CN110357192A - 一种电磁加热小型蒸发干燥装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁加热小型蒸发干燥装置，包括加热底盘、电磁加热外层筒体、蒸发内釜、盖板、搅拌装置；所述蒸发内釜设于加热底盘上，且所述蒸发内釜由所述电磁加热外层筒体包围；所述盖板设于所述干燥装置的上端，所述盖板上设有延伸入蒸发内釜的搅拌装置，所述盖板上还设有进料口和排气口；所述电磁加热外层筒体、加热底盘内设有电磁线圈，所述电磁线圈与电源控制器相连接。本发明所述干燥装置，整个处理过程无需投加任何化学药剂进行反应，纯物理分离浓缩，大大节省了高浓度重金属废液处理成本；蒸发干燥的固体结晶物，可以回收利用；防止废液收集储存泄漏，运输转移过程泄漏，污染环境；设备为可移动式设计，占地面积小，操作方便。

Description

一种电磁加热小型蒸发干燥装置及其应用

技术领域

本发明涉及一种干燥装置，尤其是一种电磁加热小型蒸发干燥装置及其应用。

背景技术

随着工业迅速发展，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。重金属废水难以治理，重金属污染物在水体中积累到一定的限度就会对水体一水生植物一水生动物系统产生严重危害，并可能通过食物链影响到人类的自身健康。在矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业中的许多生产过程中都产生重金属废水，这些废水严重影响着儿童和成人的身体健康乃至生命，如人体若摄取了过多的钼元素会导致痛风样综合症、关节痛及畸形、肾脏受损、并有生长发育迟缓、动脉硬化、结蒂组织变性等病症。当前，儿童铅中毒、重金属致胎儿畸形、砷中毒等事件也屡有发生，使金属污染成为关系到人类健康和生命的重大环境问题。

目前我国水体重金属污染问题十分突出，江河湖库底质的污染率高达80.1％。黄河、淮河、松花江、辽河等十大流域的流域片重金属超标断面的污染程度均为超Ⅴ类。太湖底泥中总铜、总铅、总镉含量均处于轻度污染水平。黄浦江干流表层沉积物中Cd超背景值2倍、Pb超1倍，Hg含量明显增加；苏州河中Pb全部超标，Cd为75％超标，Hg为62.5％超标。城市河流有35.11％的河段出现总汞超过地表水III类水体标准，18.46％的河段面总镉超过Ⅲ类水体标准，25％的河段有总铅的超标样本出现。葫芦岛市乌金塘水库钼污染问题严重，钼浓度最高超标准值13.7倍。由长江、珠江、黄河等河流携带入海的重金属污染物总量约为3.4万吨，对海洋水体的污染危害巨大。全国近岸海域海水采样品中铅的超标率达62.9％，最大值超一类海水标准49.0倍；铜的超标率为25.9％，汞和镉的含量也有超标现象。大连湾60％测站沉积物的镉含量超标，锦州湾部分测站排污口邻近海域沉积物锌、镉、铅的含量超过第三类海洋沉积物质量标准。

重金属指比重大于4或5的金属，约有45种。在工业生产过程中，由于生产工艺的不同，又生成各种成分组成的重金属废水。如何依据重金属废水的特点，有针对性的进行处理，已成为重金属废水治理的问题的关键。随着工业的迅速发展，我国在工业加工制造领域取得了优越的成就，中小型加工制造企业作为我国工业的重要组成部分，也作出了巨大的贡献。但与此同时，如何处理中小型加工制造企业重金属废水也成为了重金属污染治理的主要问题。

目前国内中小型加工制造企业针对重金属废水的处理方法主要分为：1)化学沉淀法；2)膜/蒸发浓缩法。鉴于化学沉淀法产生的沉淀物基本无回收利用价值，需要另行委外处理，且化学沉淀法容易受到沉淀剂和环境条件的影响，出水水质达不到要求，需作进一步处理，近年来逐渐被膜/蒸发浓缩法所取代。但膜/蒸发浓缩法因受系统设备浓缩极限和效率的限制，依然留少量高浓度重金属废液。对于该高浓度重金属废液，目前主要采用集中收集后委外处理，委外费用高，且储存不方便，容易造成泄漏及二次污染环境等问题。

目前中小型加工制造企业重金属废水通过膜/蒸发浓缩处理后高浓度重金属废液主要采用分类收集再进行委外处理。委外处理费用高，且存在运输问题，容易造成转移、运输过程泄漏，造成污染环境。另外收集储存装置占用很大空间，各收集储存罐的安全及密封保护也是必须做好的措施。在保存过程中容易存在保存不当，造成泄漏。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种电磁加热小型蒸发干燥装置。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种电磁加热小型蒸发干燥装置，包括加热底盘、电磁加热外层筒体、蒸发内釜、盖板、搅拌装置；所述蒸发内釜设于加热底盘上，且所述蒸发内釜由所述电磁加热外层筒体包围；所述盖板设于所述干燥装置的上端，所述盖板上设有延伸入蒸发内釜的搅拌装置，所述盖板上还设有进料口和排气口；所述电磁加热外层筒体、加热底盘内设有电磁线圈，所述电磁线圈与电源控制器相连接。

