CN110240346A - 一种多场耦合干燥系统及干燥废水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多场耦合干燥系统及干燥废水处理工艺，本系统包括静置箱、鼓风机、干燥塔、排气筒、冷却管道、净水箱；干燥塔的内部分为一级干燥室和二级干燥室，一级干燥室内设置有雾化器、螺旋管、匀风装置、强微波发生器以及温度传感器，二级干燥室的内部设置有弱微波发生器、喷头以及收料湿度传感器；雾化器与静置箱相连通，匀风装置通过二号夹腔与鼓风机相连通。本干燥废水处理工艺包括以下步骤：废水静置；废水一级干燥；一级干燥监测；二级干燥。本发明采用多场耦合的方式对废水进行多级干燥，干燥速度快，且干燥效果好，有效降低总体运行成本，具有很好的发展前景。

Description

一种多场耦合干燥系统及干燥废水处理工艺

技术领域

本发明涉及一种干燥系统及干燥废水处理工艺，尤其涉及一种多场耦合干燥系统及干燥废水处理工艺。

背景技术

工业废水(industrial wastewater)是指工业生产过程中产生的废水、废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。因此，对于保护环境来说，工业废水的处理十分重要。

现如今，人们已研究出多种设备及方法来对工业废水进行处理，其中，干燥处理可迅速将废水转化为颗粒状固体，再通过旋风分离器进行收料处理，操作十分便利，使用也比较广泛，特别是处理含盐量高的工业废水时，可将水中的盐回收而再次回收使用。然而，现有的干燥处理设备，通常只采用一种物理场进行干燥，如采用热空气进行干燥，其干燥效率低，干燥效果也需进一步改善。并且，干燥处理设备的内部结构在设计上不够合理，导致干燥废水的工作量大，处理能力有限，从而提高干燥成本。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种多场耦合干燥系统及干燥废水处理工艺。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多场耦合干燥系统，包括静置箱、鼓风机，它还包括干燥塔、排气筒、冷却管道、净水箱；

干燥塔的内部分为一级干燥室和二级干燥室，一级干燥室与二级干燥室之间设置有分隔网板，分隔网板上安装有多个干燥湿度传感器；一级干燥室的内部设置雾化器、螺旋管、匀风装置、强微波发生器以及温度传感器，二级干燥室的内部设置有弱微波发生器、喷头以及收料湿度传感器；

一级干燥室、二级干燥室的塔壁均为双层结构，一级干燥室的双层塔壁形成一号夹腔与二号夹腔，二级干燥室的双层塔壁形成三号夹腔；

一号夹腔处开设有进液口，进液口在一端与雾化器相连通、在另一端通过废液运输管与静置箱相连通，废液运输管上安装有水泵，静置箱连通有废液送入管且静置箱内安装有液位传感器；

雾化器安装在顶仓的下方，雾化器在下端与螺旋管相连通，螺旋管的管壁上开设有若干个气孔；匀风装置、强微波发生器以及温度传感器均安装在一级干燥室的侧壁上，匀风装置与强微波发生器间隔排列，温度传感器位于匀风装置与强微波发生器之间；

匀风装置与二号夹腔相连通，二号夹腔连通有进气口，进气口通过气体运输管与鼓风机相连通，气体运输管上安装有气体加热泵，鼓风机还连通有气体进入管；

弱微波发生器、喷头以及收料湿度传感器均安装在二级干燥室的侧壁处，喷头连通有水管，水管穿过三号夹腔并与净水箱相连接；

一级干燥室的顶部连通有顶仓，顶仓与排气筒相连通，排气筒内设置有除湿装置，排气筒通过排气管道与废气处理系统相连接；

二级干燥室的底部连通有底仓，底仓与冷却管道相连通，冷却管道呈折线型且冷却管道与下游的收料系统相连接。

进一步地，静置箱内设置有过滤网，静置箱的侧壁处开设有排污口。

进一步地，二号夹腔的侧壁处设置有保温层，二号夹腔内设置有气塞，气塞固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆连接有变频电机，变频电机安装在一号夹腔内。

进一步地，匀风装置包括框体，框体内设置有多个导风板，多个导风板的两端均固定连接有转轴，转轴穿过框体并与转动电机相连接。

进一步地，导风板的厚度从后端到前端逐渐变扁。

一种外场耦合干燥系统的干燥废水处理工艺，包括以下步骤：

步骤一、废水静置：首先，废水从废液进入管进入到静置箱内，液位传感器监测静置箱内的液位高度到达设定值时，废水停止进入静置箱内，废水在静置箱内静置5-10min后，由水泵通过废液运输管泵入到雾化器内；当液位传感器监测到静置箱内的废水完成泵入时，废水再次从废液进入管进入到静置箱内，如此循环，实现干燥废水处理工艺的连续进行；

