CN110835137A - 蒸发浓缩系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出一种蒸发浓缩系统。蒸发浓缩系统包括进气管道和分离室。进气管道包括进气口、进液口以及第一出气口，进气口用于接入高温烟气，进液口设置在进气管道上，且进气管道在与进液口连接位置为中心向内凹陷，进液口用于通入渗滤液；分离室与进气管道的第一出气口连通，分离室用于将第一出气口喷出的气体中的水蒸气进行冷却凝结。本发明直接利用高温蒸汽蒸发渗滤液，不存在结垢影响换热效率的问题，提高了渗滤液的蒸发效率，同时利用进气管道在进液口的位置上具有凹陷结构，使进气管道内气流在该凹陷位置加速流动，形成压差，增强了雾化作用，使液滴与热空气充分接触提高了热效率。

Description

蒸发浓缩系统

技术领域

本发明涉及蒸发浓缩设备技术领域，尤其涉及一种蒸发浓缩系统。

背景技术

垃圾在填埋堆放过程中，由于厌氧发酵、有机物分解、降水的淋溶和冲刷、地表水和地下水得浸泡等原因，产生多种代谢物质和水分，形成了含高浓度悬浮物和高浓度有机或无机成分的垃圾渗滤液，为了防止渗滤液对环境造成污染，通常采用机械式蒸汽再压缩(Mechanical Vapor Recompression，MVR)蒸发器的蒸发工艺处理垃圾渗滤液。

机械式蒸汽压缩蒸发器是采用对将蒸发出来的二次蒸汽再压缩，提高压力和温度，返回蒸发器加热物料，实现蒸汽潜热的再次利用，但是，由于系统散热和物料带走能量，机械式蒸汽压缩蒸发器会出现热量不足情况，使实际蒸发压力低于理论蒸发压力，导致蒸发能力和系统效率降低，从而降低蒸发效率，如果为了加快蒸发效率，通常需要用电再加热，造成能源浪费。

发明内容

本发明实施例提供一种蒸发浓缩系统，以解决现有技术中的一个或多个技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种蒸发浓缩系统，包括：

进气管道，所述进气管道包括进气口、进液口以及第一出气口，所述进气口用于接入高温烟气，所述进液口设置在所述进气管道上，且所述进气管道在与所述进液口连接位置为中心向内凹陷，所述进液口用于通入渗滤液；

分离室，所述分离室与所述进气管道的第一出气口连通，所述分离室用于将所述第一出气口喷出的气体中的水蒸气进行冷却凝结。

在一种实施方式中，所述进气管道在所述进液口相对位置为中心向内凹陷，以使所述进气管道构成一个文氏管结构。

在一种实施方式中，所述进气口为三通管道，所述进气口的两个开口分别用于接入高温烟气和空气。

在一种实施方式中，所述分离室包括出液口，所述出液口设置在所述分离室底部；

所述蒸发浓缩系统还包括第一循环泵，所述第一循环泵两端分别与所述进气管道的进液口和所述分离室的所述出液口连接，所述循环泵用于将所述分离室内的冷凝水泵入所述进气管道内。

在一种实施方式中，所述分离室还包括：

若干冷凝组件，所述冷凝组件设置在所述分离室内，所述冷凝组件包括支杆和多个冷凝片，所述支杆垂直所述分离室底面设置，所述冷凝片穿设在所述支杆上，且所述冷凝片相对于所述分离室底面倾斜设置。

在一种实施方式中，所述蒸发浓缩系统还包括：

离心泵，所述离心泵的一端与所述分离室的底部连通；

离心机，所述离心机一端与所述离心泵的另一端连接；所述离心机包括出水端和污泥端，所述离心机的出水端与所述分离室连通，所述离心机用于将输入的溶液进行固液分离，并将液体回送至所述分离室。

在一种实施方式中，所述蒸发浓缩系统还包括：

吸附塔，所述吸附塔与所述分离室连通，所述吸附塔用于将所述分离室内的气体进行吸附；

冷凝塔，所述冷凝塔与所述吸附塔连通，所述冷凝塔用于将所述吸附塔排入的气体进行冷凝后排出；

风机，所述风机的一端与所述冷凝塔连通，所述风机用于抽取各设备中气体，使各设备内的气体流向所述风机；

烟囱，所述烟囱与所述风机的另一端连通，所述烟囱用于将风机抽取的气体进行排放。

在一种实施方式中，所述吸附塔包括：

塔体；

吸附填料，所述吸附填料设置在所述塔体上部，所述分离室与位于所述吸附填料下方的塔体连通，所述冷凝塔与位于所述吸附填料上方的塔体连通；

第二循环泵，所述循环泵的一端与所述塔体底部连通；

喷头，所述喷头设置在塔体顶部，且位于所述吸附填料上方，所述喷头与所述循环泵的另一端连接，所述循环泵用于抽取所述吸附塔底部的吸附液，并通过喷头喷洒在所述吸附填料上。

