CN111747472A - 一种工艺废水浓缩装置 - Google Patents
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Abstract
一种工艺废水浓缩装置,包括供热系统、闪蒸器和多级预热系统;所述多级预热系统分别与所述供热系统、所述闪蒸器的蒸汽出口和工艺废水供给系统连接,使所述供热系统的供水和/或回水和/或所述闪蒸器排出的蒸汽与所述工艺废水供给系统输送来的工艺废水在所述多级预热系统中进行热交换,对所述工艺废水加热;所述多级预热系统与所述闪蒸器连接,使经过加热的所述工艺废水在所述闪蒸器内蒸发。通过供热系统的供水和/或回水对工艺废水进行预热,然后在闪蒸器内气化和汽液分离;由于热源采用的是供热系统的供水和/或回水,不需要增加额外的加热设备,能源消耗好,环保。
Description
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域,具体是一种工艺废水浓缩装置。
背景技术
随着国家对环保要求的日趋严格,工业废水的排放要求也在不断提高。电厂工艺废水主要以氯化钠和硫酸钠两种为主,同时含有其他有机物、重金属等,属于一种含盐类废水,若直接排放会对周边的环境造成污染,然而采用传统的水处理工艺主要存在效果不稳定、产水不达标、结垢腐蚀严重和浓盐水排放问题,因此工艺废水的排放问题依旧没有一个很好的解决办法。
工艺废水存在水量较少,但污染负荷高、处理过程消耗大量能源且难度大等特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够消耗较少能量就可以对工艺废水进行浓缩处理的装置。
为解决上述问题,本发明提供了一种工艺废水浓缩装置,包括供热系统、闪蒸器和多级预热系统;
所述多级预热系统分别与所述供热系统、所述闪蒸器的蒸汽出口和脱硫废水供给系统连接,使所述供热系统的供水和/或所述供热系统回水和/或所述闪蒸器排出的蒸汽与所述工艺废水供给系统输送来的工艺废水在所述多级预热系统中进行热交换,对所述工艺废水加热;
所述多级预热系统与所述闪蒸器连接,使经过加热的所述工艺废水在所述闪蒸器内蒸发。
本发明的有益效果是:通过供热系统的供水和/或回水对工艺废水进行预热,然后在闪蒸器内气化和汽液分离;由于热源采用的是供热系统的供水和/或回水,不需要增加额外的加热设备,能源消耗好,环保。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步的,所述闪蒸器的高压液体进口与所述多级预热系统的出口连接,所述闪蒸器的低压液体出口与所述多级预热系统的进口连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:将未气化的工艺废水再一次的引入多级预热系统中进行加热,而后再进入闪蒸器内进行二次的气化和汽液分离,进一步对工艺废水进行浓缩,减少污水排放量。
进一步的,所述多级预热系统为二级预热系统。
进一步的,所述二级预热系统包括第一换热器和第二换热器,所述闪蒸器的蒸汽出口与所述第一换热器连接,使从所述闪蒸器排出的蒸汽与所述工艺废水在所述第一换热器内进行热交换,对所述工艺废水进行一次加热;所述第二换热器分别与所述供热系统的供水和所述第一换热器连接,使经过一次加热的所述工艺废水与所述供热系统的供水在所述第二换热器内进行热交换,对所述工艺废水进行二次加热。
进一步的,所述二级预热系统包括第三换热器和第四换热器,所述第三换热器与所述供热系统的供水连接,使所述工艺废水与所述供热系统的供水在所述第三换热器内进行热交换,对所述工艺废水进行一次加热;所述第四换热器分别与所述供热系统的供水和所述第三换热器连接,使经过一次加热的所述工艺废水与所述供热系统的供水在所述第四换热器内进行热交换,对所述工艺废水进行二次加热。
进一步的,所述多级预热系统为三级预热系统。
