CN112933626A - 一种老化母液回收处理装置及其回收处理方法 - Google Patents

Abstract

一种老化母液回收处理装置及其回收处理方法，其包括缓冲罐、与缓冲罐连接的缓冲给料泵、与缓冲给料泵连接进料罐、与进料罐连接的进料泵、与进料泵连接的干化机、安装在干化机下方的物料缓冲罐和蒸汽凝液罐、与干化机连接的蒸发气冷凝器、安装在蒸发气冷凝器下方并与蒸发气冷凝器连接的蒸发气凝液罐、连接蒸发气凝液罐的蒸发气凝液泵、连接蒸发气凝液罐的真空泵，以及一端与进料罐连接，另一端与蒸汽凝液罐连接的蒸汽凝液泵，本发明基于老化母液的特性开发出先进的干化机，采用真空操作和薄膜蒸发原理，配合干化机使固化回收的干粉物保持原有老化母液中所含物的化学特性，另外具有加热工质二次利用的优点。

Description

一种老化母液回收处理装置及其回收处理方法

【技术领域】

本发明涉及废水回收处理领域，具体为一种老化母液回收处理装置及其回收处理方法。

【背景技术】

老化母液是含盐废水、有机废水、乳化液废水、清洗剂废水、脱模剂废水、轧制液废水、热处理废水、脱脂废水、电镀废水、钝化废水、磷化废水、垃圾渗透液，餐厅厨房洗碗水以及其它工业废水等各类废水经化学沉淀或浓缩结晶等前处理过程中分离出沉淀或晶体后残余的饱和溶液，例如某类含盐废水采用多效蒸发且母液多次循环套用后会产生高浓度废水，称之为老化母液，其特性是有机杂质多、饱和杂盐多、呈黑色稠油状或乳化液胶状，有些与熔融沥青液状态差不多，大多属液态悬浮胶质物。

老化母液现有技术多采用直接掩埋、或掺混掩埋、直接焚烧、或掺混焚烧的方法处理，上述方法的缺陷是：老化母液相当于废水浓缩处理后的精华物，一是采用直接掩埋、或掺混掩埋方法在现今环保标准已经不允许采用此方法处理；二是采用直接焚烧、或掺混焚烧的方法处理，浓缩后的精华物料经焚烧直接成为灰烬，灰烬虽可以再利用，但再利用品质降低，老化母液中的有机液、杂盐等精华物没有得到分离回收，资源浪费严重。

由此可见，提供一种老化母液回收处理装置及其回收处理方法是本领域亟需解决的问题

【发明内容】

针对上述问题，本发明提供一种老化母液回收处理装置，其包括缓冲罐、与缓冲罐连接的缓冲给料泵、与缓冲给料泵连接进料罐、与进料罐连接的进料泵、与进料泵连接的干化机、安装在干化机下方的物料缓冲罐和蒸汽凝液罐、与干化机连接的蒸发气冷凝器、安装在蒸发气冷凝器下方并与蒸发气冷凝器连接的蒸发气凝液罐、连接蒸发气凝液罐的蒸发气凝液泵、连接蒸发气凝液罐的真空泵，所述老化母液回收处理装置还包括蒸汽凝液泵，蒸汽凝液泵的一端与进料罐连接，另一端与蒸汽凝液罐连接，所述蒸发气凝液泵的一端与蒸发气凝液罐连接，另一端分别与干化机、进料罐及缓冲罐连接。

进一步的，所述缓冲罐和进料罐中内置搅拌器且壳体外带有夹套。

进一步的，所述干化机为真空转鼓薄膜蒸发薄层干化机，其包括腔体、位于腔体内部的转鼓、转鼓与外壁连接处的密封件、支撑件、位于腔体外部的传动系统、旋转接头、安装在转鼓下方的刮刀组件、位于腔体底部的物料收集仓。

进一步的，所述腔体为立式圆柱空腔结构，两端带球型或椭圆型封头，封头带伴热结构。

进一步的，所述转鼓为卧式圆柱空腔结构，两端圆板结构封闭，两端带空心轴管。

进一步的，所述密封件安装在腔体和转鼓之间，采用机械密封或填料加反吹密封。

进一步的，所述刮刀组件采用可自由调节组件，使刀头与转鼓之间的距离、倾角可以调节，刮刀组件整体支撑在腔体的侧面。

进一步的，所述干化机还开设有若干管口，具体包括老化母液进口、老化母液溢流口、蒸发气抽吸口、溶盐冲洗液进口、粉料出口、第一加热工质进口、第一加热工质出口、排净口、第二加热工质进口、第二加热工质出口、第三加热工质进口、第三加热工质出口。

