CN113184933A - 蒸发结晶系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤化工废水处理技术领域，公开了一种蒸发结晶系统，包括蒸发器和固液分离器，所述蒸发器具有集盐室以及与所述集盐室连通的第一晶浆出口和翻浆口，所述固液分离器具有第一晶浆入口、第一母液出口和结晶盐出口，所述固液分离器的第一晶浆入口与所述蒸发器的第一晶浆出口连通,所述固液分离器用于将进入其内的晶浆分离为母液和结晶盐，所述第一母液出口与所述翻浆口连通，用于将分离出的母液通入所述集盐室内以扰动所述集盐室内的晶浆。本发明的蒸发结晶系统，具有防止集盐室底部颗粒盐沉积和板结而造成堵塞的功能。
Description
技术领域
本发明涉及煤化工废水处理技术领域，具体地涉及一种蒸发结晶系统。
背景技术
现在新型煤化工以大规模煤气化为龙头，生产清洁能源，取代石化产品，然而煤化工生产过程中的高耗水、高污染一直是煤化工的瓶颈问题。煤化工生产的废水排入环境中，会对生态环境造成巨大危害，而且在严重缺水的情况下，我国煤化工企业的发展也受到了很大的阻碍，因此煤化工废水的回收至关重要。
煤化工废水“零排放”是将企业工艺生产过程中产生的有机废水和含盐废水进行处理，产品水回用，产生的结晶盐以固体形式回用或填埋，不排出任何废液。不但在一定程度上可以降低废水对环境带来的影响，而且可以提高水资源的利用率，大大缓解工业用水问题，产生的结晶盐产品还可以带来一定的经济效益。
目前，煤化工零排放领域多采用分盐结晶的工艺，现有的蒸发结晶器结晶效率低，出料口易堵塞，产生结晶盐颗粒易在底部沉积板结，难以提高生产产量，加大了结晶过程中的能耗。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的蒸发结晶器结晶效率低，出料口易堵塞，产生结晶盐颗粒易在底部沉积板结，难以提高生产产量，加大了结晶过程中的能耗问题，提供一种蒸发结晶系统，该蒸发结晶系统具有防止集盐室底部颗粒盐沉积和板结而造成堵塞的功能。
为了实现上述目的，本发明提供一种蒸发结晶系统，包括蒸发器和固液分离器，所述蒸发器具有集盐室以及与所述集盐室连通的第一晶浆出口和翻浆口，所述固液分离器具有第一晶浆入口、第一母液出口和结晶盐出口，所述第一晶浆入口与所述第一晶浆出口连通，所述固液分离器用于将进入其内的晶浆分离为母液和结晶盐，所述第一母液出口与所述翻浆口连通，用于将分离出的母液通入所述集盐室内以扰动所述集盐室内的晶浆。
优选地，所述集盐室位于所述蒸发器的下部，所述翻浆口位于所述集盐室的下部；和/或所述蒸发器具有多个所述翻浆口。
优选地，所述蒸发结晶系统包括晶浆罐，所述晶浆罐具有用于储存晶浆的晶浆储存腔以及与所述晶浆储存腔连通的第二晶浆入口和第二晶浆出口，所述第二晶浆入口与所述第一晶浆出口连通，所述第二晶浆出口与所述第一晶浆入口连通；和/或所述蒸发结晶系统包括母液罐，所述母液罐具有用于储存母液的母液储存腔以及与所述母液储存腔连通的第一母液入口和第二母液出口，所述第一母液入口与所述第一母液出口连通，所述第二母液出口与所述翻浆口连通。
优选地，所述晶浆罐具有与所述晶浆储存腔连通的溢流口，所述母液罐具有与所述母液储存腔连通的回流口，所述溢流口与所述回流口连通。
优选地，所述蒸发器具有蒸发室以及与所述蒸发室连通的原料入口，所述原料入口与所述第一母液出口连通。
优选地，所述蒸发器具有与所述蒸发室连通的原料循环出口和原料循环入口，所述蒸发结晶系统还包括在外部串联于所述原料循环出口与所述原料循环入口之间的循环泵和换热器，所述换热器用于为所述蒸发室内的原料升温，所述循环泵用于驱动所述原料在所述蒸发室与所述换热器之间循环。
优选地，所述蒸发结晶系统还包括冷凝液罐，所述冷凝液罐具有冷凝液储存腔以及与所述冷凝液储存腔连通的冷凝液入口和第二冷凝液出口，所述冷凝液入口与所述换热器的第一冷凝液出口连通。