进一步的,包括第五换热器、第六换热器和第七换热器;所述闪蒸器的蒸汽出口与所述第五换热器连接,使从所述闪蒸器排出的蒸汽与所述工艺废水在所述第五换热器内进行热交换,对所述工艺废水进行一次加热;所述第六换热器分别与所述第五换热器和所述供热系统的供水连接,使经过第一次加热的所述工艺废水与所述供热系统的供水在所述第六换热器内进行热交换,对所述工艺废水进行二次加热;所述第七换热器分别与所述供热系统的供水和所述第六换热器连接,使经过二次加热的所述工艺废水与所述供热系统的供水在所述第七换热器内进行热交换,对所述工艺废水进行三次加热。
进一步的,还包括冷凝器,所述冷凝器分别与所述闪蒸器的蒸汽出口和所述供热系统的回水连接,使从所述闪蒸器排出的蒸汽与所述供热系统的回水在所述冷凝器内进行热交换,对所述蒸汽进行冷凝处理。
进一步的,还包括真空泵,所述真空泵与所述冷凝器连接。
进一步的,所述闪蒸器的高压液体进口设置在所述闪蒸器的中部,所述闪蒸器的低压液体出口设置在所述闪蒸器的下部或底部。
附图说明
图1是本发明一种工艺废水浓缩装置的第一结构示意图;
图2是本发明一种工艺废水浓缩装置的第二结构示意图;
图3是本发明一种工艺废水浓缩装置的第三结构示意图。
附图标记:
1、供热系统,2、闪蒸器,3、工艺废水供给系统,4、第一换热器,5、第二换热器,6、第三换热器,7、第四换热器,8、第五换热器,9、第六换热器,10、第七换热器,11、冷凝器,12、真空泵,13、供热系统的供水,14、供热系统的回水。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
图1是本发明一种工艺废水浓缩装置的第一结构示意图;图2是本发明一种工艺废水浓缩装置的第二结构示意图;图3是本发明一种工艺废水浓缩装置的第三结构示意图。
一种工艺废水浓缩装置,包括供热系统1、闪蒸器2和多级预热系统。供热系统1由供热系统的供水13、供热系统的回水14和热源(比如锅炉)等组成。所述多级预热系统分别与所述供热系统1、所述闪蒸器2的蒸汽出口和工艺废水供给系统3连接,使所述供热系统的供水13和/或所述供热系统的供水回水14和/或所述闪蒸器2排出的蒸汽与所述工艺废水供给系统3输送来的工艺废水在所述多级预热系统中进行热交换,对所述工艺废水加热;所述多级预热系统与所述闪蒸器2连接,使经过加热的所述工艺废水在所述闪蒸器2内蒸发。通过闪蒸器2将工艺废水迅速气化和汽液分离。
闪蒸器2采用现有技术中公开的闪蒸器2,在此不进行详细说明,其目的只是用来对工艺废水进行气化和汽液分离,只要能实现此目的的闪蒸器2即可。
在另一个优选的实施例中,所述闪蒸器2的高压液体进口与所述多级预热系统的出口连接,所述闪蒸器2的低压液体出口与所述多级预热系统的进口连接。将未气化的工艺废水再一次的引入多级预热系统中进行加热,而后再进入闪蒸器2内进行二次的气化和汽液分离,进一步对工艺废水进行浓缩,减少污水排放量。
由于气体密度小于液体密度,为了在闪蒸器2内实现气液分离,闪蒸器2的高压液体进口设置在所述闪蒸器2的中部,所述闪蒸器2的低压液体出口设置在所述闪蒸器2的下部或底部,闪蒸器2的气体排放口设置在闪蒸器2的顶部。
高压液体进口与多级预热系统的输出端连接。还在闪蒸器2上设置有排放口,将浓缩的工艺废水输送至外部其他处理系统或设备中。
闪蒸器2的气体排放口与管路连通,通过管路将蒸汽输送至其他系统或设备,可以进一步的利用。
在一个优选的实施例中,多级预热系统可以是二级预热系统、三级预热系统或四级预热系统等等。
如图1所示,公开了一种具体的二级预热系统,具体如下,此二级预热系统包括第一换热器4和第二换热器5,所述闪蒸器2的蒸汽出口与所述第一换热器4连接,使从所述闪蒸器2排出的蒸汽与所述工艺废水在所述第一换热器4内进行热交换,对所述工艺废水进行一次加热;所述第二换热器5分别与所述供热系统的供水13和所述第一换热器4连接,使经过一次加热的所述工艺废水与所述供热系统的供水13在所述第二换热器5内进行热交换,对所述工艺废水进行二次加热。
在这里,以第一换热器4和第二换热器5均选用管壳式换热器为例具体说明,但是本申请不以此为限制,能够实现两种物质换热即可。
当第一换热器4和第二换热器5选用管壳式换热器时,闪蒸器2的蒸汽出口与第一换热器4的换热管的进口连接,第一换热器4的壳体的进口与工艺废水供给系统3的排出端连接,第一换热器4的壳体的出口与第二换热器5的壳体的进口连接,第二换热器5的壳体的出口与闪蒸器2的高压液体进口连接,第二换热器5的换热管的进口与供热系统的供水13连接,第二换热器5的换热管的出口与供热系统的供水13连接。这样,工艺废水在第一换热器4内与闪蒸器2排出的蒸汽进行换热,实现对工艺废水的一次加热,在第二换热器5内通过与供热系统的供水13换热,实现对工艺废水的二次加热。
