CN108862430B - 浓液带式蒸发结晶干燥机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种浓液带式蒸发结晶干燥机，包括箱体和设置在箱体内至少一层的结晶载体网带，所述结晶载体网带上设置用于承载浓液进行结晶干燥的载体填料。本发明有如下优点：可充分对各类设备排放的高浓度废液进行蒸发结晶，可以对浓液进行减量80％以上，废浓液中不易挥发的物质去除率可达95％以上；低温全封闭干化工艺，抑制挥发性气体挥发，可安全运行；无尾气排放，无需额外臭气处理系统；整个干化过程可都在密闭环境条件下进行，不会有气体排到外界环境中，不会造成二次环境污染。

Description

浓液带式蒸发结晶干燥机

【技术领域】

本发明涉及干燥设备领域，具体为一种浓液带式蒸发结晶干燥机。

【背景技术】

工业生产、城市垃圾处理等均存在大量浓液排放，不妥善处理存在严重的环境污染问题。现有技术中，采用纳滤反渗透、MVR蒸发技术进行废液处理时均存在大量残留浓液的不足。而浓液采用喷雾干燥(闪蒸)或者焚烧等技术进行处理。因浓液成份复杂、腐蚀性强以及含水量高等特性，会导致处理设施二次污染严重、故障率高、运行成本高等缺陷，因此上述处理技术无法广泛推广应用。

废液蒸发结晶可以部分克服上述缺陷，但因目前的废液蒸发结晶技术废液成分复杂、易结垢、易结焦以及易腐蚀等复杂特性，还存在难以结晶处理，且工艺过程中均存在大量的浓液排放污染的不足。

综上所述以及结合行业内现状，现有浓液处理存在以下有待克服的不足：

(1)采用喷雾干燥或者直喷焚烧技术处理浓液存在能耗高、尾气难处理、运行稳定性差等不足，技术难于推广；

(2)采用喷雾干燥或者直喷焚烧等技术处理浓液时均采用一次能源直接燃烧加热，能源消耗高，每蒸发一吨水折合消耗蒸汽量需要2吨以上，消耗电量约70kw.h；

(3)环保性差，且会排放大量臭气，需建造复杂的尾气处理系统进行辅助处理。

【发明内容】

本发明的目的在于针对以上所述现有技术存在的不足，提供一种节能、处理效果好且运行工况稳定的浓液带式蒸发结晶干燥机。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：浓液带式蒸发结晶干燥机，包括箱体和设置在箱体内至少一层的结晶载体网带，所述结晶载体网带上设置用于承载浓液进行结晶干燥的载体填料。

所述浓液带式蒸发结晶干燥机还包括有将浓液喷洒到所述结晶载体网带的喷液装置，所述喷液装置与进液系统连接。

所述喷液装置设置在所述第一层结晶载体网带和第二层结晶载体网带之间。

所述载体填料可以是用网丝编织成的圆饼形状或者空心圆饼形状，其外径为50-150mm，内径为12-14mm。

所述箱体内设置上料结晶空间、干燥空间和热泵安装空间，所述上料结晶空间和干燥空间与热泵安装空间之间设置通风通道，所述热泵安装空间内安装除湿热泵冷凝换热机组；所述结晶载体网安装于所述上料空间和干燥空间内，所述上料结晶空间和干燥空间之间设置接水板，用于阻止上料结晶空间内的液体进入干燥空间。

所述接水板包括若干凹槽和若干凸槽，所述凸槽的两侧滴水边分别位于相邻的两个所述凹槽的上方，所述相邻凹槽之间设置第一齿缝，所述凸槽与相邻凹槽之间设置第二齿缝，所述相邻凸槽之间设置第三齿缝。

所述凹槽的一侧为相对另一侧倾斜向下设置，在凹槽水平低位侧设置主集液槽。

所述干燥作业空间上方与热泵安装空间之间设置过滤空间。

所述干燥作业空间还设置有脱粒区，所述脱粒区设置于结晶载体网带运转方向的一侧端。

所述脱粒区设置脱粒装置，所述脱粒装置安装在所述结晶载体网带的内侧表面和外侧表面的下方，通过对结晶载体网带的内侧表面和外侧表面分别拍打进行脱粒，可以有效去除结晶载体网带的物料颗粒。