优选地，所述第二冷凝液出口与用于连通所述第一晶浆出口和所述第一晶浆入口的管线连通；和/或所述第二冷凝液出口与用于连通所述第一母液出口和所述翻浆口的管线连通。
优选地，所述蒸发器具有与所述蒸发室连通的不凝气排放口。
优选地，所述蒸发器具有与所述集盐室连通的观察口；和/或所述蒸发器具有与所述集盐室连通的排空口。
通过上述技术方案，本发明的蒸发结晶系统在使用时，通过不断地从集盐室的翻浆口处注入循环回来的母液，母液会不断地融入晶浆，稀释高浓度的晶浆，适当的降低晶浆的浓度，从而防止集盐室内晶浆析出颗粒盐而导致颗粒盐沉积、板结造成堵塞；母液还会对集盐室内的晶浆进行扰动，使得小颗粒的盐在集盐室内翻滚碰撞，小颗粒盐会聚集形成大颗粒盐，从而保证出盐粒度；另外，母液的不断循环回流，还可以使得母液携带的热量不断的循环利用，从而减小整个系统的热量损失，而且母液中的水也不断的循环，减小了工业用水，最终实现了“零排放”，大大的降低了成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的蒸发结晶系统的一种实施方式的示意图。
附图标记说明
1-原料管线、2-蒸发器、3-循环管线、4-循环泵、5-换热器、6-冷凝液罐、7-冷凝管线、8-集盐室、9-观察口、10-第一翻浆口、11-第二翻浆口、12-排空口、13-出料管线、14-出料泵、15-晶浆罐、16-溢流口、17-固液分离器、18-结晶盐出口、19-第一母液出口、20-母液罐、21-第二母液泵、22-第一母液泵、23-第二母液管、24-第一母液管、25-不凝气排放口、26-蒸汽入口、27-第一晶浆入口、28-第一晶浆出口、29-第二晶浆入口、30-第二晶浆出口、31-第一母液入口、32-第二母液出口、33-原料入口、34-循环出口、35-原料循环入口、36-冷凝液入口、37-第二冷凝液出口、38-回流口、39-第一冷凝液出口、40-蒸发室。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是指参照附图所示的方位。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。
本发明提供一种蒸发结晶系统，包括蒸发器2和固液分离器17，蒸发器2具有集盐室8以及与集盐室8连通的第一晶浆出口28和翻浆口，固液分离器17具有第一晶浆入口27、第一母液出口19和结晶盐出口18，第一晶浆入口27与第一晶浆出口28连通，固液分离器17用于将进入其内的晶浆分离为母液和结晶盐，第一母液出口19与翻浆口连通，用于将分离出的母液通入集盐室8内以扰动集盐室8内的晶浆。
本发明的蒸发结晶系统在使用时，通过不断地从集盐室8的翻浆口处注入循环回来的母液，母液会不断地融入晶浆，稀释高浓度的晶浆，适当的降低晶浆的浓度，从而防止集盐室8内晶浆析出颗粒盐而导致颗粒盐沉积、板结造成堵塞；母液还会对集盐室8内的晶浆进行扰动，使得小颗粒的盐在集盐室内翻滚碰撞，小颗粒盐会聚集形成大颗粒盐，从而保证出盐粒度；另外，母液的不断循环回流，还可以使得母液携带的热量不断的循环利用，从而减小整个系统的热量损失，而且母液中的水也不断的循环，减小了工业用水，最终实现了“零排放”，大大的降低了成本。
其中，如图1所示，集盐室8位于蒸发器2的下部，翻浆口位于集盐室8的下部。集盐室8越接近蒸发器2底部，晶浆的浓度越高，由于集盐室8底部的晶浆浓度过高，导致在集盐室8的底部会形成颗粒盐沉积和板结，堵塞第一晶浆出口28。通过将翻浆口设置在集盐室8的下部，可以大大提高母液对集盐室8内晶浆的扰动效果。