为了对供热系统的供水13的流动提供助力,在第二换热器5的换热管的进口与供热系统的供水13连接的管路上设置有泵,以提高供热系统的供水13在第二换热器5内的换热管中的流动,提高换热效率。
在此二级预热系统中,闪蒸器2的低压液体出口与第二换热器5的壳体的进口连接,而第二换热器5的壳体的出口与闪蒸器2的高压液体进口连接。为了对低压液体在第二换热器5内的流动提供助力,在闪蒸器2的低压液体出口与第二换热器5的壳体的进口连接的管路上设置一个泵。
从闪蒸器2排放的蒸汽与工艺废水在第一换热器4内换热,温度降低,凝结成水后通过第一换热器4的换热管排出口排出。为了提高蒸汽热能的利用率,又增设了冷凝器11,从闪蒸器2排出的蒸汽与供热系统的回水14在冷凝器11内换热,提高回水的温度,进而降低对回水加热至预定温度所消耗的能源。
在这里,以冷凝器11选用管壳式换热器为例具体说明,但是本申请不以此为限制,能够实现两种物质换热即可。
当冷凝器11选用管壳式换热器时,冷凝器11的壳体的进口与供热系统的回水14连接,冷凝器11的壳体的出口与供热系统的回水14连接;冷凝器11的换热管的进口与闪蒸器2的蒸汽出口连接,冷凝器11的换热管的出口与第一换热器4的换热管的进口连接。
为了提高冷凝器11中蒸汽与回水的换热效率,冷凝器11的壳体与真空泵12连接,通过真空泵12将冷凝器11的壳体内的气体抽出,保证壳体内的真空度,提高换热效率。
为了对供热系统的回水14的流动提供助力,在冷凝器11的壳体的进口与供热系统的回水14连接的管路上设置有泵,以提高供热系统的回水14在冷凝器11的壳体中的流动,提高换热效率。
如图2所示,公开了另一种具体的二级预热系统,具体如下,此二级预热系统包括第三换热器6和第四换热器7,所述第三换热器6与所述供热系统的供水13连接,使所述工艺废水与所述供热系统的供水13在所述第三换热器6内进行热交换,对所述工艺废水进行一次加热;所述第四换热器7分别与所述供热系统的供水13和所述第三换热器6连接,使经过一次加热的所述工艺废水与所述供热系统的供水13在所述第四换热器7内进行热交换,对所述工艺废水进行二次加热。
在这里,以第三换热器6和第四换热器7均选用管壳式换热器为例具体说明,但是本申请不以此为限制,能够实现两种物质换热即可。
当第三换热器6和第四换热器7选用管壳式换热器时,
第三换热器6的壳体的进口与工艺废水供给系统3的排出端连接,第三换热器6的壳体的出口与第四换热器7的壳体的进口连接,第四换热器7的壳体的出口与闪蒸器2的高压液体进口连接;第三换热器6的换热管的进口以及第四换热器7的换热管的进口都与供热系统的供水13连接,第三换热器6的换热管的出口以及第四换热器7的换热管的出口都与供热系统的供水13连接。
这样,工艺废水在第三换热器6内与供热系统的供水13进行换热,实现对工艺废水的一次加热,在第四换热器7内通过与供热系统的供水13换热,实现对工艺废水的二次加热。
为了对供热系统的供水13的流动提供助力,在第三换热器6的换热管的进口以及第四换热器7的换热管的进口与供热系统的供水13连接的管路上设置有泵,以提高供热系统的供水13在第三换热器6和第四换热器7内的换热管中的流动,提高换热效率。
在此二级预热系统中,闪蒸器2的低压液体出口与第四换热器7的壳体的进口连接,而第四换热器7的壳体的出口与闪蒸器2的高压液体进口连接。为了对低压液体在第四换热器7内的流动提供助力,在闪蒸器2的低压液体出口与第四换热器7的壳体的进口连接的管路上设置一个泵。
为了对从闪蒸器2排放的蒸汽的热能进行利用率,又增设了冷凝器11,从闪蒸器2排出的蒸汽与供热系统的回水14在冷凝器11内换热,提高回水的温度,进而降低对回水加热至预定温度所消耗的能源。
在这里,以冷凝器11选用管壳式换热器为例具体说明,但是本申请不以此为限制,能够实现两种物质换热即可。
