CN111783322A - 一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备及其工艺优化方法 - Google Patents

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CN111783322A CN202010777041.7A CN202010777041A CN111783322A CN 111783322 A CN111783322 A CN 111783322A CN 202010777041 A CN202010777041 A CN 202010777041A CN 111783322 A CN111783322 A CN 111783322A
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Abstract

本发明公开了一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备及其工艺优化方法，一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备包括滚筒式喷雾薄层干燥系统、有机废液布料系统、有机废液进料系统、导热油加热系统、旁路冷凝液收集系统和废气处理系统；一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备的工艺优化方法，使用多元化回归拟合方式，得到含水率及能耗比对导热油温、滚筒转速、NaCl质量分数、进料COD的实际编码值二次多项式回归方程。本发明将滚筒干燥与喷雾技术相结合，搭建滚筒式薄层干燥实验平台，通过该薄层干燥实验设备确定不同条件下合理的干燥介质温度、滚筒转速、有机废液含盐质量分数和进料COD等关键参数配比，从而解决传统工艺浓缩效率低、能耗高的难题。

Description

一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备及其工艺优化方法
技术领域
本发明涉及高含盐有机废液处理领域，具体是一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备及其工艺优化方法。
背景技术
高含盐有机废液一般指COD>10,000mg·L-1,含盐量>20,000mg·L-1的废液，主要来源于农药、医药、煤化工等精细化工行业的浓缩母液及膜分离等工段，属于极难处理的有机工业废液。目前产废企业大多采用三效蒸发等工艺进行预处理，进而产生大量的工业废盐。但由于多效蒸发操作温度为100～200℃，没有达到废液中大分子有机物的气化温度，导致废盐渣中依然含有原废液中大部分有机毒物，需要按照危废进行处置。
目前国内外学者对于高含盐有机废液的处理方法主要有膜分离法、吸附法、化学氧化法以及热处理技术等。其中膜分离法、吸附法、化学氧化法均为预处理方法，且在处理过程中往往伴随次生危废的产生。当前国内外高浓度有机含盐废液热处理技术主要包括废液焚烧、蒸发结晶、热解气化等工艺。焚烧技术可以利用高温焚烧彻底分解废液中的有机物，但往往需要控制废液中的低熔点盐分含量，以防止焚烧炉结焦结渣，进而影响焚烧炉的运行。蒸发结晶是在相对较低温度下进行的，虽然采用蒸发结晶技术可以提高高含盐有机废液的可生化性，但过高的有机物存在时会导致料液起沫，影响正常蒸发。此外高沸点有机物会随着蒸发的进行而粘度不断增加，最终导致换热效率下降，蒸发难以进行。同时由于运行温度较低，废液中大分子有机物容易残留在结晶盐表面，导致产生的结晶盐大都仍需按照危废进行处置，增加了处理成本。
彻底分离高含盐有机废液中的有机物和盐分是实现该种废液资源化利用处置的关键。要想使废液中的有机物和盐分彻底分离，首先要创造条件使盐分结晶，常规蒸发浓缩结晶技术伴随浓缩比的提高废液的沸点不断上升，致使蒸发效率低；而且通过目前常规蒸发浓缩结晶技术获得的废盐渣的含水率较高，使得后续热处理能耗较高。