步骤二、废水一级干燥：废水在雾化器内进行雾化，迅速形成极细微的雾状液珠并从螺旋管的气孔处弥散至整个一级干燥室内；同时，空气由气体进入管进入鼓风机内，由鼓风机送入到气体运输管内，空气在气体运输管内流动，由气体加热泵加热至指定温度后送二号夹腔内，二号夹腔内的热空气沿着匀风装置的设定方向进入一级干燥室内形成温度场，并且，强微波发生器在一级干燥室内发射高频微波形成电磁场，由温度场与电磁场耦合对雾化的废水进行快速干燥；

步骤三、一级干燥监测：经一级干燥后的废水形成粉粒状干燥品，粉粒状干燥品从分隔网板进入到二级干燥室内，在经过分隔网板处时，干燥湿度传感器监测粉粒状干燥品的湿度；当粉粒状干燥品的湿度到达指定要求时，干燥品直接从冷却管道送入到下游的收料系统内；当粉粒状干燥品的湿度未达到指定要求时，进行二级干燥；

步骤四、二级干燥：弱微波发生器在二级干燥室内发射低频微波形成电磁场，对未达到指定要求的粉粒状干燥品进行二次干燥，收料湿度传感器监测粉粒状干燥品达到指定要求时，将干燥品从底仓送入到冷却管道，由冷却管道送入到下游的收料系统内；若粉粒状干燥品干燥过度，会使干燥品松散，此时，净水箱通过水管向喷头送入纯净水，加湿干燥品，从而再次进行二次干燥，确保干燥废水处理工艺的干燥效果。

本发明公开了一种多场耦合干燥系统，采用多场耦合的方式对废水进行多级干燥，干燥速度快，且干燥效果好，同时，经过多级干燥与监测，可充分确保废水干燥效果，使干燥产物到达干燥要求，特别是含盐量高的工业废水，经本多场耦合干燥系统处理后，其干燥产物回收率及纯度均有所提高，一次性干燥成粉粒产品且干燥后不需粉碎和筛选，极大提高了工作效率。同时，本发明也公开了一种多场耦合干燥系统的废水干燥处理工艺，先将废水雾化后再进行多场耦合干燥，不但提高了干燥产物的颗粒均匀度，且工艺过程可行性强，有效降低总体运行成本，具有很好的发展前景。

附图说明

图1为本发明多场耦合干燥系统的整体结构示意图。

图2为图1中干燥塔的结构示意视图。

图3为图2中螺旋管的结构示意图。

图4为图2中匀风装置的结构示意图。

图5为图4中导风板的结构示意图。

图中：1、静置箱；2、干燥塔；3、鼓风机；4、排气筒；41、除湿装置；5、冷却管道；6、净水箱；61、水管；7、顶仓；8、进液口；9、底仓；10、进气口；11、废液送入管；12、废液运输管；13、过滤网；14、液体传感器；15、排污口；21、一级干燥室；22、分隔网板；23、二级干燥室；24、一号夹腔；25、二号夹腔；26、三号夹腔；27、雾化器；28、螺旋管；29、匀风装置；201、保温层；202、变频电机；203、电动伸缩杆；204、气塞；205、弱微波发生器；206、喷头；207、温度传感器；208、强微波发生器；209、干燥湿度传感器；210、收料湿度传感器；281、气孔；291、框体；292、导风板；293、转动电机；294、转轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种多场耦合干燥系统，如图1所示,包括静置箱1、鼓风机3，它还包括干燥塔2、排气筒4、冷却管道5、净水箱6；静置箱1用于废水的静置，将废水中的大颗粒杂质以及污泥等杂质去除，从而废水再进入干燥塔2内进行干燥，干燥完成后，废水中的物质析出形成粉粒状干燥品，干燥品经冷却管道5冷却后，进入下游的收料系统中。在干燥过程中，干燥塔2内的产生的废气则由排气筒4送入到废气处理系统中进行处理。)