其中，为了进一步提高扰动效果，蒸发器2可具有多个翻浆口，如图1所示，有如下方案：a、第一翻浆口10和第二翻浆口11可以同时流入母液，可以稀释晶浆的浓度；b、第一翻浆口10和第二翻浆口11可以分别流入工业用水和母液，当需要快速地稀释晶浆的浓度，适当的加入工业用水，以便于短时间稀释晶浆的浓度；c、第一翻浆口10和第二翻浆口11可以同时流入工业用水和母液，当集盐室8的底部已经形成颗粒盐沉积和板结，避免集盐室8出现故障，要快速的进行稀释。上述方案，可以多个翻浆口用于工业用水和母液，可以控制集盐室8底部晶浆的浓度情况。
如图1所示，本发明的蒸发结晶系统还可包括晶浆罐15，晶浆罐15具有用于储存晶浆的晶浆储存腔以及与晶浆储存腔连通的第二晶浆入口29和第二晶浆出口30，第二晶浆入口29与第一晶浆出口28连通，第二晶浆出口30与第一晶浆入口27连通。通过在集盐室8和固液分离器17之间设置晶浆罐15，可以起到一定的缓冲作用，避免晶浆过多，导致固液分离器17不能及时的处理，其中，集盐室8与晶浆罐15是通过出料管线13连接，出料泵14在集盐室8与晶浆罐15之间提供驱动。
如图1所示，本发明的蒸发结晶系统还可包括母液罐20，母液罐20具有用于储存母液的母液储存腔以及与母液储存腔连通的第一母液入口31和第二母液出口32，第一母液入口31与第一母液出口19连通，第二母液出口32与翻浆口连通。通过在固液分离器17和翻浆口之间设置母液罐20，可以存放从固液分离器17分离出来的母液，便于母液的回收利用，做到“零排放”。
其中，如图1所示，第二母液出口32与翻浆口通过第二母液管23连通，第二母液管23上设置有用于驱动母液流动的第二母液泵21；第二母液出口32与原料入口33通过第一母液管24连通，第一母液管24上设置有用于驱动母液流动的第一母液泵22；第二母液出口32还可以直接通过第一母液管24连接在原料管线1，冲洗原料管线1，避免堵塞并且母液可重复利用。
进一步，如图1所示，晶浆罐15可具有与晶浆储存腔连通的溢流口16，母液罐20具有与母液储存腔连通的回流口38，溢流口16与回流口38连通。通过上述设置，晶浆罐15内的晶浆可经溢流口16溢流至母液罐20内，从而防止晶浆罐15内液压过高，受到损坏。
如图1所示，本发明中蒸发器2具有蒸发室40以及与蒸发室40连通的原料入口33，原料入口33可与第二母液出口32连通，把部分母液回流到蒸发室40中，可以再次利用母液中的热量，避免能量的流失和水资源的浪费。
如图1所示，本发明中蒸发器2还可具有与蒸发室40连通的原料循环出口34和原料循环入口35，蒸发结晶系统还可包括在外部串联于原料循环出口34与原料循环入口35之间的循环泵4和换热器5，换热器5用于为蒸发室40内的原料升温，循环泵4用于驱动原料在蒸发室40与换热器5之间循环；其中，蒸汽入口26不断地将蒸汽输入换热器5中，换热器5将蒸汽中的热量转换为原料的热量，并且还可以控制原料升高的温度，以便于循环管线3将升温的原料输送至蒸发室40内；循环管线3依次连接循环泵4和换热器5，循环泵4将温度低的原料送至换热器5中，增加原料的温度之后，再次输送至蒸发室40，该循环可以不断地维持蒸发室40内的温度，控制蒸发室40内的温度，使温度达到满足需要。
如图1所示，本发明的蒸发结晶系统还可包括冷凝液罐6，冷凝液罐6具有冷凝液储存腔以及与冷凝液储存腔连通的冷凝液入口36和第二冷凝液出口37，冷凝液入口37与换热器5的第一冷凝液出口39连通；冷凝液罐6用于储存来自换热器5的冷凝液。
进一步，第二冷凝液出口37与用于连通第一晶浆出口28和第一晶浆入口27的管线连通；第二冷凝液出口37还可与用于连通第一母液出口19和翻浆口的管线连通；其中，第二冷凝液出口37是通过冷凝管线7连接第一晶浆出口28和第二晶浆入口29之间第一管道13，以对出料管线13进行冲洗，避免管线发生堵塞。