本申请电磁加热小型蒸发干燥装置是以电磁电能作为蒸发器的热源，不断为蒸发器提供热量，使蒸发器内的料液沸腾蒸发，最终干燥成干固物。向电磁加热小型蒸发干燥装置通入220V/380V交流电源，电磁加热装置通过电磁感应原理，将电能转换为磁热，并对放置于电磁加热装置内的金属桶槽进行加热升温，金属桶槽内的物料因温度上升而沸腾蒸发，通过不断的蒸发浓缩，金属桶槽内的物料最终被完全烘干转化为干固物。

优选地，所述蒸发内釜为铁质桶槽。蒸发内釜加工制作尺寸与加热外层筒体尺寸相匹配，以形成良好的密闭性。

优选地，所述电磁加热外层筒体为半开合式结构，且通过锁扣进行连接。

优选地，所述盖板上还设有玻璃视镜和使搅拌装置上下移动的提升机构。

优选地，所述搅拌装置为刮刀式搅拌器，可以更好的增加蒸发速度、提高浓液受热均匀、防止暴沸、防止浓液结晶结垢挂壁。

优选地，所述排气口与一洗涤塔连接。蒸发出来的二次蒸汽经排汽口进入冷凝器通过冷凝作用而变成冷凝水，冷凝水从冷凝器下端排放，不凝气体及部分未冷凝蒸汽用引风机引至水洗系统，对不凝气体进行水洗净化。

更优选地，所述洗涤塔包括蒸发废气进风口、蒸发废气出风口、循环水槽和排污口，所述蒸发废气进风口与排气口相连接，所述蒸发废气出风口连接有引风机，所述引风机与大气连通。

优选地，所述循环水槽上方设有循环水进口，所述循环水进口、所述循环水槽之间设有球形填料，所述循环水进口与所述蒸发废气出风口之间设有球形填料。

优选地，所述循环水槽下部连接有冷却水泵。

同时，本发明还提供一种所述的电磁加热小型蒸发干燥装置在高浓度重金属废液处理中的应用。由于通过膜/蒸发浓缩处理后的高浓度重金属废液量小，采用电磁加热小型蒸发干燥装置，可以将不同分类的高浓度重金属废液进行浓缩，干燥成固体废物。固体废物可以根据不同性质进行回收、焚烧或者委外处理。由于废液浓缩干燥成固废，占地空间小、容易保存、不存在泄漏污染环境。可回收物质还可以创造利益。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

整个处理过程无需投加任何化学药剂进行反应，纯物理分离浓缩，大大节省了高浓度重金属废液处理成本；蒸发干燥的固体结晶物，可以回收利用；不可回收利用委外处理的固体废渣量远远比废液量少，减少委外成本。防止废液收集储存泄漏，运输转移过程泄漏，污染环境；设备为可移动式设计，占地面积小，操作方便。

附图说明

图1为本发明所述电磁加热小型蒸发干燥装置的一种结构示意图；

图2为本发明所述电磁加热小型蒸发干燥装置的另一种结构示意图；

图3为本发明所述洗涤塔的一种结构示意图；

图4为本发明所述电磁加热小型蒸发干燥装置在在高浓度重金属废液处理中的应用工艺图；

图5为本发明所述电磁加热小型蒸发干燥装置的另一种结构示意图；

其中，1、加热底盘；2、电磁加热外层筒体；3、盖板；4、搅拌装置；5、进料口；6、排气口；7、玻璃视镜；8、锁扣；9、轴封；31、电磁加热蒸发装置；32、洗涤塔；33、引风机；34、冷却水泵；35、蒸发废气出风口；36、循环水进口；37、球形填料；38、蒸发废气进风口；39、循环水槽；40、排污口；41、冷凝装置。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明所述电磁加热小型蒸发干燥装置的一种实施例，本实施例所述电磁加热小型干燥装置的结构图如附图1～3和图5所示：

包括加热底盘1、电磁加热外层筒体2、蒸发内釜(铁质桶槽)、盖板3、搅拌装置4；所述蒸发内釜设于加热底盘1上，且所述蒸发内釜由电磁加热外层筒体2包围；盖板3设于所述干燥装置的上端，盖板3上设有延伸入蒸发内釜的搅拌装置4，搅拌装置4为刮刀式搅拌器，盖板3上还设有进料口5和排气口6；电磁加热外层筒体2、加热底盘1内设有电磁线圈，所述电磁线圈与电源控制器相连接；电磁加热外层筒体2为半开合式结构，且通过锁扣8进行连接；盖板3上还设有玻璃视镜7和使搅拌装置上下移动的提升机构。

