CN111252832A - 一种马铃薯生产废水蒸发方法及设备 - Google Patents

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史延生
马续飙
王玉峰
单荣宏
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Abstract

本发明公开一种马铃薯生产废水蒸发方法，包括以下步骤：物料输送、第一次蒸发分离、第二次蒸发分离、第三次蒸发分离、第四次蒸发分离、第五次蒸发分离。出料本发明的有益效果为：运行稳定，可靠性高，废水处理效果好，浓缩程度高，多级蒸发智能排列，且利用了热源的循环，提高了热利用率与工作效率。

Description

一种马铃薯生产废水蒸发方法及设备
技术领域:
本发明涉及机械领域，具体涉及一种马铃薯生产废水蒸发方法及设备。
背景技术：
随着我国食品工业的发展壮大，马铃薯加工产生的大量生产废水组分变得更加复杂多样化,废水中含有淀粉、各种糖类、多种氨基酸、脂肪、有机酸、维生素以及酶类、茄素等,每加工1t淀粉,需要加入0.5～1.5倍的软化水,直接排入水体危害生态环境,为此马铃薯废水处理备受环保人员的重视。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种运行稳定，可靠性高，废水处理效果好，浓缩程度高，多级蒸发智能排列，且利用了热源的循环，提高了热利用率与工作效率马铃薯生产废水蒸发方法及设备。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的一种马铃薯生产废水蒸发方法，包括以下步骤：
步骤1、物料输送，将物料存储在物料平衡罐中，由进料泵管道输送至一级板式预热器；再依次通过电磁流量计、自动调节阀进入四效加热器；
步骤2、第一次蒸发分离，物料在四效加热器和四校分离器的共同作用下换热分离，被分为气液两路；气体通入泠凝器的管程，液体通入二级板式预热器的物料入口，再由二级板式预热器通入一效加热器的物料入口；
步骤3、第二次蒸发分离，将饱和生蒸汽通入一效加热器的蒸汽入口；物料在一效加热器和一校分离器的共同作用下换热分离，再次被分为气液两路；气体通入二效加热器的蒸汽入口，液体通入二效加热器的物料入口；
步骤4、第三次蒸发分离，物料在二效加热器和二校分离器的共同作用下换热分离，第三次被分为气液两路；气体通入三校一段加热器和三效二段加热器的蒸汽入口，液体通入三校一段加热器的物料入口；
步骤5、第四次蒸发分离，物料在三校一段加热器和三校一段分离器的共同作用下换热分离，第四次被分为气液两路；气体通入四效加热器的蒸汽入口，液体通入三效二段加热器的物料入口；
步骤6、第五次蒸发分离，物料在三效二段加热器和三效二段分离器的共同作用下换热分离，第五次被分为气液两路；气体通入四效加热器的蒸汽入口，液体为完成液；
步骤7、出料，由出料泵将完成液排出，进行浓度检测，合格后即可出料。
上述的一种马铃薯生产废水蒸发方法，其中：一效加热器产生的冷凝水通入第一冷凝水罐，由第一冷凝水泵经二级板式预热器给物料预热后排出，供别处使用；二效加热器、三校一段加热器、三效二段加热器产生的冷凝水通入第二冷凝水罐，由第二冷凝水泵经一级板式预热器给物料预热后排出，供别处使用；冷凝器产生的冷凝水通入第三冷凝水罐，由第三冷凝水泵排出，供别处使用。
上述的一种马铃薯生产废水蒸发方法，其中：四效加热器、一效加热器、二效加热器、三校一段加热器、物料进入时，均经由其上部的分配盘均匀分布到列管内壁形成液膜并均匀向下流动，液膜与蒸汽换热进行加热蒸发，蒸发完成后物料到达底部空腔；从物料中蒸发出来的二次蒸汽及物料的微沫先在底部的空腔内初步分离，然后分别进入四校分离器、一校分离器、二校分离器、三效一段分离器进行旋风分离；分离出的液体回到各自的加热器底部，气体排出。
上述的一种马铃薯生产废水蒸发方法，其中：步骤6中的三效二段加热器为强制循环式加热器，物料在其内部满管运行后送入三效二段分离器；三效二段分离器为闪蒸罐，物料在其内部进行闪蒸蒸发，蒸发分离出的二次蒸汽进入四效加热器的蒸汽入口；三效二段加热器设置有强制循环泵。