两套所述脱粒装置是脱粒区设置在不同高度上，设置在下部的脱粒装置位于网带的外侧下方，设置在上部的脱粒装置位于网带的内侧的下方。

所述脱粒装置下设置接料斗，用于承接脱落的结晶体。

所述脱粒装置包括主轴、固定在主轴上的安装架及安装在所述安装架上的活动脱粒部件。

所述安装架为三角形安装架，所述活动脱粒部件活动的安装在所述三角形安装架三个角内。

所述活动脱粒部件可以是活动锤，所述活动锤围绕安装架上的支轴自由旋转,其中，所述活动锤可以固定在滑竿上，所述滑竿活动安装在所述三角形安装架三个角内的限位管内。

所述三角形安装架由固定在所述主轴上的三角固定板和固定在所述三角固定板上的三条支轴组成，所述限位管固定在所述支轴上。

所述主轴与减速电机输出轴连接，且所述主轴安装在所述轴承座上。

所述脱粒装置在开启减速电机后，减速电机带动主轴、主轴带动支轴和活动锤一起转动，产生离心力。所述活动锤在离心力的作用下与所述网带表面接触，将网带上的结晶拍打脱落下来。

所述上料结晶空间与所述热泵安装空间之间设置通风通道。

所述结晶载体网带安装在输送装置上，在所述输送装置包括设置在箱体内的传送支架和安装在所述传送支架内的传送链条，所述结晶载体网安装在所述传送链条上。

所述传送支架的端部设置最少一个减速电机，所述减速电机与驱动轴连接，所述传送链条安装在所述驱动轴的驱动齿轮上。

所述结晶载体网在所述上料结晶空间和干燥空间内为连续的分层折返循环设置，这样可以提高蒸发结晶效率，节约能耗。

浓液带式蒸发结晶干燥机，包括若干浓液蒸发结晶干燥单元；所述若干浓液蒸发结晶干燥单元包括箱体,所述箱体内设置干燥作业空间和热泵安装空间，所述干燥作业空间与热泵安装空间之间设置通风通道，所述热泵安装空间内安装除湿热泵冷凝换热机组；相邻的浓液蒸发结晶干燥单元拼接在一起，每个浓液蒸发结晶干燥单元的干燥作业空间连通为一体的密闭干燥作业空间，在所述密闭干燥作业空间设置至少一层的结晶载体网带，所述结晶载体网带上设置用于承载浓液进行结晶干燥的载体填料。

本发明浓液带式蒸发结晶干燥机(浓液蒸结机)采用连续式载体吸附蒸发结晶干燥技术，可充分解决现有浓液、废液蒸发技术中存在的能耗、环保排放等难题。具有适应性强、维修部件少、使用寿命长、干燥温度低等优势，将受到广泛关注，有很好的市场应用前景；将成为废液、浓液处理的一种新研究方向和处理选择，在节能性、环保性等方面具有很大的优势，必将是浓废液处理的主导方向。

与现有技术相比，本发明有如下优点：可充分对各类设备排放的高浓度废液进行蒸发结晶，可以对浓液进行减量80％以上，废浓液中不易挥发的物质去除率可达95％以上，排放液体为蒸发凝结水，处理费用低，处理技术简单；采用低温(80℃以下)进行蒸发结晶，采用除湿热泵进行蒸发结晶每蒸发一吨水耗电量220kw.h；采用废热源进行蒸发结晶每蒸发一吨水耗电量70kw.h；低温(48-80℃)全封闭干化工艺，抑制挥发性气体挥发，可安全运行；无尾气排放，无需额外臭气处理系统；整个干化过程可都在密闭环境条件下进行，不会有气体排到外界环境中，不会造成二次环境污染。

【附图说明】

图1为本发明浓液带式蒸发结晶干燥机的主视图方向的内部构造实例图；

图2为本发明浓液带式蒸发结晶干燥机的左视图方向的内部构造实例图；

图3为本发明浓液带式蒸发结晶干燥机中的结晶载体网带主视图方向的构造实例图；

图4为本发明浓液带式蒸发结晶干燥机中的结晶载体网左视图方向的构造实例图；

图5为本发明浓液带式蒸发结晶干燥机中的脱粒出料装置左视实例图。

图6为本发明浓液带式蒸发结晶干燥机中接水板的主视图方向的构造实例图；

图7为为本发明浓液带式蒸发结晶干燥机中接水板A-A部剖面工作原理图；

图8为本发明浓液带式蒸发结晶干燥机中脱粒区的构造示意图；

图9为本发明浓液带式蒸发结晶干燥机中脱粒区内部的局部构造示意图；

图10为本发明浓液带式蒸发结晶干燥机中脱粒装置主视图方向的构造实例图；

图11为本发明浓液带式蒸发结晶干燥机中脱粒装置构造左视图方向的构造实例图。

【具体实施方式】

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细的说明。附图显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。其中各元件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图1所示的结构为参考描述，但本发明的实际使用方向并不局限于此。

