄冷池的上方。

本发明的固液相转化盐水浓缩装置，其中所述结冰池的底部并列地设有多个挡板，挡板的板面位于前后竖直方向。

本发明的固液相转化盐水浓缩装置在使用时，可利用驱动电机通过驱动轴驱动驱动链轮，令首尾相连的蓄冷容器输送链排运动，将位于蓄冷池内已经蓄冷的蓄冷容器输送至结冰池内，同时，让需要被浓缩的盐水从结冰池上需要浓缩盐水的进口流入结冰池，从结冰池的出口流出，蓄冷容器进入结冰池后，会浸泡在需要浓缩的盐水中，当结冰池内的蓄冷容器的表面结冰后，蓄冷容器输送链排会带着蓄冷容器离开结冰池，然后蓄冷容器输送链排会带着表面结冰的蓄冷容器进入化冰池，而结冰池中未结冰的被浓缩后的盐水会排出结冰池；当进入化冰池内的蓄冷容器表面的冰融化或脱落后，蓄冷容器输送链排将蓄冷容器输送离开化冰池，然后将蓄冷容器输送至蓄冷池中，再次对蓄冷容器进行冷冻降温，以便进行另一次浓缩循环；在上述过程中，制冷系统可提取化冰池内和/或结冰池中或流出了结冰池的被浓缩后的盐水中的冷能，并将提取的冷能输送至蓄冷池。本发明可通过蓄冷容器冷冻需要浓缩的盐水，并令需要浓缩的盐水中的水结冰凝结在蓄冷容器的外表面，然后再通过将蓄冷容器连带其表面的冰层移出需要浓缩的盐水的方式，来减少需要浓缩盐水中的含水量，提高需要浓缩盐水的浓度，再加上“所述制冷系统可提取化冰池内和/或被浓缩后的盐水中的冷能，并将提取的冷能输送至蓄冷池”的独特步骤，由此令本发明的固液相转化盐水浓缩装置具有生产工艺简单，在盐水浓缩处理过程不易产生结垢、腐蚀等问题，设备的使用寿命长，盐水浓缩的成本低，效率高，节能效果非常突出的特点。

下面对本发明固液相转化盐水浓缩装置作进一步说明。

附图说明

图1为典型的盐-水相图；

图2为本发明的固液相转化盐水浓缩装置的工作原理结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的固液相转化盐水浓缩装置，包括首尾相连的蓄冷容器输送链排1，蓄冷容器输送链排1分别与驱动链轮7和多个从动链轮2相啮合，驱动链轮7和多个从动链轮2分别可转动地安装在机架上，驱动链轮7通过驱动轴(图中未画出)与驱动电机(图中未画出)传动相连，蓄冷容器输送链排1上安装有多个蓄冷容器3，蓄冷容器3内储存有凝固点为0℃以下的蓄冷剂，蓄冷容器输送链排1依次穿过蓄冷池4、结冰池5和化冰池6后，再回到蓄冷池4，结冰池5上设有需要浓缩盐水的进口和出口；

蓄冷池4利用制冷系统8降低蓄冷池4内部的温度，蓄冷容器输送链排1从蓄冷池4的一端进入蓄冷池4，从蓄冷池4的另一端穿出蓄冷池4；

制冷系统8可提取化冰池6内和/或结冰池5内的冷能，并将提取的冷能输送至蓄冷池4。

本发明的固液相转化盐水浓缩装置在使用时，可利用驱动电机通过驱动轴驱动驱动链轮7，令首尾相连的蓄冷容器输送链排1运动，将位于蓄冷池4内已经蓄冷的蓄冷容器3输送至结冰池5内，同时，让需要被浓缩的盐水从结冰池5上需要浓缩盐水的进口流入结冰池5，从结冰池5的出口流出，蓄冷容器3进入结冰池5后，会浸泡在需要浓缩的盐水中，当结冰池5内的蓄冷容器3的表面结冰后，蓄冷容器输送链排1会带着蓄冷容器3离开结冰池5，然后蓄冷容器输送链排1会带着表面结冰的蓄冷容器3进入化冰池6，而结冰池5中未结冰的被浓缩后的盐水会排出结冰池5；当进入化冰池6内的蓄冷容器3表面的冰融化或脱落后，蓄冷容器输送链排1将蓄冷容器3输送离开化冰池6，然后将蓄冷容器3输送至蓄冷池4中，再次对蓄冷容器3进行冷冻降温，以便进行另一次浓缩循环；在上述过程中，制冷系统8可提取化冰池6内和/或结冰池5中或流出了结冰池5的被浓缩后的盐水中的冷能，并将提取的冷能输送至蓄冷池。

作为本发明的进一步改进，上述结冰池5的右端设有需要浓缩盐水的进口，结冰池5的左端设有出口，蓄冷容器输送链排1从结冰池5的左端进入结冰池5，从结冰池5的右端穿出结冰池5；蓄冷容器输送链排1从化冰池6的一端进入化冰池6，从化冰池6的另一端穿出化冰池6。

作为本发明的进一步改进，上述蓄冷容器3内储存的蓄冷剂的相变温度为0℃～-35℃，蓄冷剂为溶有盐的水。

作为本发明的进一步改进，上述蓄冷容器3内储存的蓄冷剂的相变温度为-5℃～-25℃。

作为本发明的进一步改进，上述蓄冷容器3内储存的蓄冷剂的相变温度为-10℃～-20℃，蓄冷容器3呈棒状，蓄冷容器3的横截面为圆形或椭圆形或矩形或正六边形或正八边形，蓄冷容器3采用不锈钢或工程塑料或陶瓷或石墨或铜制成。