上述的一种马铃薯生产废水蒸发设备，其中：物料平衡罐的出料口、进料泵、一级板式预热器、电磁流量计、自动调节阀依次通过管道串联固定连接；自动调节阀的出料口与四效加热器的入料口通过管道连通连接；四效加热器的出料口经由二级板式换热器后与一效加热器的入料口通过管道连通连接；一效加热器的出料口与二校加热器的入料口连通连接；二校加热器的出料口与三校一段加热器的入料口连通连接；三校一段加热器的出料口与三效二段加热器的入料口连通连接；四效加热器、一效加热器、二效加热器、三校一段加热器的主体形状均为筒状；四效加热器、一效加热器、二效加热器、三校一段加热器的进料口分别设置于各自上端顶部位置；四效加热器、一效加热器、二效加热器、三校一段加热器的出料口分别设置于各自下端底部位置；四效加热器、一效加热器、二效加热器、三校一段加热器的下端位置处分别连通连接有四校分离器、一校分离器、二校分离器、三效一段分离器。
上述的一种马铃薯生产废水蒸发设备，其中：三效二段加热器为强制循环式加热器；三效二段加热器的进料口与三校一段加热器的出料口通过管道连通连接；四效加热器和一效加热器之间、一效加热器和二效加热器之间、二效加热器和三效一段加热器之间、三效一段加热器和三效二段加热器之间的出料管道上各自设置有提升泵。
上述的一种马铃薯生产废水蒸发设备，其中：四校分离器的蒸汽出口与冷凝器的入口连通连接；一校分离器的蒸汽出口与二效加热器的蒸汽入口连通连接；二校分离器的蒸汽出口同时与三校一段加热器、三效二段加热器的蒸汽入口连通连接；三校一段分离器和三效二段分离器的蒸汽出口同时与四效加热器的蒸汽入口连通连接。
上述的一种马铃薯生产废水蒸发设备，其中：一效加热器的冷凝水出口与第一冷凝水罐通过管道连通连接；二效加热器、三校一段加热器、三效二段加热器的冷凝水出口与第二冷凝水罐通过管道连通连接；冷凝器的冷凝水出口与第三冷凝水罐通过管道连通连接；第一冷凝水罐的出口与第一冷凝水泵连通连接；第二冷凝水罐的出口与第二冷凝水泵连通连接；第三冷凝水罐的出口与第三凝水泵连通连接；第一冷凝水泵与二级板式预热器的热源入口连通连接；第二冷凝水泵与一级板式预热器的热源入口连通连接。
上述的一种马铃薯生产废水蒸发设备，其中：电磁流量计与自动调节阀电连接。
上述的一种马铃薯生产废水蒸发设备，其中：物料平衡罐、四效加热器、一效加热器、二效加热器、三校一段加热器、四校分离器、一校分离器、二校分离器、三效一段分离器、三效二段分离器、第一冷凝水罐、第二冷凝水罐、第三冷凝水罐上分别设置有一个压力传感器、一个温度传感器、一个液位计；压力传感器、温度传感器、液位计分别与监控系统电连接，实时传输监测数据。
本发明的有益效果在于：运行稳定，可靠性高，废水处理效果好，浓缩程度高，多级蒸发智能排列，且利用了热源的循环，提高了热利用率与工作效率。
附图说明：
图1：本发明的结构连接示意图；
图中：1-物料平衡罐、2-进料泵、3-一级板式预热器、4-电磁流量计、5-自动调节阀、6-四效加热器、7-四校分离器、8-二级板式预热器、9-一效加热器、10-一校分离器、11-二效加热器、12-二校分离器、13-三校一段加热器、14-三校一段分离器、15-三效二段加热器、16-三效二段分离器、17-冷凝器。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明：
实施例：如图1所示，一种马铃薯生产废水蒸发方法，包括以下步骤：
步骤1、物料输送，将物料存储在物料平衡罐1中，由进料泵2管道输送至一级板式预热器3；再依次通过电磁流量计4、自动调节阀5进入四效加热器6；
步骤2、第一次蒸发分离，物料在四效加热器6和四校分离器7的共同作用下换热分离，被分为气液两路；气体通入泠凝器17的管程，液体通入二级板式预热器8的物料入口，再由二级板式预热器8通入一效加热器9的物料入口；
步骤3、第二次蒸发分离，将饱和生蒸汽通入一效加热器9的蒸汽入口；物料在一效加热器9和一校分离器10的共同作用下换热分离，再次被分为气液两路；气体通入二效加热器11的蒸汽入口，液体通入二效加热器11的物料入口；