一种老化母液回收处理装置的回收处理方法，其包括以下步骤：

步骤一：废水经化学沉淀或浓缩结晶等前处理过程中分离出沉淀或晶体后残余的老化母液储存在缓冲罐中；

步骤二：通过缓冲罐1内置的搅拌器使老化母液处于悬浮液状态防止老化母液沉淀结晶，存留一定体积量后通过缓冲给料泵增压进入进料罐中。

步骤三：通过进料罐内置的搅拌器使老化母液处于悬浮液状态防止老化母液沉淀结晶，通过进料泵增压后打入干化机中实现老化母液的固化制粉处理；

步骤六：干化机中产生的固化粉料依靠自重落入物料缓冲罐中储存，同时物料缓冲罐利用储存的料位起到料封作用；

步骤七：自干化机虹吸出来的蒸汽凝液进入蒸汽凝液罐中，蒸汽凝液含有热量，经蒸汽凝液泵增压后依次进入进料罐和缓冲罐中的夹套内，间接加热进料罐和缓冲罐中的老化母液。

本发明相较于现有技术具有以下有益效果：

1.本发明基于老化母液的特性，结合薄膜蒸发和薄层干燥的原理，开发了用于老化母液处理的真空转鼓薄膜蒸发薄层干化机，具有浓缩蒸发和传导干燥的双功效设备，设备转速可调，便于挂壁料层厚度、薄膜蒸发、薄层干燥停留时间的控制。

2.在本发明采用真空操作，降低老化母液溶剂沸点，同时利用转鼓金属热表面液态胶状物容易薄层粘附挂壁特性，在转鼓前半周利用薄膜蒸发原理蒸发溶剂，使老化母液结晶析出成粘稠乳状化，且蒸发溶剂冷凝回收；在转鼓后半周利用薄层传导干燥原理干化粘稠乳状物，进一步对老化母液的粘稠乳状物收缩固化，形成片状固体，实现溶剂与固体彻底分离，且冷凝回收后的溶剂和固化回收的干粉物都不破坏原有老化母液中所含物的化学特性；

3.本发明中加热工质一次利用后在系统内实现了加热或保温的二次利用，节能优化；蒸发溶剂冷凝一次回收，零排放气体；同时冷凝溶剂可作为缓冲罐、加料罐、干化机、盛料盘的溶盐冲洗液二次利用。

【附图说明】

图1是本发明老化母液回收处理装置的示意图。

图2是本发明中干化机的正视图。

图3是本发明中干化机的侧视图。

【具体实施方式】

本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是附图中的方向，只是用来解释和说明本发明，而不是用来限定本发明的保护范围。

参加图1至图3，给出了本发明一种老化母液回收处理装置的组成结构，其包括缓冲罐1、与缓冲罐底部连接的缓冲给料泵2、与缓冲给料泵2连接进料罐3、与进料罐3底部连接的进料泵4、与进料泵4连接的干化机5、安装在干化机下方的物料缓冲罐6和蒸汽凝液罐7、与干化机5顶部连接的蒸发气冷凝器8、安装在蒸发气冷凝器下方并与蒸发气冷凝器底部连接的蒸发气凝液罐9、连接蒸发气凝液罐9底部的蒸发气凝液泵10、连接蒸发气凝液罐9顶部的真空泵11，所述老化母液回收处理装置还包括蒸汽凝液泵12，蒸汽凝液泵12的一端与进料罐3连接，另一端与蒸汽凝液罐7的底部连接，所述蒸发气凝液泵10的一端与蒸发气凝液罐9连接，另一端分别与干化机5的顶部、进料罐3的顶部及缓冲罐1的顶部连接。