如图2所示，为本多场耦合干燥系统中的干燥塔2，采用多场耦合、多级干燥的方式对废水进行干燥，同时，实时监测干燥情况，充分确保干燥效果。干燥塔2的具体设置方式为：干燥塔2的内部分为一级干燥室21和二级干燥室23，由一级干燥室21和二级干燥室23为废水的多级干燥提供空间，二级干燥室23可对干燥品进行再次干燥，以弥补一级干燥室21干燥不足的情况。同时，一级干燥室21与二级干燥室23之间设置有分隔网板22，分隔分隔网板22的网格直径足够大，确保经一级干燥后形成的粉粒状干燥品能够通过，并且，分隔网板22上安装有多个干燥湿度传感器209，以实现时监测一级干燥的干燥情况。

首先，一级干燥室21的内部设置雾化器27、螺旋管28、匀风装置29、强微波发生器208以及温度传感器207。其中，雾化器27安装在顶仓7的下方，使得废水由形成极细微的雾状液珠。雾化器27在下端与螺旋管28相连通，如图3所示，螺旋管28的管壁上开设有若干个气孔281，雾化液珠从气孔281处喷出，弥漫在整个一级干燥室21内；并且，螺旋管28呈螺旋状，极大的增加了的雾化液珠的喷出面积与喷出效率，从而有效提高了干燥速率。

匀风装置29、强微波发生器208以及温度传感器207均安装在一级干燥室21的侧壁上，匀风装置29输送热风形成温度场，强微波发生器208产生高频微波形成电磁场，从而形成多场耦合进行干燥，其干燥速度更快、干燥效果更好。并且，匀风装置29与强微波发生器208间隔排列，使得整个一级干燥室均可同时全方位进行干燥，进一步提高了干燥效果。在干燥过程中，温度传感器207实时监测一级干燥室21内的温度情况，为确保监测的准确性，温度传感器207位于匀风装置29与强微波发生器208之间。

在二级干燥室23的内部设置有弱微波发生器205、喷头206以及收料湿度传感器210。其中，弱微波发生器205、喷头206以及收料湿度传感器210均安装在二级干燥室23的侧壁处。弱微波发生器205发射低频微波，对干燥品进行再次干燥；喷头206连通有水管61，水管61穿过三号夹腔26并与净水箱6相连接，由此，若收料湿度传感器210监测到干燥品干燥过度，即可由喷头206喷洒清水，进行加湿，防止干燥品因干燥过度而出现密度不均且易松散的现象。

其次，对于一级干燥室21、二级干燥室23的塔壁均采用双层结构，一级干燥室21的双层塔壁形成一号夹腔24与二号夹腔25，二级干燥室23的双层塔壁形成三号夹腔26；

其中，在一号夹腔24处开设有进液口8，进液口8在一端与雾化器27相连通、在另一端通过废液运输管12与静置箱1相连通，静置箱1连通有废液送入管11，从而确保废水能进入到雾化器内进行雾化处理。并且，在废液运输管12上安装有水泵16，同时，静置箱1内安装有液位传感器14，以监测静置箱1内的液位情况。静置箱1内还设置有过滤网13，可将杂质初步过滤，并且在静置箱1的侧壁处开设有排污口15，可将过滤网13上的杂质排出。

匀风装置29与二号夹腔26相连通，二号夹腔25连通有进气口10，进气口10通过气体运输管31与鼓风机3相连通，气体运输管31上安装有气体加热泵32，鼓风机3还连通有气体进入管33，从而经加热的热空气可通过匀风装置29送入到一级干燥室21内。对于匀风装置，如图4所示，包括框体291，框体291内设置有多个导风板292，多个导风板的两端均固定连接有转轴294，转轴294穿过框体291并与转动电机293相连接，从而导风板292可上下摆动，将热空气的分布面积更广。并且，如图5所示，导风板292的厚度从后端到前端逐渐变扁，进一步提高了热空气的分布面积。此外，二号夹腔25的侧壁处设置有保温层201，以对进入二号夹腔25内的热空气进行保温；同时，为避免热空气负压不足，而影响热空气的进入一级干燥室21的速度，在二号夹腔25内设置有气塞204，气塞204固定连接有电动伸缩杆203，电动伸缩杆203连接有变频电机202，变频电机202安装在一号夹腔24内，由此，当热空气负压不足时，通过气塞204的作用，可加快热空气的流动。

再者，一级干燥室21的顶部连通有顶仓7，顶仓7与排气筒4相连通，干燥塔2内的废气均由排气筒4送入到废气处理系统中。在排气筒4内还应设置有除湿装置41，以对废气进行初步干燥。二级干燥室23的底部连通有底仓9，底仓9与冷却管道5相连通，干燥成品经冷却管道冷却处理后，进入下游的收料系统中。对于冷却管道5，呈折线型，可增加干燥品的运送路程，提高冷却效果。