步骤4、第三次蒸发分离，物料在二效加热器11和二校分离器12的共同作用下换热分离，第三次被分为气液两路；气体通入三校一段加热器13和三效二段加热器15的蒸汽入口，液体通入三校一段加热器13的物料入口；
步骤5、第四次蒸发分离，物料在三校一段加热器13和三校一段分离器14的共同作用下换热分离，第四次被分为气液两路；气体通入四效加热器6的蒸汽入口，液体通入三效二段加热器15的物料入口；
步骤6、第五次蒸发分离，物料在三效二段加热器15和三效二段分离器16的共同作用下换热分离，第五次被分为气液两路；气体通入四效加热器6的蒸汽入口，液体为完成液；
步骤7、出料，由出料泵将完成液排出，进行浓度检测，合格后即可出料。
其中：一效加热器9产生的冷凝水通入第一冷凝水罐，由第一冷凝水泵经二级板式预热器8给物料预热后排出，供别处使用；二效加热器11、三校一段加热器13、三效二段加热器15产生的冷凝水通入第二冷凝水罐，由第二冷凝水泵经一级板式预热器3给物料预热后排出，供别处使用；冷凝器17产生的冷凝水通入第三冷凝水罐，由第三冷凝水泵排出，供别处使用。
其中：四效加热器6、一效加热器9、二效加热器11、三校一段加热器13、物料进入时，均经由其上部的分配盘均匀分布到列管内壁形成液膜并均匀向下流动，液膜与蒸汽换热进行加热蒸发，蒸发完成后物料到达底部空腔；从物料中蒸发出来的二次蒸汽及物料的微沫先在底部的空腔内初步分离，然后分别进入四校分离器7、一校分离器10、二校分离器12、三效一段分离器14进行旋风分离；分离出的液体回到各自的加热器底部，气体排出。
其中：步骤6中的三效二段加热器15为强制循环式加热器，物料在其内部满管运行后送入三效二段分离器16；三效二段分离器16为闪蒸罐，物料在其内部进行闪蒸蒸发，蒸发分离出的二次蒸汽进入四效加热器6的蒸汽入口；三效二段加热器15设置有强制循环泵。
其中：物料平衡罐1的出料口、进料泵2、一级板式预热器3、电磁流量计4、自动调节阀5依次通过管道串联固定连接；自动调节阀5的出料口与四效加热器6的入料口通过管道连通连接；四效加热器6的出料口经由二级板式换热器8后与一效加热器9的入料口通过管道连通连接；一效加热器9的出料口与二校加热器11的入料口连通连接；二校加热器11的出料口与三校一段加热器13的入料口连通连接；三校一段加热器13的出料口与三效二段加热器15的入料口连通连接；四效加热器6、一效加热器9、二效加热器11、三校一段加热器13的主体形状均为筒状；四效加热器6、一效加热器9、二效加热器11、三校一段加热器13的进料口分别设置于各自上端顶部位置；四效加热器6、一效加热器9、二效加热器11、三校一段加热器13的出料口分别设置于各自下端底部位置；四效加热器6、一效加热器9、二效加热器11、三校一段加热器13的下端位置处分别连通连接有四校分离器7、一校分离器10、二校分离器12、三效一段分离器14。
其中：三效二段加热器15为强制循环式加热器；三效二段加热器15的进料口与三校一段加热器13的出料口通过管道连通连接；四效加热器6和一效加热器9之间、一效加热器9和二效加热器11之间、二效加热器11和三效一段加热器13之间、三效一段加热器13和三效二段加热器15之间的出料管道上各自设置有提升泵。
其中：四校分离器7的蒸汽出口与冷凝器17的入口连通连接；一校分离器10的蒸汽出口与二效加热器11的蒸汽入口连通连接；二校分离器12的蒸汽出口同时与三校一段加热器13、三效二段加热器15的蒸汽入口连通连接；三校一段分离器14和三效二段分离器16的蒸汽出口同时与四效加热器6的蒸汽入口连通连接。
其中：一效加热器9的冷凝水出口与第一冷凝水罐通过管道连通连接；二效加热器11、三校一段加热器13、三效二段加热器15的冷凝水出口与第二冷凝水罐通过管道连通连接；冷凝器17的冷凝水出口与第三冷凝水罐通过管道连通连接；第一冷凝水罐的出口与第一冷凝水泵连通连接；第二冷凝水罐的出口与第二冷凝水泵连通连接；第三冷凝水罐的出口与第三凝水泵连通连接；第一冷凝水泵与二级板式预热器8的热源入口连通连接；第二冷凝水泵与一级板式预热器3的热源入口连通连接；其中：电磁流量计4与自动调节阀5电连接；其中：物料平衡罐1、四效加热器6、一效加热器9、二效加热器11、三校一段加热器13、四校分离器7、一校分离器10、二校分离器12、三效一段分离器14、三效二段分离器16、第一冷凝水罐、第二冷凝水罐、第三冷凝水罐上分别设置有一个压力传感器、一个温度传感器、一个液位计；压力传感器、温度传感器、液位计分别与监控系统电连接，实时传输监测数据。
