CN107777743A - 一种废酸专用蒸发器装置 - Google Patents

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韩全
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation

Abstract

本申请提供一种废酸专用膜浓缩装置，包括液料箱(1)、换热器(2)、冷凝水储罐(3)、蒸发器(4)、空气压缩机(5)和分离器(6)，所述液料箱(1)连接进料泵(11)，进料泵(11)通过进料阀(12)连接进料调节阀(13)，进料调节阀(13)连通所述换热器(2)；换热器(2)连接蒸发器(4)的上的进料口(44)，蒸发器(4)的上的浓料排放口(47)连接所述分离器(6)。本装置可用高温蒸馏水作为预换热器热源再利用，没有废热蒸汽排放，具有很好的节能与环保特征。无需冷凝器，结构与流程非常简单，全自动操作，可连续运行，安全可靠。操作简单，自动化程度高，可实现全自动化管理，整套装置结构紧凑，占地面积小。

Description

一种废酸专用蒸发器装置
技术领域
本发明涉及化学工业中酸性废水的蒸发、浓缩处理领域，尤其是一种废酸专用蒸发器装置。
背景技术
随着国家环保部门对于环境保护监督管理力度不断加强，各工业企业对其废水处理问题变得越加重视，一方面随着污水排放的标准不断提升使得污水处理成本持续升高，另一方面企业的生产方面用水水量一直居高不下，不符合企业发展开源节流的原则妨碍企业向前发展。目前，对于工业企业车间排放的经预处理后的酸性废水中，含有大量的可利用酸，但由于其中含有污染物杂质且浓度低于车间可利用浓度的要求，因此不能直接再利用，反而还必须继续中和处理达标后排放。这样，不仅加大了企业废水处理的成本，同时，外排废水也造成了对环境的破坏。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提出一种废酸专用蒸发器装置。
一种废酸专用蒸发器装置，包括液料箱、换热器、冷凝水储罐、蒸发器、空气压缩机和分离器，所述液料箱连接进料泵，进料泵通过进料阀连接进料调节阀，进料调节阀连通所述换热器；换热器连接蒸发器的上的进料口，蒸发器的上的浓料排放口连接所述分离器。
所述蒸发器底部的底槽出料口连接循环泵，循环泵通过循环阀连接蒸发器顶部的顶部进料口。
所述蒸发器底部上的蒸汽出口连接空气压缩机，空气压缩机连接蒸发器顶部上的蒸汽入口。
所述蒸发器中的蒸馏水出口连接出水泵，出水泵连接换热器，换热器连接冷凝水储罐。
所述蒸发器中设置卤水分布器和换热管；所述废酸专用蒸发器装置还包括蒸汽截止阀和补水球阀。
废酸专用蒸发器装置采用特种材质钢制作成型，可运用于不同种类、不同浓度的各种废酸原料，适用范围广。其可用高温蒸馏水作为预换热器热源再利用，没有废热蒸汽排放，具有很好的节能与环保特征。无需冷凝器，结构与流程非常简单，全自动操作，可连续运行，安全可靠。其中，物料在温度较低、且不产生泡沫的状态下进行蒸发，料液均匀，不跑料，不易结焦，还有利于防止被蒸发物料的高温变性。
本装置操作简单，自动化程度高，可实现全自动化管理，整套装置结构紧凑，占地面积小。
附图说明
图1为废酸专用蒸发器装置的示意图。
图2为废酸专用蒸发器装置工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种废酸专用蒸发器装置进行详细描述。
图1所示，一种废酸专用蒸发器装置，包括液料箱1、换热器2、冷凝水储罐3、蒸发器4、空气压缩机5和分离器6，所述液料箱1连接进料泵11，进料泵11通过进料阀12连接进料调节阀13，进料调节阀13连通所述换热器2；换热器2连接蒸发器4的上的进料口44，蒸发器4的上的浓料排放口47连接所述分离器6。
蒸发器4底部的底槽出料口45连接循环泵41，循环泵41通过循环阀42连接蒸发器4顶部的顶部进料口46。
蒸发器4底部上的蒸汽出口48连接空气压缩机5，空气压缩机5连接蒸发器4顶部上的蒸汽入口49。
蒸发器4中的蒸馏水出口40连接出水泵43，出水泵43连接换热器2，换热器2连接冷凝水储罐3。
蒸发器4中设置卤水分布器401和换热管402；废酸专用蒸发器装置还包括蒸汽截止阀51和补水球阀52。
废酸专用蒸发器是针对酸性废水中含有的污染物杂质及酸含量，选择相适应的特种材质钢进行制作成型，充分利用系统自身产生的二次蒸汽的能量作为原料加热源，从而减少对外界能源的需求的一种废酸专用蒸发技术。由于废酸专用蒸发器装置采用了特种材质钢作为与原液接触用的材料，弥补了传统蒸发器在酸性废水蒸发浓缩方面的运用局限。
废酸专用蒸发器装置工作过程是将低温位的蒸汽经压缩机压缩，温度、压力提高，热焓增加，然后进入预换热器冷凝，以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外，整个蒸发过程中无需生蒸汽，从蒸发器出来的二次蒸汽经压缩机压缩，压力、温度升高，热焓增加，然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用，使料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。
废酸专用蒸发器装置的操作步骤：
(1)料液进入料液箱储存并调节水量；
(2)料液箱内的料液通过进料泵输送进入换热器，通过进料阀和进料调节阀控制进料的流量；
(3)加热后的料液进入蒸发器的底槽和蒸发器内部循环的浓料液混合，然后被循环泵送至蒸发器顶部，通过循环阀控制料液的循环流量；
(4)料液通过装置在蒸发器顶部的卤水分布器流入换热管内，均匀地分布在管子的内壁上，呈薄膜状向下流至底糟。部分浓盐水沿管壁流下时，吸收管外蒸汽释放的潜热而蒸发，蒸汽和未蒸发的浓料液一起下降至底糟；
(5)底糟内的蒸汽进入空气压缩机，经压缩后的蒸汽再进入蒸发器；
(6)过热压缩蒸汽的潜热通过蒸发器内的换热管壁，对沿着管内壁下降的温度较低的料液膜加热，使部分料液蒸发。压缩蒸汽释放潜热后，在换热管外壁上冷凝成蒸馏水；
(7)蒸馏水沿管壁下降，在蒸发器底部积聚，积聚的蒸馏水用出水泵送入换热器，蒸馏水流经换热器时，对新流入的料液加热，最后进入冷凝水储罐待用；
(8)少量排放浓料液至分离器，以适当控制蒸发器内料液的浓度。排放料液中的固溶物通过分离器结晶分离后送往填埋厂填埋处理；
如图2所示，酸性废水首先经耐腐蚀提升泵提升至预换热器，充分利用废酸专用蒸发器装置蒸发产水的高温冷凝水作为预加热源，对酸性废水进行预加热将温度提高，再流入废酸专用蒸发器装置蒸发系统。通过对蒸发系统时间、压力、温度的控制，将酸性废水进行蒸发浓缩，使酸浓度浓缩到一定要求后回用到生产；蒸发产生的蒸馏水经预换热器换热冷凝后返回到车间再利用。
实施例
以某企业含硫酸废水为例，其硫酸含量为14％，废水比重约1.09g/ml。废酸专用蒸发器装置采用镍基耐蚀合金材质，镍基合金是指在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。主要合金元素是铜、铬、钼，具有良好的综合性能，可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。该企业硫酸废水经初步预处理后进废酸专用蒸发器装置，本新型废酸专用蒸发器的物料输入与产出情况如表1：
表1
物料经预换热器后进入废酸专用蒸发器装置，产出物质情况如表2：
表2
由以上数据可以看出，通过废酸专用蒸发器装置对酸性废水物料进行蒸发后，得到中、高浓度酸和干净的冷凝水，酸浓缩倍数为5倍，硫酸浓度从14％提高到70％，从而满足了企业对使用酸浓度的要求。在废水得到再利用的同时，也避免了废水排放造成的环境污染。
最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。