本发明公开的一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备及其工艺优化方法，将滚筒干燥与喷雾技术相结合，搭建滚筒式薄层干燥实验平台，通过该薄层干燥实验设备确定不同条件下合理的干燥介质温度、滚筒转速、有机废液含盐质量分数和进料COD等关键参数配比，从而解决传统工艺浓缩效率低、能耗高的难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备及其工艺优化方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，包括滚筒式喷雾薄层干燥系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统上方设置有机废液布料系统，所述有机废液布料系统左下方设置有机废液进料系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统下方设置导热油加热系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统右方设置旁路冷凝液收集系统和废气处理系统。
优选的，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统包括主机滚筒、刮刀、出料口和三相异步电动机，所述刮刀位于主机滚筒的后端，所述主机滚筒上方还设置有集气罩，集气罩中设置有湿废气排气管，集气罩与喷雾喷嘴以及主机滚筒形成一个密闭的空间，并且此空间中保持微负压状态，防止滚筒干燥产生的湿废气逃逸到空气中，所述主机滚筒为内部设有夹套的单旋转滚筒，并且其夹套中间通以导热油作为热源传热介质来对高含盐有机废液进行干燥，所述刮刀置于刮刀支架上，并且刮刀支架上装有调节螺母，主要用于调节刮刀与主机滚筒表面成一定角度，并保持刮刀刃口与主机滚筒表面形成微小间隙，所述出料口位于刮刀下端，所述滚筒外壁上干燥好的物料被刮刀铲离滚筒后脱落到出料口内，所述三相异步电动机位于滚筒右下侧，所述三相异步电动机用于给主机滚筒提供动力使得主机滚筒可以以设定的旋转速度进行旋转，三相异步电动机型号为YX380M2-4。
优选的，所述机废液布料系统包括空压机、压力表和喷雾喷嘴，所述喷雾喷嘴位于主机滚筒上端，所述空压机位于喷雾喷嘴一侧，所述喷雾喷嘴采用二流式喷嘴，在空压机提供气体压力动力下将有机废液均匀喷涂到滚筒表面，所述压力表位于空压机和喷雾喷嘴之间连接的管路上，所述压力表用于监测喷雾喷嘴喷出的压力，使喷出的高含盐有机废液的压力可控。
优选的，所述有机废液进料系统包括废液贮存罐和蠕动泵，所述废液贮存罐位于主机滚筒下端一侧，所述蠕动泵位于主机滚筒和废液贮存罐之间，所述废液贮存罐用于盛放高含盐有机废液，所述废液贮存罐经蠕动泵与喷雾喷嘴相连，所述蠕动泵的型号为BT100-2J；
优选的，所述导热油加热系统包括测温仪、热电偶、导热油箱和循环油泵,所述导热油箱位于主机滚筒下端，所述测温仪位于导热油箱和主机滚筒连接的管路上，所述循环油泵位于导热油箱一侧，所述热电偶位于导热油箱内，所述导热油箱、循环油泵、测温仪、热电偶以及主机滚筒形成导热油加热介质闭路循环，在此导热油闭路循环中，导热油箱用于对主机滚筒使用之后的导热油进行加热，以保证此导热油温度为实验所设定温度值，测温仪用于测定循环回路中加热介质温度，热电偶用于测定导热油箱中导热油温度。
优选的，所述旁路冷凝液收集系统包括抽气泵和冷凝液收集瓶，所述抽气泵位于主机滚筒远离废液贮存罐的一侧，所述冷凝液收集瓶位于抽气泵下端，高含盐有机废液薄层干燥过程中除了有水分蒸发还会伴随着一定量的有机废气的蒸发形成湿废气，一部分湿废气被经抽气泵抽取收集于冷凝液收集瓶中，用于分析湿废气中气体的成分；
优选的，所述废气处理系统包括循环水泵、水箱、喷淋塔、引风机和活性炭吸附箱，所述喷淋塔位于抽气泵远离主机滚筒的一侧，所述水箱位于喷淋塔一侧下端，所述循环水泵位于水箱和喷淋塔之间，所述引风机位于喷淋塔远离水箱的一侧，所述活性炭吸附箱位于引风机远离喷淋塔的一侧，高含盐有机废液薄层干燥所产生的湿废气除收集化验之外，绝大部分进入喷淋塔中进行喷淋水洗，喷淋水洗之后经引风机进入活性炭吸附箱，其中引风机型号为DF-2-1；循环水泵与喷淋塔相连，并由水箱提供喷淋所需水源。
一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备的工艺优化方法，包括：
步骤一、加热导热油，将导热油泵入滚筒夹套中；
步骤二、将高含盐有机废液喷涂到滚筒外壁，同时转动滚筒；
步骤三、将高含盐有机废液干燥后的物料刮下收集，产生的湿废气通过喷淋塔喷淋水洗后经活性炭吸附处理；
步骤四、设置不同的导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、高含盐有机废液中NaCl质量分数(X3)、进料COD(X4)，计算干燥后的物料的含水率(Y1)、干燥高含盐有机废液的能耗比(Y2)，得到若干组实验数据；