在一种实施方式中，所述冷凝塔包括：

冷凝塔体，所述冷凝塔体包括第二出气口和出水口，所述出水口和所述第二出气口设置在所述冷凝塔体的底部；所述第二出气口的高度高于所述出水口的高度；

气管，所述气管一端贯穿所述冷凝塔体与所述吸附塔连通，所述气管另一端悬空设置在所述冷凝塔体底部；

冷水管道，所述冷水管道设置在所述冷凝塔体内且所述冷水管道缠绕设置在所述气管上；其中，所述冷水管道的进口设置在所述冷凝塔体底部，所述冷水管道的出口设置在所述冷凝塔体顶部。

在一种实施方式中，所述蒸发浓缩系统还包括：

原水池；

第三循环泵，所述第三循环泵一端与所述原水池连通，所述第三循环泵另一端与所述冷水管带的进口连通，所述第三循环泵用于抽取所述原水池内原水进入所述冷水管道换热；

其中，所述冷水管道的出口与所述进气管道的所述进液口连通，以使所述冷水管道内换热后的原水流入所述进气管道的所述进液口进行浓缩蒸发。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明直接利用高温蒸汽蒸发渗滤液，不存在结垢影响换热效率的问题，提高了渗滤液的蒸发效率，同时利用进气管道在进液口的位置上具有凹陷结构，使进气管道内气流在该凹陷位置加速流动，形成压差，增强了雾化作用，使液滴与热空气充分接触提高了热效率。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。

图1示出根据本发明实施例的蒸发浓缩系统的整体结构连接示意图。

图2示出根据本发明实施例的蒸发浓缩系统的另一整体结构连接示意图。

附图说明：

100、进气管道； 110、进气口； 120、进液口；

130、第一出气口； 200、分离室； 210、出液口；

220、冷凝组件； 221、冷凝片； 222、支杆；

300、第一循环泵； 400、离心泵； 410、离心机；

500、吸附塔； 510、吸附塔体； 520、吸附填料；

530、第二循环泵； 540、喷头； 600、冷凝塔；

610、冷凝塔体； 611、第二出气口； 612、出水阀；

620、气管； 630、冷水管道； 700、风机；

800、烟囱； 900、原水池； 910、第三循环泵。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

图1示出根据本发明实施例的蒸发浓缩系统的整体结构连接示意图。

参见图1所示，本发明实施例提供了一种蒸发浓缩系统。该蒸发浓缩系统包括进气管道100和分离室200。

进气管道100包括进气口110、进液口120以及第一出气口130，进气口110用于接入高温烟气，高温烟气可以使用各种低品质热源以及各种燃烧器的尾气，节约资源，进液口120设置在进气管道100上，且进气管道100在与进液口120连接位置为中心向内凹陷，这样，进气管道100在进液口120位置的管道直径小于其他地方的管道，从而使通入的高温烟气在该位置加快流速，进液口120用于通入渗滤液，这样，通入的渗滤液直接与高温烟气接触进行蒸发，不存在结垢影响换热效率的问题，提高了渗滤液的蒸发效率，同时，高温烟气在进液口120位置出快速流过，促使渗滤液更快的通过进液口120，增强了雾化作用，使液滴与热空气充分接触提高了热效率。

分离室200与进气管道100的第一出气口130连通，分离室200用于将第一出气口130喷出的气体中的水蒸气进行冷却凝结，这样，分离室200内为高浓度浓缩液，在其达到一定浓度后，分离室200中浓缩液可以直接结晶。

参见图2所示，本发明实施例提供了一种蒸发浓缩系统。该蒸发浓缩系统包括进气管道100和分离室200。

进气管道100包括进气口110、进液口120以及第一出气口130，进气口110用于接入高温烟气，进液口120设置在进气管道100上，且进气管道100在与进液口120连接位置为中心向内凹陷，进气管道100在进液口120相对位置上也以其为中心向内凹陷，以使进气管道100构成一个文氏管结构，这样，进气管道100在进液口120位置的管道直径小于其他地方的管道，从而使通入的高温烟气在该位置加快流速，进液口120用于通入渗滤液，这样，通入的渗滤液直接与高温烟气接触进行蒸发，同时，高温烟气在进液口120位置出快速流过，促使渗滤液更快的通过进液口120，进而增强了雾化作用，使液滴与热空气充分接触提高了热效率。文氏管是文丘里管的简称，文丘里效应的原理则是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用。