当冷凝器11选用管壳式换热器时,冷凝器11的壳体的进口与供热系统的回水14连接,冷凝器11的壳体的出口与供热系统的回水14连接;冷凝器11的换热管的进口与闪蒸器2的蒸汽出口连接;从闪蒸器2排出的蒸汽与供热系统的回水14在冷凝器11中进行热交换,使蒸汽冷凝,凝结成冷凝水排出。
为了提高冷凝器11中蒸汽与回水的换热效率,冷凝器11的壳体与真空泵12连接,通过真空泵12将冷凝器11的壳体内的气体抽出,保证壳体内的真空度,提高换热效率。
为了对供热系统的回水14的流动提供助力,在冷凝器11的壳体的进口与供热系统的回水14连接的管路上设置有泵,以提高供热系统的回水14在冷凝器11的壳体中的流动,提高换热效率。
如图3所示,公开了一种具体的三级预热系统,具体如下,此三级预热系统包括第五换热器8、第六换热器9和第七换热器10;所述闪蒸器2的蒸汽出口与所述第五换热器8连接,使从所述闪蒸器2排出的蒸汽与所述工艺废水在所述第五换热器8内进行热交换,对所述工艺废水进行一次加热;所述第六换热器9分别与所述第五换热器8和所述供热系统的供水13连接,使经过第一次加热的所述工艺废水与所述供热系统的供水13在所述第六换热器9内进行热交换,对所述工艺废水进行二次加热;所述第七换热器10分别与所述供热系统的供水13和所述第六换热器9连接,使经过二次加热的所述工艺废水与所述供热系统的供水13在所述第七换热器10内进行热交换,对所述工艺废水进行三次加热。
在这里,以第五换热器8、第六换热器9和第七换热器10均选用管壳式换热器为例具体说明,但是本申请不以此为限制,能够实现两种物质换热即可。
当第五换热器8、第六换热器9和第七换热器10选用管壳式换热器时,第五换热器8的壳体的进口与工艺废水供给系统3的排出端连接,第五换热器8的壳体的出口与第六换热器9的壳体的进口连接,第六换热器9的壳体的出口与第七换热器10的壳体的进口连接,第七换热器10的壳体的出口与闪蒸器2的高压液体进口连接;第五换热器8的换热管的进口与闪蒸器2的蒸汽出口连接;第六换热器9的换热管的进口以及第七换热器10的换热管的进口都与供热系统的供水13连接,第六换热器9的换热管的出口以及第七换热器10的换热管的出口都与供热系统的供水13连接。
工艺废水与闪蒸器2排出的蒸汽在第五换热器8内进行一次加热,工艺废水与供热系统的供水13在第六换热器9内进行二次加热,在第七换热器10内与供热系统的供水13进行三次加热。
为了对供热系统的供水13的流动提供助力,在第六换热器9的换热管的进口以及第七换热器10的换热管的进口与供热系统的供水13连接的管路上设置有泵,以提高供热系统的供水13在第六换热器9和第七换热器10内的换热管中的流动,提高换热效率。
在此三级预热系统中,闪蒸器2的低压液体出口与第七换热器10的壳体的进口连接,而第七换热器10的壳体的出口与闪蒸器2的高压液体进口连接。为了对低压液体在第七换热器10内的流动提供助力,在闪蒸器2的低压液体出口与第七换热器10的壳体的进口连接的管路上设置一个泵。
为了对从闪蒸器2排放的蒸汽的热能进行利用率,又增设了冷凝器11,从闪蒸器2排出的蒸汽与供热系统的回水14在冷凝器11内换热,提高回水的温度,进而降低对回水加热至预定温度所消耗的能源。
在这里,以冷凝器11选用管壳式换热器为例具体说明,但是本申请不以此为限制,能够实现两种物质换热即可。
当冷凝器11选用管壳式换热器时,冷凝器11的壳体的进口与供热系统的回水14连接,冷凝器11的壳体的出口与供热系统的回水14连接;冷凝器11的换热管的进口与闪蒸器2的蒸汽出口连接,冷凝器11的换热管的出口与第五换热器8的换热管的进口连接;从闪蒸器2排出的蒸汽与供热系统的回水14在冷凝器11中进行热交换,使蒸汽冷凝。
为了提高冷凝器11中蒸汽与回水的换热效率,冷凝器11的壳体与真空泵12连接,通过真空泵12将冷凝器11的壳体内的气体抽出,保证壳体内的真空度,提高换热效率。
为了对供热系统的回水14的流动提供助力,在冷凝器11的壳体的进口与供热系统的回水14连接的管路上设置有泵,以提高供热系统的回水14在冷凝器11的壳体中的流动,提高换热效率。
工艺废水可以为脱硫废水,但并不局限于此,本浓缩装置还可以用于浓缩其他工艺废水。工艺废水供给系统即为脱硫废水供给系统,可以是上游系统的脱硫废水排放口。