本发明还公开了一种外场耦合干燥系统的干燥废水处理工艺，包括以下步骤：

步骤一、废水静置：首先，废水从废液进入管11进入到静置箱1内，液位传感器14监测静置箱1内的液位高度到达设定值时，废水停止进入静置箱1内，废水在静置箱1内静置5-10min后，由水泵16通过废液运输管12泵入到雾化器27内；当液位传感器14监测到静置箱1内的废水完成泵入时，废水再次从废液进入管11进入到静置箱1内，如此循环，实现干燥废水处理工艺的连续进行；

步骤二、废水一级干燥：废水在雾化器27内进行雾化，迅速形成极细微的雾状液珠并从螺旋管28的气孔281处弥散至整个一级干燥室21内；同时，空气由气体进入管33进入鼓风机3内，由鼓风机3送入到气体运输管31内，空气在气体运输管31内流动，由气体加热泵32加热至指定温度后送二号夹腔25内，二号夹腔25内的热空气沿着匀风装置29的设定方向进入一级干燥室21内形成温度场，并且，强微波发生器208在一级干燥室21内发射高频微波形成电磁场，由温度场与电磁场耦合对雾化的废水进行快速干燥；

步骤三、一级干燥监测：经一级干燥后的废水形成粉粒状干燥品，粉粒状干燥品从分隔网板22进入到二级干燥室23内，在经过分隔网板22处时，干燥湿度传感器209监测粉粒状干燥品的湿度；当粉粒状干燥品的湿度到达指定要求时，干燥品直接从冷却管道5送入到下游的收料系统内；当粉粒状干燥品的湿度未达到指定要求时，进行二级干燥；

步骤四、二级干燥：弱微波发生器205在二级干燥室23内发射低频微波形成电磁场，对未达到指定要求的粉粒状干燥品进行二次干燥，收料湿度传感器210监测粉粒状干燥品达到指定要求时，将干燥品从底仓9送入到冷却管道5，由冷却管道5送入到下游的收料系统内；若粉粒状干燥品干燥过度，会使干燥品松散，此时，净水箱6通过水管61向喷头206送入纯净水，加湿干燥品，从而再次进行二次干燥，确保干燥废水处理工艺的干燥效果。

本发明所公开了的多场耦合干燥系统，采用多场耦合的方式对废水进行多级干燥，干燥速度快，且干燥效果好，同时，经过多级干燥与监测，可充分确保废水干燥效果，使干燥产物到达干燥要求，特别是含盐量高的工业废水，经本多场耦合干燥系统处理后，其干燥产物回收率及纯度均有所提高，一次性干燥成粉粒产品且干燥后不需粉碎和筛选，极大提高了工作效率。同时，本发明所公开的多场耦合干燥系统的废水干燥处理工艺，先将废水雾化后再进行多场耦合干燥，不但提高了干燥产物的颗粒均匀度，且工艺过程可行性强，有效降低总体运行成本，具有很好的发展前景。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种多场耦合干燥系统，包括静置箱(1)、鼓风机(3)，其特征在于：它还包括干燥塔(2)、排气筒(4)、冷却管道(5)、净水箱(6)；

所述干燥塔(2)的内部分为一级干燥室(21)和二级干燥室(23)，一级干燥室(21)与二级干燥室(23)之间设置有分隔网板(22)，分隔网板(22)上安装有多个干燥湿度传感器(209)；所述一级干燥室(21)的内部设置雾化器(27)、螺旋管(28)、匀风装置(29)、强微波发生器(208)以及温度传感器(207)，二级干燥室(23)的内部设置有弱微波发生器(205)、喷头(206)以及收料湿度传感器(210)；

所述一级干燥室(21)、二级干燥室(23)的塔壁均为双层结构，一级干燥室(21)的双层塔壁形成一号夹腔(24)与二号夹腔(25)，二级干燥室(23)的双层塔壁形成三号夹腔(26)；

所述一号夹腔(24)处开设有进液口(8)，进液口(8)在一端与雾化器(27)相连通、在另一端通过废液运输管(12)与静置箱(1)相连通，废液运输管(12)上安装有水泵(16)，静置箱(1)连通有废液送入管(11)且静置箱(1)内安装有液位传感器(14)；

所述雾化器(27)安装在顶仓(7)的下方，雾化器(27)在下端与螺旋管(28)相连通，螺旋管(28)的管壁上开设有若干个气孔(281)；所述匀风装置(29)、强微波发生器(208)以及温度传感器(207)均安装在一级干燥室(21)的侧壁上，匀风装置(29)与强微波发生器(208)间隔排列，温度传感器(207)位于匀风装置(29)与强微波发生器(208)之间；