步骤五、对实验数据进行多元化回归拟合，得到含水率(Y1)及能耗比(Y2)对导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、NaCl质量分数(X3)、进料COD(X4)的实际编码值二次多项式回归方程。
优选的，所述步骤四中导热油温(X1)为165～185℃，滚筒转速(X2)为0.25～1.25r/min，NaCl质量分数(X3)为8～12％，进料COD(X4)为80000～120000mg/L。
优选的，所述步骤五中含水率(Y1)及能耗比(Y2)对导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、NaCl质量分数(X3)、进料COD(X4)的实际编码值二次多项式回归方程为：
Y1＝+23.20-3.35X1+1.48X2-1.36X3+1.83X4-0.78X1X2-0.15X1X3-0.017X1X4-0.070X2X3+0.58X2X4-0.73X3X4-1.70X1 2-0.34X2 2+0.25X3 2+0.81X4 2
Y2＝+4529.85+129.05X1-66.80X2+137.98X3-6.28X4-9.01X1X2-110.96X1X3-6.64X1X4-37.62X2X3+181.06X2X4-24.58X3X4+132.29X1 2+77.23X2 2+133.47X3 2+50.33X4 2。
上述高含盐有机废液的干燥方式区别于传统的焚烧技术、蒸发结晶等，在物料干燥过程中不会结焦结渣，且不会导致料液起沫影响正常蒸发，不会造成高沸点有机物会随着蒸发的进行而粘度不断增加，进而导致换热效率下降，而是相对平稳的维持在较高的热值，换热效率可达70～80％，干燥后的废料表面的水分可保持在20～70kg·H2O/m2·h，维持在一个较高值；
在此基础上使用多元化回归拟合的方法，得到含水率(Y1)及能耗比(Y2)对导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、NaCl质量分数(X3)、进料COD(X4)的实际编码值二次多项式回归方程，得到各干燥工艺参数之间的最佳配比，最大程度的提高干燥机传热效率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备采用滚筒干燥与喷雾技术相结合，是一种内加热传导型转动干燥设备，高含盐有机废液在滚筒外壁上获得以导热方式传递的热量，脱除水分，达到所要求的湿水含量.热量由筒内壁传到筒外壁，使高含盐有机废液中的湿度得到蒸发、脱湿；在整个操作周期中传热方向都保持一致，除了一小部分的盖散热和热辐射损失外，其余热量全部用于筒壁湿料膜的蒸发，所以传热效率高；另外由于涂抹于筒壁的料膜很薄，且传热传质方向一致，所以料膜表面蒸发强度高，干燥时间短且均匀；
2、一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备的工艺优化方法通过模拟相应的工艺工况参数，进行高含盐有机废液薄层干燥实验，通过改变导热油温度、滚筒转速、进料COD和有机废液含盐质量分数，得到不同干燥工艺参数对高含盐有机废液含水率和能耗比的影响程度，对得到的数据进行多元化回归拟合，根据二次多项式回归方程得到各干燥工艺参数之间的最佳配比，最大程度的提高干燥机传热效率，适用范围广。
附图说明
图1为本发明一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备的结构示意图；
图2为本发明导热油温和滚筒转速对含水率影响的响应面图及等高线图；
图3为本发明NaCl质量分数和进料COD对含水率影响的响应面图及等高线图；
图4为本发明导热油温和NaCl质量分数对能耗比影响的响应面图及等高线图；
图5为本发明滚筒转速和进料COD对能耗比影响的响应面图及等高线图。
附图标记：1、废液贮存罐；2、蠕动泵；3、空压机；4、压力表；5、喷雾喷嘴；6、滚筒；7、测温仪；8、刮刀；9、出料口；10、热电偶；11、导热油箱；12、循环油泵；13、三相异步电动机；14、抽气泵；15、冷凝液收集瓶；16、循环水泵；17、水箱；18、喷淋塔；19、引风机；20、活性炭吸附箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：请参阅图1，一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，包括滚筒式喷雾薄层干燥系统，滚筒式喷雾薄层干燥系统上方设置有机废液布料系统，有机废液布料系统左下方设置有机废液进料系统，滚筒式喷雾薄层干燥系统下方设置导热油加热系统，滚筒式喷雾薄层干燥系统右方设置旁路冷凝液收集系统和废气处理系统。