浓液带式蒸发结晶干燥机，如图1-4所示，包括箱体1和设置在箱体1内至少一层结晶载体网带8，所述结晶载体网带8安装在输送装置上。在所述结晶载体网带8上方设置有喷液装置5，所述喷液装置5通过进液管6与进液系统连接，所述进液系统包括进液泵15与浓液桶14和过滤器、阀门等管件，通过进液泵15将浓液桶14内的浓废液经进液管6输送到喷液装置5内，喷液装置5将浓液均匀喷洒在所述结晶载体网带8上。所述箱体1内可以包括上料结晶空间21、干燥空间22和热泵安装空间23，所述热泵安装空间23内安装除湿热泵冷凝换热机组4，所述除湿热泵冷凝换热机组4的风口通过通风通道与所述上料结晶空间21和干燥空间22连通；所述结晶载体网8安装在所述上料空间21和干燥空间22内，在上料结晶空间21和干燥空间22之间设置接水板24。在所述干燥空间22内设置风机10，强化对流，提高干燥效率。

所述输送装置包括设置在箱体1内的传送支架3和安装在所述传送支架3内的传送链条2，所述结晶载体网带8安装在所述传送链条2上。在所述传送支架3在端部设置最少一个电机7，所述电机7与驱动轴连接，所述传送链条2安装在所述驱动轴的驱动齿轮上。所述结晶载体网带8安装在所述上料空间21和干燥空间22内，所述结晶载体网带8在所述干燥作业空间内为连续的分层折返式封闭循环设置，这样可以提高延长蒸发结晶网带运行长度，节约能耗。每层所述结晶载体网带8的一端分别设置电机7，所述电机7与驱动轴连接，所述传送链条2安装在所述驱动轴的驱动齿轮上，所述电机7通过驱动轴驱动传送链条带动结晶载体网带传输运动。

如图3-图5所示，所述结晶载体网带8上设置用于承接浓液进行结晶干燥的载体填料。所述载体填料可以是PP材料(聚丙烯材料)等耐腐蚀塑料或金属网丝编织成的圆饼形状或者空心圆饼形状，其外径为90-120mm，内径为12-13mm，更优选的，外径为100mm，内径为12mm。所述载体填料穿接在所述结晶载体网带8的网带支轴上，通过网带支轴穿通固定。在所述结晶载体网带8上，所述载体填料可以设置两层以上。当然，所述载体填料也可以采用网带式，载体填料与链条同步运转。

如图2、图4、图6和图7所示，所述上料结晶空间21和干燥空间22之间设置接水板24，用于阻止上料结晶空间21内的液体进入干燥空间。所述接水板24由凹槽243和凸槽246交错而成，所述凸槽246的横截面可以是倒“V”字形。所述凸槽246的两侧滴水边分别位于相邻的两个所述凹槽243的上方，所述相邻凹槽243之间设置第一齿缝2445，所述凸槽246与相邻凹槽243之间设置第二齿缝2454，所述相邻凸槽243之间设置第三齿缝247。干燥空间的热风通过第一齿缝245、第二齿缝244和第三齿缝247进入上料结晶空间；上料结晶空间内多余的浓废液滴落到凸槽246和凹槽243上；干燥空间的热风能通过第一齿缝245、第二齿缝244和第三齿缝247进入到上料结晶空间，上料结晶空间内多余的浓废液不能进入到干燥空间，从而实现上料结晶空间和干燥空间之间的隔开。优选的，所述凹槽243相对于水平面为一侧相对另一侧水平倾斜向下设置，在凹槽243水平低位侧设置主集液槽25，各凹槽243的液体在主集液槽25汇流后，多余的浓废液经回流管242回流到料液桶，全程零排放。所述凸槽246的两侧为滴水边，液体滴落到凸槽246后顺着两侧滴水边落入凹槽243中。