废水经化学沉淀或浓缩结晶等前处理过程中分离出沉淀或晶体后残余的老化母液储存在缓冲罐1中，为防止老化母液沉淀结晶，在缓冲罐1内设置搅拌器，使老化母液处于悬浮液状态，存留一定体积量后通过缓冲给料泵2增压进入进料罐3中，同理为防止老化母液沉淀结晶，在进料罐3内设置搅拌器，使老化母液处于悬浮液状态，然后通过进料泵4增压后打入干化机5中实现老化母液的固化制粉处理，固化粉料依靠自重落入物料缓冲罐6中储存，同时物料缓冲罐6利用储存的料位起到料封作用。

自干化机5转鼓内虹吸出来的蒸汽凝液进入蒸汽凝液罐7中，蒸汽凝液含有热量，经蒸汽凝液泵12增压后依次进入进料罐3和缓冲罐1中的夹套内，间接加热进料罐3和缓冲罐1中的老化母液，实现余热利用。

自干化机5出来的气体进入蒸发气冷凝器8中，同时在蒸发气冷凝器8内通入循环冷却水对蒸发气间接冷凝，蒸发气凝液依靠自重进入蒸发气凝液罐9中储存，不凝气(成份主要是空气和微量高沸点气体等)经真空泵11抽吸排出，同时真空泵11保证干化机5内保持一定的真空度，使干化机5真空操作，真空操作一是降低老化母液沸点，促使老化母液快速蒸发，快速固化成粉；二是老化母液出来的蒸发气中一般含有低沸点的易凝有机气体，防止蒸发气异味外溢，安全环保。

储存在蒸发气凝液罐9中的凝液通过蒸发气凝液泵10增压后排至废水前处理系统中一起收集；同时干化机5、进料罐3、缓冲罐1正常操作一段时间，在干化机5、进料罐3和缓冲罐1的内表面沉淀或结晶粘附盐垢，需要溶盐清洗时，将储存在蒸发气凝液罐9中的凝液作为溶盐清洗液，通过蒸发气凝液泵10增压分别喷洒在干化机5、进料罐3和缓冲罐1内表面，溶盐清洗设备。

所述缓冲罐1和进料罐3的壳体内部安装有搅拌装置，壳体外带有夹套；所述干化机5为真空转鼓薄膜蒸发薄层干化机，其组成结构如图2和图3所示，其包括腔体501、位于腔体内部的转鼓502、转鼓与外壁连接处的密封件503、支撑件504、位于腔体外部的传动系统505、旋转接头506、安装在转鼓下方的刮刀组件507、位于腔体底部的物料收集仓508。

所述腔体501为立式圆柱空腔结构，两端带球型或椭圆型封头，封头带伴热结构，伴热方式采用夹套或盘管结构。

所述转鼓502为卧式圆柱空腔结构，两端圆板结构封闭，两端带空心轴管。

所述密封件503安装在腔体501和转鼓502之间，采用机械密封或填料加反吹密封。

所述支撑件504包括轴承和轴承座，为标准结构，整体支撑在腔体501的立式圆柱空腔侧面。

所述传动系统505包括电机、减速机、齿轮传动，标准结构，电机变频控制，用于调节转鼓502的转速。

所述刮刀组件507采用可自由调节组件，使刀头与转鼓502之间的距离、倾角可以调节，刮刀组件整体支撑在腔体的立式圆柱空腔侧面。

此外，所述干化机5还开设有若干管口，具体包括老化母液进口N1、老化母液溢流口N2、蒸发气抽吸口N3、溶盐冲洗液进口N4、粉料出口N5、第一加热工质进口N6、第一加热工质出口N7、排净口N8、第二加热工质进口N9、第二加热工质出口N10、第三加热工质进口N11、第三加热工质出口N12；所述老化母液溢流口N2控制转鼓502鼓面底部与腔体501底部盛料盘中老化母液的挂壁液面高度，所述第一加热工质进、出口用于加热转鼓502的鼓面，所述第二加热工质进、出口用于腔体501底部球型或椭圆型封头的保温，防止老化母液结晶析出，所述第三加热工质进、出口用于腔体1顶部球型或椭圆型封头的保温，防止蒸发气冷凝。