滚筒式喷雾薄层干燥系统包括主机滚筒6、刮刀8、出料口9和三相异步电动机13，刮刀8位于主机滚筒6的后端，主机滚筒6上方还设置有集气罩，集气罩中设置有湿废气排气管，集气罩与喷雾喷嘴5以及主机滚筒6形成一个密闭的空间，并且此空间中保持微负压状态，防止滚筒干燥产生的湿废气逃逸到空气中，主机滚筒6为内部设有夹套的单旋转滚筒，并且其夹套中间通以导热油作为热源传热介质来对高含盐有机废液进行干燥，刮刀8置于刮刀支架上，并且刮刀支架上装有调节螺母，主要用于调节刮刀8与主机滚筒6表面成一定角度，并保持刮刀8刃口与主机滚筒6表面形成微小间隙，出料口9位于刮刀8下端，滚筒6外壁上干燥好的物料被刮刀8铲离滚筒6后脱落到出料口9内，三相异步电动机13位于滚筒6右下侧，三相异步电动机13用于给主机滚筒6提供动力使得主机滚筒可以以设定的旋转速度进行旋转，三相异步电动机型号为YX380M2-4。
机废液布料系统包括空压机3、压力表4和喷雾喷嘴5，喷雾喷嘴5位于主机滚筒6上端，空压机3位于喷雾喷嘴5一侧，喷雾喷嘴5采用二流式喷嘴，在空压机3提供气体压力动力下将有机废液均匀喷涂到滚筒表面，压力表4位于空压机3和喷雾喷嘴5之间连接的管路上，压力表4用于监测喷雾喷嘴5喷出的压力，使喷出的高含盐有机废液的压力可控。
有机废液进料系统包括废液贮存罐1和蠕动泵2，废液贮存罐1位于主机滚筒6下端一侧，蠕动泵2位于主机滚筒6和废液贮存罐1之间，废液贮存罐1用于盛放高含盐有机废液，废液贮存罐1经蠕动泵2与喷雾喷嘴5相连，蠕动泵2的型号为BT100-2J；
导热油加热系统包括测温仪7、热电偶10、导热油箱11和循环油泵12,导热油箱11位于主机滚筒6下端，测温仪7位于导热油箱11和主机滚筒6连接的管路上，循环油泵12位于导热油箱11一侧，热电偶10位于导热油箱11内，导热油箱11、循环油泵12、测温仪7、热电偶10以及主机滚筒6形成导热油加热介质闭路循环，在此导热油闭路循环中，导热油箱11用于对主机滚筒6使用之后的导热油进行加热，以保证此导热油温度为实验所设定温度值，测温仪7用于测定循环回路中加热介质温度，热电偶10用于测定导热油箱中导热油温度。
旁路冷凝液收集系统包括抽气泵14和冷凝液收集瓶15，抽气泵14位于主机滚筒6远离废液贮存罐1的一侧，冷凝液收集瓶15位于抽气泵14下端，高含盐有机废液薄层干燥过程中除了有水分蒸发还会伴随着一定量的有机废气的蒸发形成湿废气，一部分湿废气被经抽气泵14抽取收集于冷凝液收集瓶中15，用于分析湿废气中气体的成分；
废气处理系统包括循环水泵16、水箱17、喷淋塔18、引风机19和活性炭吸附箱20，喷淋塔18位于抽气泵14远离主机滚筒6的一侧，水箱17位于喷淋塔18一侧下端，循环水泵16位于水箱17和喷淋塔18之间，引风机19位于喷淋塔18远离水箱17的一侧，活性炭吸附箱20位于引风机19远离喷淋塔18的一侧，高含盐有机废液薄层干燥所产生的湿废气除收集化验之外，绝大部分进入喷淋塔18中进行喷淋水洗，喷淋水洗之后经引风机19进入活性炭吸附箱20，其中引风机型号为DF-2-1；循环水泵16与喷淋塔18相连，并由水箱17提供喷淋所需水源。
实施例2～30：
步骤一、加热导热油，将导热油泵入滚筒夹套中；
步骤二、将高含盐有机废液喷涂到滚筒外壁，同时转动滚筒，模拟高含盐有机废液以苯胺(分析纯)、二甘醇(分析纯)、氯化钠(优级纯)和超纯水混合而成，其中苯胺与二甘醇的体积配比为3：7；
步骤三、将高含盐有机废液干燥后的物料刮下收集，产生的湿废气通过喷淋塔喷淋水洗后经活性炭吸附处理；
步骤四、设置不同的导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、高含盐有机废液中NaCl质量分数(X3)、进料COD(X4)，计算相应干燥后的物料的含水率(Y1)、干燥高含盐有机废液的能耗比(Y2)；
其中干燥后的物料的含水率(Y1)依据《制盐工业通用试验方法水分的测定》(GB/T13025.3-2012)中的灼烧法计算得到，具体为：
称取3g粉碎至2mm以下的均匀试样，称准至0.001g，置于已在600℃灼烧并称量过的瓷坩锅中，盖上内盖和外盖后放入高温炉中，逐渐升温至600℃，继续灼烧1h后取出，放置在干净的瓷板上冷却5min～6min，移入干燥器内，冷却至室温称量；