如图8-11所示，所述箱体1设置脱粒区，所述脱粒区可以位于上料结晶空间21和干燥空间22一侧端。所述脱粒区内设置用于使结晶脱落的脱粒装置。所述脱粒装置11安装在所述结晶载体网带8的内侧表面和/或外侧表面的下方，通过对结晶载体网带8的内侧表面和外侧表面拍打进行脱粒，可以有效去除结晶载体网带8上的物料颗粒。优选的，两套所述脱粒装置11设置在不同高度上，设置在下部的脱粒装置11位于结晶载体网带8的外侧表面下方，设置在上部的脱粒装置11位于结晶载体网带8的内侧表面的下方，可以对结晶载体网带8上的物料比较彻底脱粒。两套所述脱粒装置11在箱体的脱粒区按上下排列，这样可以节约空间，且可以利用干燥物料自身重量脱落。所述脱粒装置11下设置接料斗16，用于承接脱落的结晶体等物料。所述接料斗16与汇料斗12连接，物料颗粒经汇料斗12后输送出去。

所述脱粒装置，如图10和图11所示，包括减速电机13、减速电机13输出轴连接的主轴112、固定在主轴112上的安装架及安装在所述安装架上的活动脱粒部件。其中，所述安装架为三角形安装架，所述活动脱粒部件活动的安装在所述三角形安装架三个角内。优选的，所述三角形安装架为等边三角形安装架。所述活动脱粒部件可以是活动锤115，所述活动锤围绕安装架上的支轴117自由旋转或者所述活动锤115固定在滑竿上，所述滑竿活动安装在所述三角形安装架三个角内的限位管116内。所述支轴117固定在所述三角形安装架的三角固定板114上。其中，所述活动锤115为PP(聚丙烯)等轻材质材料制成，可以减少重量和摩擦。所述三角形安装架由固定在所述主轴112上的三角固定板114和固定在所述三角固定板114上的三条支轴117组成，所述限位管116通过螺钉固定在所述支轴117上。所述支轴117与所述三角固定板114通过螺钉118固定。所述主轴112安装在中所述轴承座113上。所述轴承座113可以是外带球面轴承座。

所述脱粒装置在开启减速电机后，减速电机带动主轴、主轴带动支轴和活动锤一起转动，产生离心力。所述活动锤在离心力的作用下与所述网带表面接触，将网带上的结晶拍脱落下来。减速电机13的转速可由变频器调节，从而控制所需离心力的大小。

所述结晶载体网带8在封闭的上料结晶空间21和干燥空间22内设置两层以上，优选的可以设置四或者六层，所述喷液装置5设置在所述结晶载体一层网带和二层网带之间。所述结晶载体网带8两边应加装挡板装置，且宽度为0.8-2.0米。

在各层结晶载体网带8之上设置均风板，所述均风板通孔面积不小于25％。在箱体1底部设置冷凝水排水管17，用于排出冷凝水。

优选的，浓液带式蒸发结晶干燥机可以包括若干浓液蒸发结晶干燥单元；所述若干浓液蒸发结晶干燥单元包括箱体1,所述箱体1内设置干燥作业空间(上料结晶空间21和干燥空间22)和热泵安装空间23，所述干燥作业空间与热泵安装空间23之间设置通风通道，所述热泵安装空间23内安装除湿热泵冷凝换热机组4；相邻的浓液蒸发结晶干燥单元拼接在一起，每个浓液蒸发结晶干燥单元的干燥作业空间连通为一体的密闭干燥作业空间，在所述密闭干燥作业空间设置至少一层的结晶载体网带8，所述结晶载体网9带上设置用于承载浓液进行结晶干燥的载体填料。

本发明浓液结晶流程如下：浓液箱料14中的浓液通过进液泵15经进液管6输送到喷液装置5，然后喷洒在结晶载体网带8上，结晶载体网带8经第二层网带、第三层网带、四层网带、五层网带、六层网带等多层结晶干燥后经脱粒装置将结晶体脱落到接料斗中然后在通过出料机输送到料仓，其中第一层网带承担除雾作用。

本发明循环风流程如下：从除湿热泵冷凝换热机组4出来的热风经主风机加压后，在干燥空间22内和上料空间21内由底向上经各层结晶载体网带8后，一部分风通过进风过滤网进入除湿热泵冷凝换热机组4，经除湿加热后进入干燥空间22；一部分风经循环风机和加热器加压加热后直接进入上料空间21内，与从干燥空间22送过来的热风汇合，由底向上经各层结晶载体网带8。