所述干化机5的工作原理如下：

加热工质(如蒸汽、热油、热水等)从第一加热工质进口N6通入转鼓501空腔内加热金属鼓面，同时老化母液从老化母液进口N1进入到腔体501底部的球型或椭圆型封头内，球型或椭圆型封头内壳体做为老化母液盛料盘，通过老化母液溢流口N2控制老化母液的液面在适宜位置，使老化母液(胶状物)薄层挂壁在受热转鼓502的金属外表面，随着受热转鼓502的圆周转动(转速可调)，挂壁在受热转鼓502金属外表面的老化母液受热，老化母液中的液体气化蒸发(类似薄膜蒸发原理)，固体结晶析出并粘附在鼓面外表面成固态薄层干燥(类似薄层干燥原理)，受热转鼓502金属表面的挂壁料圆周一圈经薄膜蒸发和薄层干燥后，固体完全析出粘附在受热转鼓502金属表面，利用固定在腔体501壳体并靠近转鼓502表面的刮刀组件507将粘附在转鼓502金属表面固体物料刮离落入物料收集仓508中收集并通过粉料出口N5排出；自受热转鼓502金属表面蒸发出来的蒸发气经蒸发气抽吸口N3排出；实现老化母液的气液分离、固化制粉、有机液体回收处理。

所述薄膜蒸发原理如下：

使液体形成薄膜而进行的蒸发称为薄膜蒸发，薄膜蒸发能加速蒸发的原理是在减压条件下，液体形成薄膜而具有极大的汽化表面积，热量传播快而均匀，没有液体协压的影响，能较好地防止物料过热现象；它具有使提取液受热温度低、时间短、蒸发速度快、可连续操作和缩短生产周期等优点；薄膜蒸发的进行方式有两种：一是使浓液膜快速流过加热面而蒸发；二是使提取液剧烈地沸腾，产生大量泡沫，以泡沫内外表面为蒸发面进行蒸发。

所述薄层干燥原理如下：

薄层干燥是指20mm以下的物料层表面完全暴露在相同环境条件下的干燥过程，干燥过程分为三个阶段，以干燥速率最大值点为分界点分为升速干燥段和降速干燥段，降速干燥段又可分为第一降速和第二降速干燥段；在升速段，由室温逐渐升温至干燥温度并稳定，表面水分不断蒸发，内部自由水分很快向表面扩散以满足表面水分汽化的需要，水分以水蒸汽的形式大量逸出，含水率迅速下降，干燥速率逐渐增大；大部分自由水分在这一阶段除去，当水分扩散速率和表面水分蒸发速度相当时，干燥速率达到最大值。随后自由水分不足，内部结合水参与扩散过程，干燥速率被由内部扩散到表面的水分扩散所主导，干燥过程进入降速干燥段，此时，物料水分汽化面移入物料内部，汽化的水蒸气要穿过已干的固体层而传递到空气中，从而使热、质传递途径加长，阻力增加，水分扩散速率大幅下降，干燥速率快速降低。出现降速干燥段，一方面由于水分与物料的结合力大幅增加，水分扩散所需克服的阻力变大，另一方面也是除去结合水分所需时间和能量的增加；当水分扩散阻力与动力相当时，干燥速率缓慢下降并趋近零；降速干燥阶段的干燥速率主要决定于物料本身的结构、形状和大小等，而与空气的性质关系很小。

本发明基于老化母液有机杂质多、饱和杂盐多、呈黑色稠油状或乳化液胶状物这一特性，结合薄膜蒸发和薄层干燥的原理，开发了用于老化母液处理的真空转鼓薄膜蒸发薄层干化机，具有浓缩蒸发和传导干燥的双功效设备，设备转速可调，便于挂壁料层厚度、薄膜蒸发、薄层干燥停留时间的控制。

在工艺方面采用真空操作，降低老化母液溶剂沸点，同时利用转鼓金属热表面液态胶状物容易薄层粘附挂壁特性，在转鼓前半周利用薄膜蒸发原理蒸发溶剂，使老化母液结晶析出成粘稠乳状化，且蒸发溶剂冷凝回收；在转鼓后半周利用薄层传导干燥原理干化粘稠乳状物，进一步对老化母液的粘稠乳状物收缩固化，形成片状固体，实现溶剂与固体彻底分离，且冷凝回收后的溶剂和固化回收的干粉物都不破坏原有老化母液中所含物的化学特性；