有上述两个实施例可以得出，本发明实施例利用进气管道100的进液口120凹陷，从而加快进液口120凹陷处的气体流速，加快渗滤液在进液口120喷出和蒸发，因此利用进液口120凹陷或者进液口120附近凹陷结构特点的进气管道100结构都应该在保护范围之内。

在一种实施例中，参见图1和图2，进液口120位于进气管道100内的部分为一个喷洒结构，该喷洒结构沿进气管道100轴线向下进行喷洒。

在一种实施例中，参见图1和图2，110进气口为三通管道。进气口110的两个开口分别用于接入高温烟气和空气，进气口110的另一个开口用于将高温烟气和空气混合气体排出进气管道100。

在一种实施例中，参见图1和图2，分离室200包括出液口210，出液口210设置在分离室200底部；

蒸发浓缩系统还包括第一循环泵300，第一循环泵300两端分别与进气管道100的进液口120和分离室200的出液口210连接，循环泵用于将分离室200内的冷凝水泵入进气管道100内。

进一步地，参见图1和图2，分离室200还包括若干冷凝组件220。

冷凝组件220设置在分离室200内，冷凝组件220包括支杆222和多个冷凝片221，支杆222垂直分离室200底面设置，冷凝片221穿设在支杆222上，且冷凝片221相对于分离室200底面倾斜设置，这样由第一出气口130喷出的气体会与冷凝组件220接触，利用冷凝片221的倾斜设置，最大程度凝结气体中的水蒸气。

在一种实施例中，参见图1和图2，蒸发浓缩系统还包括离心泵400和离心机410。

离心泵400的一端与分离室200的底部连通。

离心机410一端与离心泵400的另一端连接；离心机410包括出水端和污泥端，离心机410的出水端与分离室200连通，离心机410用于将输入的溶液进行固液分离，并将液体回送至分离室200，而固体则通过污泥端排出。

在一种实施例中，参见图1和图2，蒸发浓缩系统还包括依次连接的吸附塔500、冷凝塔600、风机700和烟囱800。

吸附塔500与分离室200连通，吸附塔500用于将分离室200的气体进行吸附。

冷凝塔600与吸附塔500连通，冷凝塔600用于将吸附塔500排入的气体进行冷凝。

风机700与冷凝塔600连通，风机700用于抽取分离室200、吸附塔500以及冷凝塔600内的气体，这样，蒸发浓缩产生的气体可以快速流向各设备，加快气体处理进程。

烟囱800与风机700连通，烟囱800用于将风机700抽取的气体排出。

进一步地，风机400上设置有旋风除尘器，旋风除尘器用于消除气体中的固体物，这样，气体中具有的杂质会被收集，减少气体中污染物。

进一步地，参见图1和图2所示，吸附塔500包括吸附塔体510、吸附填料520、第二循环泵530和喷头540。

吸附填料520设置在吸附塔体510上部，分离室200与位于吸附填料520下方的吸附塔体510连通，冷凝塔600与位于吸附填料520上方的吸附塔体510连通。循环泵的一端与吸附塔体510底部连通。

喷头540设置在吸附塔体510顶部，且位于吸附填料520上方，喷头540与循环泵的另一端连接，循环泵用于抽取吸附塔体510底部的吸附液，并通过喷头540喷洒在吸附填料520上。

吸附填料520用于吸附气体中异味，同时利用第二循环泵530将吸附塔500内的吸附液抽取，在通过喷头540喷淋在吸附填料520上，进入吸附塔500的气体会穿过带有吸附液的吸附填料520，将气体中污染物去除。

进一步地，参见图1和图2所示，冷凝塔600包括冷凝塔体610、气管620和冷水管道630。

冷凝塔体610包括第二出气口611和出水阀612，出水阀612和第二出气口611设置在冷凝塔体610的底部；第二出气口611的高度高于出水阀612的高度。

气管620一端贯穿冷凝塔体610与吸附塔500连通，气管620另一端悬空设置在冷凝塔体610底部。

冷水管道630设置在冷凝塔体610内且冷水管道630缠绕设置在气管620上；其中，冷水管道630的进口设置在冷凝塔体610底部，冷水管道630的出口设置在冷凝塔体610顶部。

在一种实施例中，参见图1和图2，蒸发浓缩系统还包括原水池900和第三循环泵910。

第三循环泵910一端与原水池900连通，第三循环泵910另一端与冷水管带630的进口连通，第三循环泵910用于抽取原水池900内原水进入冷水管道630换热。其中，冷水管道630的出口与进气管道100的进液口120连通，以使冷水管道630内换热后的原水流入进气管道100的进液口120进行浓缩蒸。从而利用原水进行换热，并将换热后的原水进行蒸发浓缩，加快蒸发效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种蒸发浓缩系统，其特征在于，包括：