干燥后的物料的含水率(Y1)，数值以百分数(％)表示，按式(1)计算得到：
Figure BDA0002618812160000121
m1为灼烧前试样加瓷坩埚质量，单位为克(g)
m2为灼烧后试样加瓷坩埚质量，单位为克(g)
m为称取试样质量，单位为克(g)
R为样品中氯化镁的含量，以质量分数计，以百分数标示(％)
0.4为灼烧中氯化镁(MgCl2·6H2O)分解为氧化镁(MgO)的经验系数；
其中干燥高含盐有机废液的能耗比(Y2)，数值以(kj·kg-1)表示，按式(2)计算得到：
Figure BDA0002618812160000122
CP为导热油在相应温度比热容，单位为kj·(kg·℃)-1
M油为在相应时间内滚筒内通过的导热油质量，单位为kg
T1为导热油管进口温度，单位为℃
T0为导热油管出口温度，单位为℃
M水为在相应时间内所蒸发掉的水分质量，kg；
得到若干组实验数据，即表1：
表1 BBD响应面实验数据
Figure BDA0002618812160000131
Figure BDA0002618812160000141
步骤五、对实验数据进行多元化回归拟合，得到含水率(Y1)及能耗比(Y2)对导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、NaCl质量分数(X3)、进料COD(X4)的实际编码值二次多项式回归方程；
利用Design Expert10.0.3对表1的实验数据进行多元化回归拟合，得到含水率(Y1)及能耗比(Y2)对导热油温(X1)，滚筒转速(X2)，NaCl质量分数(X3)，进料COD(X4)的实际编码值二次多项式回归方程为：
Y1＝+23.20-3.35X1+1.48X2-1.36X3+1.83X4-0.78X1X2-0.15X1X3-0.017X1X4-0.070X2X3+0.58X2X4-0.73X3X4-1.70X1 2-0.34X2 2+0.25X3 2+0.81X4 2 (式3)
Y2＝+4529.85+129.05X1-66.80X2+137.98X3-6.28X4-9.01X1X2-110.96X1X3-6.64X1X4-37.62X2X3+181.06X2X4-24.58X3X4+132.29X1 2+77.23X2 2+133.47X3 2+50.33X4 2 (式4)
实验1：对含水率(Y1)模型二次响应方差进行分析；
根据(式3)，利用Design Expert10.0.3得到导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、NaCl质量分数(X3)、进料COD(X4)对含水率(Y1)在一阶响应、混合响应、二阶响应下的平方和、自由度、均方、F值、P值，得到表2，分析回归模型的显著性；
表2含水率(Y1)响应面二次方程模型的方差分析
Figure BDA0002618812160000151
注：*显著范围在5％(P值)；**显著范围在1％(P值)；***显著范围在1‰(P值)
由表2可以看出，Y1模型的平方和为258，均方为18.43，F值为45.09，P值<0.0001，说明回归模型极显著，回归方程在整个回归区域的拟合良好。多项式模型决定系数R2＝0.9783，校正后R2＝0.9566，表明响应值和预测值之间具有较高相关性。RAdj 2-RPred 2＝0.076<0.2，精密度为24.517>4，变异系数C.V为2.80％<10％，表明实验的精确度和可信度高。因此，可以用该模型对高含盐有机废液滚筒喷雾预浓缩效果进行预测。同时依据表2回归方程系数显著性检验，单因素X1、X2、X3、X4和二次项X1 2均对模型影响极显著(P<0.01)，而相互作用项X1X2、X3X4和二次项X4 2达到显著水平(0.01<P<0.05)。由F值可以看出对影响预浓缩盐含水率的主次因素依次为导热油温、进料COD、滚筒转速、NaCl质量分数。如图2和图3所示，依据含水率回归模型做出X1X2、X3X4对含水率影响的响应曲面图和等高线图，可以直观反映各因素对含水率影响的变化趋势。
实验2：对能耗比(Y2)模型二次响应方差进行分析；
根据(式4)，利用Design Expert10.0.3得到导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、NaCl质量分数(X3)、进料COD(X4)对能耗比(Y2)在一阶响应、混合响应、二阶响应下的平方和、自由度、均方、F值、P值，得到表3，分析回归模型的显著性；