所述匀风装置(29)与二号夹腔(26)相连通，二号夹腔(25)连通有进气口(10)，进气口(10)通过气体运输管(31)与鼓风机(3)相连通，气体运输管(31)上安装有气体加热泵(32)，鼓风机(3)还连通有气体进入管(33)；

所述弱微波发生器(205)、喷头(206)以及收料湿度传感器(210)均安装在二级干燥室(23)的侧壁处，喷头(206)连通有水管(61)，水管(61)穿过三号夹腔(26)并与净水箱(6)相连接；

所述一级干燥室(21)的顶部连通有顶仓(7)，顶仓(7)与排气筒(4)相连通，排气筒(4)内设置有除湿装置(41)，排气筒(4)通过排气管道(42)与废气处理系统相连接；

所述二级干燥室(23)的底部连通有底仓(9)，底仓(9)与冷却管道(5)相连通，冷却管道(5)呈折线型且冷却管道(5)与下游的收料系统相连接。

2.根据权利要求1所述的多场耦合干燥系统，其特征在于：所述静置箱(1)内设置有过滤网(13)，静置箱(1)的侧壁处开设有排污口(15)。

3.根据权利要求1所述的多场耦合干燥系统，其特征在于：所述二号夹腔(25)的侧壁处设置有保温层(201)，二号夹腔(25)内设置有气塞(204)，气塞(204)固定连接有电动伸缩杆(203)，电动伸缩杆(203)连接有变频电机(202)，变频电机(202)安装在一号夹腔(24)内。

4.根据权利要求1所述的多场耦合干燥系统，其特征在于：所述匀风装置(29)包括框体(291)，框体(291)内设置有多个导风板(292)，多个导风板的两端均固定连接有转轴(294)，转轴(294)穿过框体(291)并与转动电机(293)相连接。

5.根据权利要求4所述的多场耦合干燥系统，其特征在于：所述导风板(292)的厚度从后端到前端逐渐变扁。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的外场耦合干燥系统的干燥废水处理工艺，其特征在于：所述干燥废水处理工艺包括以下步骤：

步骤一、废水静置：首先，废水从废液进入管(11)进入到静置箱(1)内，液位传感器(14)监测静置箱(1)内的液位高度到达设定值时，废水停止进入静置箱(1)内，废水在静置箱(1)内静置5-10min后，由水泵(16)通过废液运输管(12)泵入到雾化器(27)内；当液位传感器(14)监测到静置箱(1)内的废水完成泵入时，废水再次从废液进入管(11)进入到静置箱(1)内，如此循环，实现干燥废水处理工艺的连续进行；

步骤二、废水一级干燥：废水在雾化器(27)内进行雾化，迅速形成极细微的雾状液珠并从螺旋管(28)的气孔(281)处弥散至整个一级干燥室(21)内；同时，空气由气体进入管(33)进入鼓风机(3)内，由鼓风机(3)送入到气体运输管(31)内，空气在气体运输管(31)内流动，由气体加热泵(32)加热至指定温度后送二号夹腔(25)内，二号夹腔(25)内的热空气沿着匀风装置(29)的设定方向进入一级干燥室(21)内形成温度场，并且，强微波发生器(208)在一级干燥室(21)内发射高频微波形成电磁场，由温度场与电磁场耦合对雾化的废水进行快速干燥；

步骤三、一级干燥监测：经一级干燥后的废水形成粉粒状干燥品，粉粒状干燥品从分隔网板(22)进入到二级干燥室(23)内，在经过分隔网板(22)处时，干燥湿度传感器(209)监测粉粒状干燥品的湿度；当粉粒状干燥品的湿度到达指定要求时，干燥品直接从冷却管道(5)送入到下游的收料系统内；当粉粒状干燥品的湿度未达到指定要求时，进行二级干燥；

步骤四、二级干燥：弱微波发生器(205)在二级干燥室(23)内发射低频微波形成电磁场，对未达到指定要求的粉粒状干燥品进行二次干燥，收料湿度传感器(210)监测粉粒状干燥品达到指定要求时，将干燥品从底仓(9)送入到冷却管道(5)，由冷却管道(5)送入到下游的收料系统内；若粉粒状干燥品干燥过度，会使干燥品松散，此时，净水箱(6)通过水管(61)向喷头(206)送入纯净水，加湿干燥品，再进行二次干燥，确保干燥废水处理工艺的干燥效果。