进气管道，所述进气管道包括进气口、进液口以及第一出气口，所述进气口用于接入高温烟气，所述进液口设置在所述进气管道上，且所述进气管道在与所述进液口连接位置为中心向内凹陷，所述进液口用于通入渗滤液；

分离室，所述分离室与所述进气管道的第一出气口连通，所述分离室用于将所述第一出气口喷出的气体中的水蒸气进行冷却凝结。

2.如权利要求1所述的蒸发浓缩系统，其特征在于，所述进气管道在所述进液口相对位置为中心向内凹陷，以使所述进气管道构成一个文氏管结构。

3.如权利要求2所述的蒸发浓缩系统，其特征在于，所述进气口为三通管道，所述进气口的两个开口分别用于接入高温烟气和空气；

所述进液口位于所述进气管道内的部分为一个喷洒结构，该喷洒结构沿进气管道轴线向下进行喷洒。

4.如权利要求1-3任一项所述的蒸发浓缩系统，其特征在于，所述分离室包括出液口，所述出液口设置在所述分离室底部；

所述蒸发浓缩系统还包括第一循环泵，所述第一循环泵两端分别与所述进气管道的进液口和所述分离室的所述出液口连接，所述循环泵用于将所述分离室内的冷凝水泵入所述进气管道内。

5.如权利要求4所述的蒸发浓缩系统，其特征在于，所述分离室还包括：

若干冷凝组件，所述冷凝组件设置在所述分离室内，所述冷凝组件包括支杆和多个冷凝片，所述支杆垂直所述分离室底面设置，所述冷凝片穿设在所述支杆上，且所述冷凝片相对于所述分离室底面倾斜设置。

6.如权利要求4所述的蒸发浓缩系统，其特征在于，还包括：

离心泵，所述离心泵的一端与所述分离室的底部连通；

离心机，所述离心机一端与所述离心泵的另一端连接；所述离心机包括出水端和污泥端，所述离心机的出水端与所述分离室连通，所述离心机用于将输入的溶液进行固液分离，并将液体回送至所述分离室。

7.如权利要求4所述的蒸发浓缩系统，其特征在于，还包括：

吸附塔，所述吸附塔与所述分离室连通，所述吸附塔用于将所述分离室内的气体进行吸附；

冷凝塔，所述冷凝塔与所述吸附塔连通，所述冷凝塔用于将所述吸附塔排入的气体进行冷凝后排出；

风机，所述风机的一端与所述冷凝塔连通，所述风机用于抽取各设备中气体，使各设备内的气体流向所述风机；

烟囱，所述烟囱与所述风机的另一端连通，所述烟囱用于将风机抽取的气体进行排放。

8.如权利要求7所述的蒸发浓缩系统，其特征在于，所述吸附塔包括：

塔体；

吸附填料，所述吸附填料设置在所述塔体上部，所述分离室与位于所述吸附填料下方的塔体连通，所述冷凝塔与位于所述吸附填料上方的塔体连通；

第二循环泵，所述循环泵的一端与所述塔体底部连通；

喷头，所述喷头设置在塔体顶部，且位于所述吸附填料上方，所述喷头与所述循环泵的另一端连接，所述循环泵用于抽取所述吸附塔底部的吸附液，并通过喷头喷洒在所述吸附填料上。

9.如权利要求7所述的蒸发浓缩系统，其特征在于，所述冷凝塔包括：

冷凝塔体，所述冷凝塔体包括第二出气口和出水口，所述出水口和所述第二出气口设置在所述冷凝塔体的底部；所述第二出气口的高度高于所述出水口的高度；

气管，所述气管一端贯穿所述冷凝塔体与所述吸附塔连通，所述气管另一端悬空设置在所述冷凝塔体底部；

冷水管道，所述冷水管道设置在所述冷凝塔体内且所述冷水管道缠绕设置在所述气管上；其中，所述冷水管道的进口设置在所述冷凝塔体底部，所述冷水管道的出口设置在所述冷凝塔体顶部。

10.如权利要求9所述的蒸发浓缩系统，其特征在于，

所述蒸发浓缩系统还包括：

原水池；

第三循环泵，所述第三循环泵一端与所述原水池连通，所述第三循环泵另一端与所述冷水管带的进口连通，所述第三循环泵用于抽取所述原水池内原水进入所述冷水管道换热；

其中，所述冷水管道的出口与所述进气管道的所述进液口连通，以使所述冷水管道内换热后的原水流入所述进气管道的所述进液口进行浓缩蒸发。

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