物料的整体的流程为物料平衡罐1→进料泵2→一级板式预热器3→电磁流量计4→自动调节阀5→四效加热器6→二级板式预热器8→一效加热器9→二效加热器11→三效一段加热器13→三效二段加热器15→三效二段分离器16→出料泵。
其中，四效加热器6的出料温度为50℃，出料浓度为2.53％；一效加热器9的出料温度为95℃，出料浓度为3.83％；二效加热器6的出料温度为81℃，出料浓度为7.21％；三校一段加热器13的出料温度为64℃，出料浓度为15.46％；三效二段加热器15的出料温度为65℃，出料浓度为40％。
其中，各效蒸发室内配备清洗喷淋装置及除沫装置；进料流量是在电磁流量计4上设定一个固定值，再与自动调节阀5电连接，通过控制自动调节阀5来实现智能控制的。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种马铃薯生产废水蒸发方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、物料输送，将物料存储在物料平衡罐(1)中，由进料泵(2)管道输送至一级板式预热器(3)；再依次通过电磁流量计(4)、自动调节阀(5)进入四效加热器(6)；
步骤2、第一次蒸发分离，物料在四效加热器(6)和四校分离器(7)的共同作用下换热分离，被分为气液两路；气体通入泠凝器(17)的管程，液体通入二级板式预热器(8)的物料入口，再由二级板式预热器(8)通入一效加热器(9)的物料入口；
步骤3、第二次蒸发分离，将饱和生蒸汽通入一效加热器(9)的蒸汽入口；物料在一效加热器(9)和一校分离器(10)的共同作用下换热分离，再次被分为气液两路；气体通入二效加热器(11)的蒸汽入口，液体通入二效加热器(11)的物料入口；
步骤4、第三次蒸发分离，物料在二效加热器(11)和二校分离器(12)的共同作用下换热分离，第三次被分为气液两路；气体通入三校一段加热器(13)和三效二段加热器(15)的蒸汽入口，液体通入三校一段加热器(13)的物料入口；
步骤5、第四次蒸发分离，物料在三校一段加热器(13)和三校一段分离器(14)的共同作用下换热分离，第四次被分为气液两路；气体通入四效加热器(6)的蒸汽入口，液体通入三效二段加热器(15)的物料入口；
步骤6、第五次蒸发分离，物料在三效二段加热器(15)和三效二段分离器(16)的共同作用下换热分离，第五次被分为气液两路；气体通入四效加热器(6)的蒸汽入口，液体为完成液；
步骤7、出料，由出料泵将完成液排出，进行浓度检测，合格后即可出料。
2.如权利要求1所述的一种马铃薯生产废水蒸发方法，其特征在于：所述一效加热器(9)产生的冷凝水通入第一冷凝水罐，由第一冷凝水泵经二级板式预热器(8)给物料预热后排出，供别处使用；二效加热器(11)、三校一段加热器(13)、三效二段加热器(15)产生的冷凝水通入第二冷凝水罐，由第二冷凝水泵经一级板式预热器(3)给物料预热后排出，供别处使用；冷凝器(17)产生的冷凝水通入第三冷凝水罐，由第三冷凝水泵排出，供别处使用。
3.如权利要求1所述的一种马铃薯生产废水蒸发方法，其特征在于：所述四效加热器(6)、一效加热器(9)、二效加热器(11)、三校一段加热器(13)、物料进入时，均经由其上部的分配盘均匀分布到列管内壁形成液膜并均匀向下流动，液膜与蒸汽换热进行加热蒸发，蒸发完成后物料到达底部空腔；从物料中蒸发出来的二次蒸汽及物料的微沫先在底部的空腔内初步分离，然后分别进入四校分离器(7)、一校分离器(10)、二校分离器(12)、三效一段分离器(14)进行旋风分离；分离出的液体回到各自的加热器底部，气体排出。