Claims (7)

1.一种废酸专用蒸发器装置，包括液料箱(1)、换热器(2)、冷凝水储罐(3)、蒸发器(4)、空气压缩机(5)和分离器(6)其特征在于，所述液料箱(1)连接进料泵(11)，进料泵(11)通过进料阀(12)连接进料调节阀(13)，进料调节阀(13)连通所述换热器(2)；换热器(2)连接蒸发器(4)的上的进料口(44)，蒸发器(4)的上的浓料排放口(47)连接所述分离器(6)。
2.根据权利要求1所述的废酸专用蒸发器装置，其特征在于，所述蒸发器(4)底部的底槽出料口(45)连接循环泵(41)，循环泵(41)通过循环阀(42)连接蒸发器(4)顶部的顶部进料口(46)。
3.根据权利要求1所述的废酸专用蒸发器装置，其特征在于，所述蒸发器(4)底部上的蒸汽出口(48)连接空气压缩机(5)，空气压缩机(5)连接蒸发器(4)顶部上的蒸汽入口(49)。
4.根据权利要求1所述的废酸专用蒸发器装置，其特征在于，所述蒸发器(4)中的蒸馏水出口(40)连接出水泵(43)，出水泵(43)连接换热器(2)，换热器(2)连接冷凝水储罐(3)。
5.根据权利要求1所述的废酸专用蒸发器装置，其特征在于，所述蒸发器(4)中设置卤水分布器(401)和换热管(402)。
6.根据权利要求1所述的废酸专用蒸发器装置，其特征在于，所述废酸专用蒸发器装置还包括蒸汽截止阀(51)和补水球阀(52)。
7.根据权利要求1所述的一种废酸专用蒸发器装置的操作方法，其特征在于，
1)料液进入液料箱储存并调节水量；
2)液料箱内的料液通过进料泵输送进入换热器，通过进料阀和进料调节阀控制进料的流量；
3)加热后的料液进入蒸发器的底槽和蒸发器内部循环的浓料液混合，然后被循环泵送至蒸发器顶部，通过循环阀控制料液的循环流量；
4)料液通过装置在蒸发器顶部的卤水分布器流入换热管内，均匀地分布在管子的内壁上，呈薄膜状向下流至底糟；部分浓盐水沿管壁流下时，吸收管外蒸汽释放的潜热而蒸发，蒸汽和未蒸发的浓料液一起下降至底糟；
5)底糟内的蒸汽进入空气压缩机，经压缩后的蒸汽再进入蒸发器；
6)过热压缩蒸汽的潜热通过蒸发器内的换热管壁，对沿着管内壁下降的温度较低的料液膜加热，使部分料液蒸发，压缩蒸汽释放潜热后，在换热管外壁上冷凝成蒸馏水；
7)蒸馏水沿管壁下降，在蒸发器底部积聚，积聚的蒸馏水用出水泵送入换热器，蒸馏水流经换热器时，对新流入的料液加热，最后进入冷凝水储罐待用；
8)少量排放浓料液至分离器，以适当控制蒸发器内料液的浓度，排放料液中的固溶物通过分离器结晶分离后送往填埋厂填埋处理。
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