工艺废水供给装置选用脱硫废水供给系统,具体可以是脱硫塔、泵和管路,通过管路将经过脱硫塔处理过的废水输送至多级预热系统中;为了提高脱硫废水的流动性,在管路上增设泵,为硫废水的流动提供助力。泵,并非是必须的,若将脱硫塔设置的高于多级预热系统,可以通过脱硫废水自身的重力流向多级预热系统中。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种工艺废水浓缩装置,其特征在于,包括供热系统(1)、闪蒸器(2)和多级预热系统;
所述多级预热系统分别与所述供热系统(1)、所述闪蒸器(2)的蒸汽出口和工艺废水供给系统(3)连接,使所述供热系统的供水(13)和/或所述供热系统回水(14)和/或所述闪蒸器(2)排出的蒸汽与所述工艺废水供给系统(3)输送来的工艺废水在所述多级预热系统中进行热交换,对所述工艺废水加热;
所述多级预热系统与所述闪蒸器(2)连接,使经过加热的所述工艺废水在所述闪蒸器(2)内蒸发。
2.如权利要求1所述的一种工艺废水浓缩装置,其特征在于,所述闪蒸器(2)的高压液体进口与所述多级预热系统的出口连接,所述闪蒸器(2)的低压液体出口与所述多级预热系统的进口连接。
3.如权利要求1所述的一种工艺废水浓缩装置,其特征在于,所述多级预热系统为二级预热系统。
4.如权利要求3所述的一种工艺废水浓缩装置,其特征在于,所述二级预热系统包括第一换热器(4)和第二换热器(5),
所述闪蒸器(2)的蒸汽出口与所述第一换热器(4)连接,使从所述闪蒸器(2)排出的蒸汽与所述工艺废水在所述第一换热器(4)内进行热交换,对所述工艺废水进行一次加热;
所述第二换热器(5)分别与所述供热系统的供水(13)和所述第一换热器(4)连接,使经过一次加热的所述工艺废水与所述供热系统的供水(13)在所述第二换热器(5)内进行热交换,对所述工艺废水进行二次加热。
5.如权利要求3所述的一种工艺废水浓缩装置,其特征在于,所述二级预热系统包括第三换热器(6)和第四换热器(7),
所述第三换热器(6)与所述供热系统的供水(13)连接,使所述工艺废水与所述供热系统的供水(13)在所述第三换热器(6)内进行热交换,对所述工艺废水进行一次加热;
所述第四换热器(7)分别与所述供热系统的供水(13)和所述第三换热器(6)连接,使经过一次加热的所述工艺废水与所述供热系统的供水(13)在所述第四换热器(7)内进行热交换,对所述工艺废水进行二次加热。
6.如权利要求1所述的一种工艺废水浓缩装置,其特征在于,所述多级预热系统为三级预热系统。
7.如权利要求6所述的一种工艺废水浓缩装置,其特征在于,包括第五换热器(8)、第六换热器(9)和第七换热器(10);
所述闪蒸器(2)的蒸汽出口与所述第五换热器(8)连接,使从所述闪蒸器(2)排出的蒸汽与所述工艺废水在所述第五换热器(8)内进行热交换,对所述工艺废水进行一次加热;
所述第六换热器(9)分别与所述第五换热器(8)和所述供热系统的供水(13)连接,使经过第一次加热的所述工艺废水与所述供热系统的供水(13)在所述第六换热器(9)内进行热交换,对所述工艺废水进行二次加热;
所述第七换热器(10)分别与所述供热系统的供水(13)和所述第六换热器(9)连接,使经过二次加热的所述工艺废水与所述供热系统的供水(13)在所述第七换热器(10)内进行热交换,对所述工艺废水进行三次加热。
8.如权利要求1至7任一项所述的一种工艺废水浓缩装置,其特征在于,还包括冷凝器(11),所述冷凝器(11)分别与所述闪蒸器(2)的蒸汽出口和所述供热系统的回水(14)连接,使从所述闪蒸器(2)排出的蒸汽与所述供热系统的回水(14)在所述冷凝器(11)内进行热交换,对所述蒸汽进行冷凝处理。
9.如权利要求8所述的一种工艺废水浓缩装置,其特征在于,还包括真空泵(12),所述真空泵(12)与所述冷凝器(11)连接。
10.如权利要求8所述的一种工艺废水浓缩装置,其特征在于,所述闪蒸器(2)的高压液体进口设置在所述闪蒸器(2)的中部,所述闪蒸器(2)的低压液体出口设置在所述闪蒸器(2)的下部或底部。
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