表3能耗比(Y2)响应面二次方程模型的方差分析
Figure BDA0002618812160000161
Figure BDA0002618812160000171
注：*显著范围在5％(P值)；**显著范围在1％(P值)；***显著范围在1‰(P值)
由表3可以看出，Y2模型的F值为13.41，P值小于0.0001，说明回归模型极显著。该模型决定系数R2＝0.9306，校正后R2＝0.8612，两者差异较小，说明回归方程拟合程度较好。RAdj 2-RPred 2＝0.18<0.2，精密度为11.566>4，变异系数C.V为1.45％<10％，各参数充分表明模型具有较低的变异性，较好的精密度和可信度。对Y2回归模型各项系数进行显著性检验结果如表3，表明,X1、X2、X3、X1X3、X2X4、X1 2、X3 2对响应值能耗比影响极显著，X2 2影响显著。因此，依据能耗比回归模型做出X1X3、X2X4对能耗比影响的响应曲面图和等高线图，可以直观反映各因素对能耗比影响的变化趋势，其结果如图4和图5所示。
实验3：
依据前期实验中对不同含水率预浓缩盐在同一温度条件气化研究，发现当预浓缩盐含水率过低时，有机物会被预浓缩盐所包裹，在进入二段气化过程难以保证盐的去毒，本研究以5个中心点含水率均值23.20％，以能耗比最低为目标，通过Design Expert10.0.3进行优化条件筛选。结果表明：最佳工艺条件导热油温为179.6℃、滚筒转速为1.00r·min-1、NaCl质量分数9.07％、进料COD 80 178.67mg·L-1。采用最佳条件进行验证实验，将上述条件调整为导热油温为180℃、滚筒转速为1.00r·min-1、NaCl质量分数9％、进料COD80000mg·L-1，结果见表4。
表4回归方程寻优结果
Figure BDA0002618812160000181
优化目标的实验结果与回归模型预测结果符合(相对误差＜5％)，表明拟合方程可靠，回归模型可用于指导工程实际应用，具有实用性。
本发明的工作原理是：首先调节蠕动泵2、空压机3、三相异步电动机13、循环油泵12的开关位置至一种开关组合状态，然后启动导热油箱11，通过观察热电偶10以及循环管路上测温仪7的温度，调节导热油至有机废液干燥所需温度，再启动蠕动泵2，将废液贮存罐1中的高含盐有机废液泵入布料管路中，同时启动空压机3，在空压机3提供的气体压力动力下，将布料管路中的有机废液通过喷雾喷嘴5均匀地喷涂到主机滚筒6上，同时启动三相异步电动机13，通过电动机的变频器调节至所需转速，在滚筒夹套中导热油的作用下，料膜与筒体表面进行热传导作用，使料膜内的湿分在热传导作用下向外转移，在滚筒干燥作用下，当有机废液含水率达到所设计要求时，料膜被设在滚筒后端的刮刀8刮下，与滚筒表面分离，从而得到预浓缩盐渣，最后启动抽气泵14以及引风机19，将在薄层干燥过程中有机废液产生的湿废气抽走，一部分收集于冷凝液收集瓶15中，用于分析湿废气气体成分，剩余废气采用喷淋塔18喷淋水洗后进入活性炭吸附装置20进行废气处理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，其特征在于：包括滚筒式喷雾薄层干燥系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统上方设置有机废液布料系统，所述有机废液布料系统左下方设置有机废液进料系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统下方设置导热油加热系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统右方设置旁路冷凝液收集系统和废气处理系统。
2.根据权利要求1所述的一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，其特征在于：所述滚筒式喷雾薄层干燥系统包括主机滚筒(6)、刮刀(8)、出料口(9)和三相异步电动机(13)，所述刮刀(8)位于主机滚筒(6)的后端，所述出料口(9)位于刮刀(8)下端，所述三相异步电动机(13)位于滚筒(6)右下侧。
3.根据权利要求1所述的一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，其特征在于：所述机废液布料系统包括空压机(3)、压力表(4)和喷雾喷嘴(5)，所述喷雾喷嘴(5)位于主机滚筒(6)上端，所述空压机(3)位于喷雾喷嘴(5)一侧，所述压力表(4)位于空压机(3)和喷雾喷嘴(5)之间连接的管路上；