4.如权利要求1所述的一种马铃薯生产废水蒸发方法，其特征在于：所述步骤(6)中的三效二段加热器(15)为强制循环式加热器，物料在其内部满管运行后送入三效二段分离器(16)；三效二段分离器(16)为闪蒸罐，物料在其内部进行闪蒸蒸发，蒸发分离出的二次蒸汽进入四效加热器(6)的蒸汽入口；所述三效二段加热器(15)设置有强制循环泵。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种马铃薯生产废水蒸发设备，其特征在于：所述物料平衡罐(1)的出料口、进料泵(2)、一级板式预热器(3)、电磁流量计(4)、自动调节阀(5)依次通过管道串联固定连接；所述自动调节阀(5)的出料口与四效加热器(6)的入料口通过管道连通连接；所述四效加热器(6)的出料口经由二级板式换热器(8)后与一效加热器(9)的入料口通过管道连通连接；所述一效加热器(9)的出料口与二校加热器(11)的入料口连通连接；所述二校加热器(11)的出料口与三校一段加热器(13)的入料口连通连接；所述三校一段加热器(13)的出料口与三效二段加热器(15)的入料口连通连接；所述四效加热器(6)、一效加热器(9)、二效加热器(11)、三校一段加热器(13)的主体形状均为筒状；所述四效加热器(6)、一效加热器(9)、二效加热器(11)、三校一段加热器(13)的进料口分别设置于各自上端顶部位置；所述四效加热器(6)、一效加热器(9)、二效加热器(11)、三校一段加热器(13)的出料口分别设置于各自下端底部位置；所述四效加热器(6)、一效加热器(9)、二效加热器(11)、三校一段加热器(13)的下端位置处分别连通连接有四校分离器(7)、一校分离器(10)、二校分离器(12)、三效一段分离器(14)。
6.如权利要求5所述的一种马铃薯生产废水蒸发设备，其特征在于：所述三效二段加热器(15)为强制循环式加热器；所述三效二段加热器(15)的进料口与三校一段加热器(13)的出料口通过管道连通连接；所述四效加热器(6)和一效加热器(9)之间、一效加热器(9)和二效加热器(11)之间、二效加热器(11)和三效一段加热器(13)之间、三效一段加热器(13)和三效二段加热器(15)之间的出料管道上各自设置有提升泵。
7.如权利要求5所述的一种马铃薯生产废水蒸发设备，其特征在于：所述四校分离器(7)的蒸汽出口与冷凝器(17)的入口连通连接；所述一校分离器(10)的蒸汽出口与二效加热器(11)的蒸汽入口连通连接；所述二校分离器(12)的蒸汽出口同时与三校一段加热器(13)、三效二段加热器(15)的蒸汽入口连通连接；所述三校一段分离器(14)和三效二段分离器(16)的蒸汽出口同时与四效加热器(6)的蒸汽入口连通连接。
8.如权利要求5所述的一种马铃薯生产废水蒸发设备，其特征在于：所述一效加热器(9)的冷凝水出口与第一冷凝水罐通过管道连通连接；所述二效加热器(11)、三校一段加热器(13)、三效二段加热器(15)的冷凝水出口与第二冷凝水罐通过管道连通连接；所述冷凝器(17)的冷凝水出口与第三冷凝水罐通过管道连通连接；所述第一冷凝水罐的出口与第一冷凝水泵连通连接；所述第二冷凝水罐的出口与第二冷凝水泵连通连接；所述第三冷凝水罐的出口与第三凝水泵连通连接；所述第一冷凝水泵与二级板式预热器(8)的热源入口连通连接；所述第二冷凝水泵与一级板式预热器(3)的热源入口连通连接。
9.如权利要求5所述的一种马铃薯生产废水蒸发设备，其特征在于：所述电磁流量计(4)与自动调节阀(5)电连接。
10.如权利要求8所述的一种马铃薯生产废水蒸发设备，其特征在于：所述物料平衡罐(1)、四效加热器(6)、一效加热器(9)、二效加热器(11)、三校一段加热器(13)、四校分离器(7)、一校分离器(10)、二校分离器(12)、三效一段分离器(14)、三效二段分离器(16)、第一冷凝水罐、第二冷凝水罐、第三冷凝水罐上分别设置有一个压力传感器、一个温度传感器、一个液位计；压力传感器、温度传感器、液位计分别与监控系统电连接，实时传输监测数据。
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