作为本发明的进一步改进，上述蓄冷容器3的一端或二端被安装在蓄冷容器输送链排1上，蓄冷容器3被连续运转或间歇运转的蓄冷容器输送链排1依次输送至蓄冷池4、结冰池5和化冰池6内。

作为本发明的进一步改进，上述化冰池6的左端设有需要浓缩盐水的进口，化冰池6的右端设有出口，蓄冷容器输送链排1从化冰池6的右端进入化冰池6，从化冰池6的左端穿出化冰池6。

作为本发明的进一步改进，上述蓄冷池4位于结冰池5的上方，化冰池6位于蓄冷池4的上方。

作为本发明的进一步改进，上述结冰池5的底部并列地设有多个挡板9，挡板9的板面位于前后竖直方向。

本发明的固液相转化盐水浓缩装置，其蓄冷容器内储存有凝固点为0℃以下的蓄冷剂，在使用过程中，可通过蓄冷容器冷冻需要浓缩的盐水，并令需要浓缩的盐水中的水结冰凝结在蓄冷容器的外表面，然后再通过将蓄冷容器连带其表面的冰层移出需要浓缩的盐水的方式，来减少需要浓缩盐水中的含水量，提高需要浓缩盐水的浓度，再加上“所述制冷系统可提取化冰池内和/或被浓缩后的盐水中的冷能，并将提取的冷能输送至蓄冷池”的独特步骤，由此令本发明的固液相转化盐水浓缩装置具有生产工艺简单，在盐水浓缩处理过程不易产生结垢、腐蚀等问题，设备的使用寿命长，盐水浓缩的成本低，效率高，节能效果非常突出的特点。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.固液相转化盐水浓缩装置，其特征在于：包括首尾相连的蓄冷容器输送链排(1)，蓄冷容器输送链排(1)分别与驱动链轮(7)和多个从动链轮(2)相啮合，驱动链轮(7)和多个从动链轮(2)分别可转动地安装在机架上，驱动链轮(7)通过驱动轴与驱动电机传动相连，蓄冷容器输送链排(1)上安装有多个蓄冷容器(3)，蓄冷容器(3)内储存有凝固点为0℃以下的蓄冷剂，蓄冷容器输送链排(1)依次穿过蓄冷池(4)、结冰池(5)和化冰池(6)后，再回到蓄冷池(4)，结冰池(5)上设有需要浓缩盐水的进口和出口；

所述蓄冷池(4)利用制冷系统降低蓄冷池(4)内部的温度，所述蓄冷容器输送链排(1)从蓄冷池(4)的一端进入蓄冷池(4)，从蓄冷池(4)的另一端穿出蓄冷池(4)；

所述制冷系统可提取化冰池(6)内和/或结冰池(5)内的冷能，并将提取的冷能输送至蓄冷池(4)。

2.根据权利要求1所述的固液相转化盐水浓缩装置，其特征在于：所述结冰池(5)的右端设有需要浓缩盐水的进口，结冰池(5)的左端设有出口，所述蓄冷容器输送链排(1)从结冰池(5)的左端进入结冰池(5)，从结冰池(5)的右端穿出结冰池(5)；所述蓄冷容器输送链排(1)从化冰池(6)的一端进入化冰池(6)，从化冰池(6)的另一端穿出化冰池(6)。

3.根据权利要求2所述的固液相转化盐水浓缩装置，其特征在于：所述蓄冷容器(3)内储存的蓄冷剂的相变温度为0℃～-35℃，蓄冷剂为溶有盐的水。

4.根据权利要求3所述的固液相转化盐水浓缩装置，其特征在于：所述蓄冷容器(3)内储存的蓄冷剂的相变温度为-5℃～-25℃。

5.根据权利要求4所述的固液相转化盐水浓缩装置，其特征在于：所述蓄冷容器(3)内储存的蓄冷剂的相变温度为-10℃～-20℃，所述蓄冷容器(3)呈棒状，蓄冷容器(3)的横截面为圆形或椭圆形或矩形或正六边形或正八边形，蓄冷容器(3)采用不锈钢或工程塑料或陶瓷或石墨或铜制成。

6.根据权利要求5所述的固液相转化盐水浓缩装置，其特征在于：所述蓄冷容器(3)的一端或二端被安装在蓄冷容器输送链排(1)上，蓄冷容器(3)被连续运转或间歇运转的蓄冷容器输送链排(1)依次输送至蓄冷池(4)、结冰池(5)和化冰池(6)内。

7.根据权利要求6所述的固液相转化盐水浓缩装置，其特征在于：所述化冰池(6)的左端设有需要浓缩盐水的进口，化冰池(6)的右端设有出口，所述蓄冷容器输送链排(1)从化冰池(6)的右端进入化冰池(6)，从化冰池(6)的左端穿出化冰池(6)。

8.根据权利要求1至7中任何一项所述的固液相转化盐水浓缩装置，其特征在于：所述蓄冷池(4)位于结冰池(5)的上方，化冰池(6)位于蓄冷池(4)的上方。

9.根据权利要求8所述的固液相转化盐水浓缩装置，其特征在于：所述结冰池(5)的底部并列地设有多个挡板(9)，挡板(9)的板面位于前后竖直方向。