所述有机废液进料系统包括废液贮存罐(1)和蠕动泵(2)，所述废液贮存罐(1)位于主机滚筒(6)下端一侧，所述蠕动泵(2)位于主机滚筒(6)和废液贮存罐(1)之间，所述废液贮存罐(1)经蠕动泵(2)与喷雾喷嘴(5)相连。
4.根据权利要求1所述的一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，其特征在于：所述导热油加热系统包括测温仪(7)、热电偶(10)、导热油箱(11)和循环油泵(12),所述导热油箱(11)位于主机滚筒(6)下端，所述测温仪(7)位于导热油箱(11)和主机滚筒(6)连接的管路上，所述循环油泵(12)位于导热油箱(11)一侧，所述热电偶(10)位于导热油箱(11)内。
5.根据权利要求1所述的一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，其特征在于：所述旁路冷凝液收集系统包括抽气泵(14)和冷凝液收集瓶(15)，所述抽气泵(14)位于主机滚筒(6)远离废液贮存罐(1)的一侧，所述冷凝液收集瓶(15)位于抽气泵(14)下端；
所述废气处理系统包括循环水泵(16)、水箱(17)、喷淋塔(18)、引风机(19)和活性炭吸附箱(20)，所述喷淋塔(18)位于抽气泵(14)远离主机滚筒(6)的一侧，所述水箱(17)位于喷淋塔(18)一侧下端，所述循环水泵(16)位于水箱(17)和喷淋塔(18)之间，所述引风机(19)位于喷淋塔(18)远离水箱(17)的一侧，所述活性炭吸附箱(20)位于引风机(19)远离喷淋塔(18)的一侧。
6.一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备的工艺优化方法，其特征在于，包括：
步骤一、加热导热油，将导热油泵入滚筒夹套中；
步骤二、将高含盐有机废液喷涂到滚筒外壁，同时转动滚筒；
步骤三、将高含盐有机废液干燥后的物料刮下收集，产生的湿废气通过喷淋塔喷淋水洗后经活性炭吸附处理；
步骤四、设置不同的导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、高含盐有机废液中NaCl质量分数(X3)、进料COD(X4)，计算干燥后的物料的含水率(Y1)、干燥高含盐有机废液的能耗比(Y2)，得到一组实验数据；
步骤五、对实验数据进行多元化回归拟合，得到含水率(Y1)及能耗比(Y2)对导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、NaCl质量分数(X3)、进料COD(X4)的实际编码值二次多项式回归方程。
7.根据权利要求6所述的一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备的工艺优化方法，其特征在于，所述步骤四中导热油温(X1)为165～185℃，滚筒转速(X2)为0.25～1.25r/min，NaCl质量分数(X3)为8～12％，进料COD(X4)为80000～120000mg/L。
8.根据权利要求6所述的一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备的工艺优化方法，其特征在于，所述步骤五中含水率(Y1)及能耗比(Y2)对导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、NaCl质量分数(X3)、进料COD(X4)的实际编码值二次多项式回归方程为：
Y1＝+23.20-3.35X1+1.48X2-1.36X3+1.83X4-0.78X1X2-0.15X1X3-0.017X1X4-0.070X2X3+0.58X2X4-0.73X3X4-1.70X1 2-0.34X2 2+0.25X3 2+0.81X4 2
Y2＝+4529.85+129.05X1-66.80X2+137.98X3-6.28X4-9.01X1X2-110.96X1X3-6.64X1X4-37.62X2X3+181.06X2X4-24.58X3X4+132.29X1 2+77.23X2 2+133.47X3 2+50.33 X4 2。
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