如图1所示，本发明中蒸发器2还可具有与蒸发室40连通的不凝气排放口25、与集盐室8连通的观察口9以及与集盐室8连通的排空口12。其中，不凝气排放口25便于调节蒸发器2内压力，观察口9的设置方便工人观察集盐室8内是否沉积和板结造成堵塞，排空口12的设置为了集盐室底部需要维修或者其他突发情况发生时，及时排除集盐室8内的晶浆，工人可以在短时间内进行维修或者后续的工作。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种蒸发结晶系统，其特征在于，包括蒸发器(2)和固液分离器(17)，所述蒸发器(2)具有集盐室(8)以及与所述集盐室(8)连通的第一晶浆出口(28)和翻浆口，所述固液分离器(17)具有第一晶浆入口(27)、第一母液出口(19)和结晶盐出口(18)，所述第一晶浆入口(27)与所述第一晶浆出口(28)连通，所述固液分离器(17)用于将进入其内的晶浆分离为母液和结晶盐，所述第一母液出口(19)与所述翻浆口连通，用于将分离出的母液通入所述集盐室(8)内以扰动所述集盐室(8)内的晶浆。
2.根据权利要求1所述的蒸发结晶系统，其特征在于，
所述集盐室(8)位于所述蒸发器(2)的下部，所述翻浆口位于所述集盐室(8)的下部；和/或
所述蒸发器(2)具有多个所述翻浆口。
3.根据权利要求1所述的蒸发结晶系统，其特征在于，所述蒸发结晶系统包括晶浆罐(15)，所述晶浆罐(15)具有用于储存晶浆的晶浆储存腔以及与所述晶浆储存腔连通的第二晶浆入口(29)和第二晶浆出口(30)，所述第二晶浆入口(29)与所述第一晶浆出口(28)连通，所述第二晶浆出口(30)与所述第一晶浆入口(27)连通；和/或
所述蒸发结晶系统包括母液罐(20)，所述母液罐(20)具有用于储存母液的母液储存腔以及与所述母液储存腔连通的第一母液入口(31)和第二母液出口(32)，所述第一母液入口(31)与所述第一母液出口(19)连通，所述第二母液出口(32)与所述翻浆口连通。
4.根据权利要求3所述的蒸发结晶系统，其特征在于，所述晶浆罐(15)具有与所述晶浆储存腔连通的溢流口(16)，所述母液罐(20)具有与所述母液储存腔连通的回流口(38)，所述溢流口(16)与所述回流口(38)连通。
5.根据权利要求1所述的蒸发结晶系统，其特征在于，所述蒸发器(2)具有蒸发室(40)以及与所述蒸发室(40)连通的原料入口(33)，所述原料入口(33)与所述第一母液出口(19)连通。
6.根据权利要求5所述的蒸发结晶系统，其特征在于，所述蒸发器(2)具有与所述蒸发室(40)连通的原料循环出口(34)和原料循环入口(35)，所述蒸发结晶系统还包括在外部串联于所述原料循环出口(34)与所述原料循环入口(35)之间的循环泵(4)和换热器(5)，所述换热器(5)用于为所述蒸发室(40)内的原料升温，所述循环泵(4)用于驱动所述原料在所述蒸发室(40)与所述换热器(5)之间循环。
7.根据权利要求6所述的蒸发结晶系统，其特征在于，所述蒸发结晶系统还包括冷凝液罐(6)，所述冷凝液罐(6)具有冷凝液储存腔以及与所述冷凝液储存腔连通的冷凝液入口(36)和第二冷凝液出口(37)，所述冷凝液入口(37)与所述换热器(5)的第一冷凝液出口(39)连通。
8.根据权利要求7所述的蒸发结晶系统，其特征在于，
所述第二冷凝液出口(37)与用于连通所述第一晶浆出口(28)和所述第一晶浆入口(27)的管线连通；和/或
所述第二冷凝液出口(37)与用于连通所述第一母液出口(19)和所述翻浆口的管线连通。
9.根据权利要求5所述的蒸发结晶系统，其特征在于，所述蒸发器(2)具有与所述蒸发室(40)连通的不凝气排放口(25)。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的蒸发结晶系统，其特征在于，
所述蒸发器(2)具有与所述集盐室(8)连通的观察口(9)；和/或
所述蒸发器(2)具有与所述集盐室(8)连通的排空口(12)。
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