本发明还设置冷却水流程如下：冷却塔通过冷却水循环泵进入除湿热泵冷凝换热机组换热器，然后进入冷却塔。冷却水循环利用，耗水量小，节约成本。

所述箱体采用具备保温性能的复合保温板，保温层厚度不小于25mm，复合板内层板应具防腐蚀性能良好的热镀锌钢板、铝板或不锈钢板。支架应采用型钢材、板金加工或铝合金型材制作。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (11)

1.浓液带式蒸发结晶干燥机，其特征在于，包括箱体和设置在箱体内至少两层的结晶载体网带，所述结晶载体网带上设置用于承载浓液进行结晶干燥的载体填料；

还包括有将浓液喷洒到所述结晶载体网带的喷液装置，所述喷液装置与进液系统连接；

所述箱体内设置上料结晶空间、干燥作业空间和热泵安装空间，所述干燥作业空间与热泵安装空间之间设置通风通道，所述热泵安装空间内安装除湿热泵冷凝换热机组；所述结晶载体网安装于所述上料结晶空间和干燥作业空间内；

所述上料结晶空间和干燥作业空间之间设置接水板；

所述接水板包括若干凹槽和若干凸槽，所述凸槽的两侧滴水边分别位于相邻的两个所述凹槽的上方，相邻的所述凹槽之间设置第一齿缝，所述凸槽与相邻凹槽之间设置第二齿缝，相邻的所述凸槽之间设置第三齿缝；所述干燥作业空间内的热风穿过第一齿缝、第二齿缝、第三齿缝进入所述上料结晶空间；

所述上料结晶空间与所述热泵安装空间之间设置通风通道；

所述喷液装置设置在第一层结晶载体网带和第二层结晶载体网带之间；

所述凹槽的一侧为相对另一侧倾斜向下设置，在凹槽水平低位侧设置主集液槽；

所述干燥作业空间上方与热泵安装空间之间设置过滤空间；

所述干燥作业空间还设置有脱粒区，所述脱粒区设置于结晶载体网带运转方向的一侧端；

所述脱粒区设置脱粒装置，所述脱粒装置安装在所述结晶载体网带的内侧表面和/或外侧表面的下方；

所述结晶载体网带安装在输送装置上，在所述输送装置包括设置在箱体内的传送支架和安装在所述传送支架内的传送链条，所述结晶载体网安装在所述传送链条上；

所述结晶载体网在所述上料结晶空间和干燥作业空间内为连续的分层折返循环设置。

2.根据权利要求1所述的浓液带式蒸发结晶干燥机，其特征在于，所述载体填料是用网丝编织成的圆饼形状或者空心圆饼形状。

3.根据权利要求2所述的浓液带式蒸发结晶干燥机，其特征在于，空心圆饼形状载体填料的外径为50-150mm，内径为12-14mm。

4.根据权利要求1所述的浓液带式蒸发结晶干燥机，其特征在于，所述脱粒装置设有两套，两套所述脱粒装置设置在所述脱粒区的不同高度上，设置在下部的脱粒装置位于网带的外侧下方，设置在上部的脱粒装置位于网带的内侧的下方。

5.根据权利要求4所述的浓液带式蒸发结晶干燥机，其特征在于，所述脱粒装置下设置接料斗。

6.根据权利要求1、4或者5所述的浓液带式蒸发结晶干燥机，其特征在于，所述脱粒装置包括主轴、固定在主轴上的安装架及安装在所述安装架上的活动脱粒部件。

7.根据权利要求6所述的浓液带式蒸发结晶干燥机，其特征在于，所述安装架为三角形安装架，所述活动脱粒部件活动的安装在所述三角形安装架三个角内。

8.根据权利要求7所述的浓液带式蒸发结晶干燥机，其特征在于，所述活动脱粒部件是活动锤，所述活动锤固定在滑竿上，所述滑竿活动安装在所述三角形安装架三个角内的限位管内。

9.根据权利要求8所述的浓液带式蒸发结晶干燥机，其特征在于，所述三角形安装架由固定在所述主轴上的三角固定板和固定在所述三角固定板上的三条支轴组成，所述限位管固定在所述支轴上。

10.根据权利要求9所述的浓液带式蒸发结晶干燥机，其特征在于，所述主轴与减速电机输出轴连接，且所述主轴安装在轴承座上。

11.根据权利要求1所述的浓液带式蒸发结晶干燥机，其特征在于，所述传送支架的端部设置最少一个电机，所述电机与驱动轴连接，所述传送链条安装在所述驱动轴的驱动齿轮上。