对加热工质(如蒸汽、热油、热水等)转鼓一次利用后系统内实现了缓冲罐、加料罐夹套、腔体盛料盘等加热或保温的二次利用，节能优化；蒸发溶剂冷凝一次回收，零排放气体；同时冷凝溶剂可作为缓冲罐、加料罐、干化机、盛料盘的溶盐冲洗液二次利用。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种老化母液回收处理装置，其特征在于，所述老化母液回收处理装置包括缓冲罐(1)、与缓冲罐连接的缓冲给料泵(2)、与缓冲给料泵(2)连接进料罐(3)、与进料罐(3)连接的进料泵(4)、与进料泵(4)连接的干化机(5)、安装在干化机下方的物料缓冲罐(6)和蒸汽凝液罐(7)、与干化机(5)连接的蒸发气冷凝器(8)、安装在蒸发气冷凝器下方并与蒸发气冷凝器连接的蒸发气凝液罐(9)、连接蒸发气凝液罐(9)的蒸发气凝液泵(10)、连接蒸发气凝液罐(9)的真空泵(11)，所述老化母液回收处理装置还包括蒸汽凝液泵(12)，蒸汽凝液泵(12)的一端与进料罐(3)连接，另一端与蒸汽凝液罐(7)连接，所述蒸发气凝液泵(10)的一端与蒸发气凝液罐(9)连接，另一端分别与干化机(5)、进料罐(3)及缓冲罐(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种老化母液回收处理装置，其特征在于，所述缓冲罐(1)和进料罐(3)中内置搅拌器且壳体外带有夹套。

3.根据权利要求1所述的一种老化母液回收处理装置，其特征在于，所述干化机(5)为真空转鼓薄膜蒸发薄层干化机，其包括腔体(501)、位于腔体内部的转鼓(502)、转鼓与外壁连接处的密封件(503)、支撑件(504)、位于腔体外部的传动系统(505)、旋转接头(506)、安装在转鼓下方的刮刀组件(507)、位于腔体底部的物料收集仓(508)。

4.根据权利要求3所述的一种老化母液回收处理装置，其特征在于，所述腔体(501)为立式圆柱空腔结构，两端带球型或椭圆型封头，封头带伴热结构。

5.根据权利要求3所述的一种老化母液回收处理装置，其特征在于，所述转鼓(502)为卧式圆柱空腔结构，两端圆板结构封闭，两端带空心轴管。

6.根据权利要求3所述的一种老化母液回收处理装置，其特征在于，所述密封件(503)安装在腔体(501)和转鼓(502)之间，采用机械密封或填料加反吹密封。

7.根据权利要求3所述的一种老化母液回收处理装置，其特征在于，所述刮刀组件(507)采用可自由调节组件，使刀头与转鼓(502)之间的距离、倾角可以调节，刮刀组件整体支撑在腔体的侧面。

8.根据权利要求3所述的一种老化母液回收处理装置，其特征在于，所述干化机(5)还开设有若干管口，具体包括老化母液进口(N1)、老化母液溢流口(N2)、蒸发气抽吸口(N3)、溶盐冲洗液进口(N4)、粉料出口(N5)、第一加热工质进口(N6)、第一加热工质出口(N7)、排净口(N8)、第二加热工质进口(N9)、第二加热工质出口(N10)、第三加热工质进口(N11)、第三加热工质出口(N12)。

9.一种应用于权利要求1所述老化母液回收处理装置的回收处理方法，其特征在于，所述回收处理方法包括以下步骤：

步骤一：废水经化学沉淀或浓缩结晶等前处理过程中分离出沉淀或晶体后残余的老化母液储存在缓冲罐中；

步骤二：通过缓冲罐1内置的搅拌器使老化母液处于悬浮液状态防止老化母液沉淀结晶，存留一定体积量后通过缓冲给料泵增压进入进料罐中。

步骤三：通过进料罐内置的搅拌器使老化母液处于悬浮液状态防止老化母液沉淀结晶，通过进料泵增压后打入干化机中实现老化母液的固化制粉处理；

步骤六：干化机中产生的固化粉料依靠自重落入物料缓冲罐中储存，同时物料缓冲罐利用储存的料位起到料封作用；

步骤七：自干化机虹吸出来的蒸汽凝液进入蒸汽凝液罐中，蒸汽凝液含有热量，经蒸汽凝液泵增压后依次进入进料罐和缓冲罐中的夹套内，间接加热进料罐和缓冲罐中的老化母液。

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