排气口6与一洗涤塔32连接；洗涤塔32包括蒸发废气进风口38、蒸发废气出风口35、循环水槽39和排污口40，蒸发废气进风口38与排气口6相连接，蒸发废气出风口35连接有引风机33，引风机33与大气连通；循环水槽39上方设有循环水进口36，循环水进口36、循环水槽39之间设有球形填料37，循环水进口36与蒸发废气出风口35之间设有球形填料37；循环水槽下部连接有冷却水泵34；洗涤塔32与排气口6之间还可设有冷凝装置41。

将本实施例所述的电磁加热小型蒸发干燥装置在高浓度重金属废液处理中的应用，工艺流程图如附图4所示：

通过控制器向电磁加热装置供入220V/380V电源，电磁加热装置通过电磁感应原理，将电能转换为磁热，并对放置于电磁加热装置内的金属桶槽进行加热升温，蒸发内釜里的物料因温度上升而沸腾蒸发，通过不断的蒸发浓缩，物料最终被完全烘干转化为干固物。蒸发出来的二次蒸汽经排汽口进入冷凝器通过冷凝作用而变成冷凝水，冷凝水从冷凝器下端排放，不凝气体及部分未冷凝蒸汽用引风机引至水洗系统，对不凝气体进行水洗净化。

上述电磁加热小型干燥装置，整个处理过程无需投加任何化学药剂进行反应，纯物理分离浓缩，大大节省了高浓度重金属废液处理成本；蒸发干燥的固体结晶物，可以回收利用；不可回收利用委外处理的固体废渣量远远比废液量少，减少委外成本。防止废液收集储存泄漏，运输转移过程泄漏，污染环境；设备为可移动式设计，占地面积小，操作方便。

高浓废液直接委外费用约6000元/吨；

电加热蒸发处理高浓废液电耗约为720Kw/吨，电费0.8元/Kw*h，处理一吨高浓废液，冷凝水回用，最终干固物约150Kg，固废直接委外费用约2000元/吨，电加热蒸发处理一吨高浓废液成本：720*0.8+2000*0.15＝876元；

电磁加热蒸发处理高浓废液电耗约为500Kw/吨，电费0.8元/Kw*h，处理一吨高浓废液，冷凝水回用，最终干固物约150Kg，固废直接委外费用约2000元/吨，电磁加热蒸发处理一吨高浓废液成本：500*0.8+2000*0.15＝700元

废液减量可以将高浓废液直接浓缩至结晶固型物。按废液含固量15％计算，1吨废液经过处理后，只剩下150kg固体干燥物。因此，本申请中的方案适用于小量高浓度废液处理。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种电磁加热小型蒸发干燥装置，其特征在于，包括加热底盘、电磁加热外层筒体、蒸发内釜、盖板、搅拌装置；所述蒸发内釜设于加热底盘上，且所述蒸发内釜由所述电磁加热外层筒体包围；所述盖板设于所述干燥装置的上端，所述盖板上设有延伸入蒸发内釜的搅拌装置，所述盖板上还设有进料口和排气口；所述电磁加热外层筒体、加热底盘内设有电磁线圈，所述电磁线圈与电源控制器相连接。

2.如权利要求1所述的电磁加热小型蒸发干燥装置，其特征在于，所述蒸发内釜为铁质桶槽。

3.如权利要求1所述的电磁加热小型蒸发干燥装置，其特征在于，所述电磁加热外层筒体为半开合式结构，且通过锁扣进行连接。

4.如权利要求1所述的电磁加热小型蒸发干燥装置，其特征在于，所述盖板上还设有玻璃视镜和使搅拌装置上下移动的提升机构。

5.如权利要求1所述的电磁加热小型蒸发干燥装置，其特征在于，所述搅拌装置为刮刀式搅拌器。

6.如权利要求1所述的电磁加热小型蒸发干燥装置，其特征在于，所述排气口与一洗涤塔连接。

7.如权利要求6所述的电磁加热小型蒸发干燥装置，其特征在于，所述洗涤塔包括蒸发废气进风口、蒸发废气出风口、循环水槽和排污口，所述蒸发废气进风口与排气口相连接，所述蒸发废气出风口连接有引风机，所述引风机与大气连通。

8.如权利要求7所述的电磁加热小型蒸发干燥装置，其特征在于，所述循环水槽上方设有循环水进口，所述循环水进口、所述循环水槽之间设有球形填料，所述循环水进口与所述蒸发废气出风口之间设有球形填料。

9.如权利要求6所述的电磁加热小型蒸发干燥装置，其特征在于，所述循环水槽下部连接有冷却水泵。

10.一种如权利要求1～9任一项所述的电磁加热小型蒸发干燥装置在高浓度重金属废液处理中的应用。