CN114956228A - 一种低温蒸馏用冷热蒸发机组 - Google Patents

一种低温蒸馏用冷热蒸发机组 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种低温蒸馏用冷热蒸发机组，包括釜体，所述釜体内顶部形成有雾化腔，底部形成有储液腔，所述储液腔中部形成有加热腔，所述加热腔均匀布设有连通所述储液腔顶部与底部的竖直流道，所述储液腔的顶部与底部分别连通于进液管的一端与出液管的一端，所述出液管的另一端经第一高压泵连通至所述进液管的另一端，所述进液管的中部连通于雾化管的一端，所述雾化管另一端安装有雾化喷嘴，所述雾化喷嘴位于所述雾化腔，所述储液腔的轴心处形成有螺杆挤压竖直通道。本发明降低了蒸发所需热能。

Description

一种低温蒸馏用冷热蒸发机组
技术领域
本申请涉及废水处理，特别涉及一种低温蒸馏用冷热蒸发机组。
背景技术
废水是工业垃圾的重要组成部分，废水排放会对环境造成严重的污染。蒸馏是一种热力学的分离工艺，与其他的分离手段，如萃取等相比，它的优点在于不需要使用系统组分以外的其他溶剂，从而保证不会引入新的杂质。利用蒸馏对工业废水进行处理不仅解决了工业废水的排放问题，也使得工业废水中有用的组分得到回收利用，节省原料。
我司原先设计的蒸发结构，由于釜体内部集成了冷凝、雾化、加热等腔体，经实际使用，效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温蒸馏用冷热蒸发机组，降低蒸发所需热能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。
本申请实施例公开了一种低温蒸馏用冷热蒸发机组，包括釜体，所述釜体内顶部形成有雾化腔，底部形成有储液腔，所述储液腔中部形成有加热腔，所述加热腔均匀布设有连通所述储液腔顶部与底部的竖直流道，所述储液腔的顶部与底部分别连通于进液管的一端与出液管的一端，所述出液管的另一端经第一高压泵连通至所述进液管的另一端，所述进液管的中部连通于雾化管的一端，所述雾化管另一端安装有雾化喷嘴，所述雾化喷嘴位于所述雾化腔，所述储液腔的轴心处形成有螺杆挤压竖直通道。
优选的，在上述的低温蒸馏用冷热蒸发机组中，所述雾化管靠近所述进液管的一端安装有第一阀门，所述雾化管经所述第一阀门后分流为两根，并分别安装有所述雾化喷嘴，其中一个所述雾化喷嘴竖直向上喷射，另一个所述雾化喷嘴水平喷射，所述出液管靠近所述第一高压泵处连通于原液管，所述原液管上安装有第二阀门。
优选的，在上述的低温蒸馏用冷热蒸发机组中，所述螺杆挤压竖直通道的顶部形成有竖直移动的下压刮板，所述螺杆挤压竖直通道的底部经螺杆挤压水平通道输送后经排泥管输出，所述螺杆挤压水平通道靠近所述排泥管的一端形成有排水管，所述排水管设置有滤芯。
优选的，在上述的低温蒸馏用冷热蒸发机组中，所述加热腔内形成有第一介质，所述第一介质经第一管路排入压缩机，所述压缩机加热所述第一介质后经第二管路排入所述加热腔内部用于对所述竖直流道中的液体加热。
优选的，在上述的低温蒸馏用冷热蒸发机组中，所述压缩机形成的冷能经第三管路内的第二介质对真空泵进行降温，所述第二介质对所述真空泵降温后经第四管路作用于热交换器，所述第二介质对所述热交换器内的蒸汽降温后经第五管路回流至所述压缩机。
优选的，在上述的低温蒸馏用冷热蒸发机组中，所述雾化腔的蒸汽经其顶部形成有第六管路排入所述热交换器，降温后经第七管路排入至第一罐体的底部，所述第一罐体的底部形成有存液，所述存液高度高于所述第七管路底部，所述真空泵经抽气管对所述第一罐体靠近顶部处抽气。
优选的，在上述的低温蒸馏用冷热蒸发机组中，所述真空泵抽出的蒸汽经排气管流通至所述釜体外部形成的夹层供热腔，所述雾化腔内部形成有第一盘管，所述第一盘管的一端连通于所述夹层供热腔，另一端密封延伸至所述釜体外部。
优选的，在上述的低温蒸馏用冷热蒸发机组中，所述第一罐体一侧形成有溢流管路，所述溢流管路的高度高于所述第七管路的高度，所述溢流管路连通至冷凝水池罐的顶部，所述冷凝水池罐的底部经管路连通于第二高压泵后排出。
优选的，在上述的低温蒸馏用冷热蒸发机组中，所述第三管路中部形成有第二盘管，所述第二盘管位于所述冷凝水池罐的内部。
优选的，在上述的低温蒸馏用冷热蒸发机组中，所述冷凝水池罐开设有检视口，顶部形成有排气阀。
与现有技术相比，本发明技术方案的优势在于釜体内部蒸发原液不积存，由竖直流道热交换过后以喷雾的形式往雾化腔内喷雾(原液，污水)，以雾状分离水与其他异物(浓缩污水)，保障了雾化腔内高真空极限状态，降低了蒸发所需的热能。经实际使用，市面常见的真空-97kpa/69.1度蒸发，本技术方案真空-99.6～-99.9kpa/7～29度蒸发，按热能需要量核算，可以节约40-62kcal/Kg。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中低温蒸馏用冷热蒸发机组的示意图；
图2所示为本发明具体实施例中低温蒸馏用冷热蒸发机组中各介质的流向图。
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详细的描述，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的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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
结合图1-2所示，低温蒸馏用冷热蒸发机组100，包括釜体101，釜体101内顶部形成有雾化腔102，底部形成有储液腔103，储液腔103中部形成有加热腔104，加热腔104均匀布设有连通储液腔103顶部与底部的竖直流道105，储液腔103的顶部与底部分别连通于进液管106的一端与出液管107的一端，出液管107的另一端经第一高压泵108连通至进液管106的另一端，进液管106的中部连通于雾化管109的一端，雾化管109另一端安装有雾化喷嘴110，雾化喷嘴110位于雾化腔102，储液腔103的轴心处形成有螺杆挤压竖直通道111。雾化管109靠近进液管106的一端安装有第一阀门112，雾化管109经第一阀门112后分流为两根，并分别安装有雾化喷嘴110，其中一个雾化喷嘴110竖直向上喷射，另一个雾化喷嘴110水平喷射，出液管107靠近第一高压泵108处连通于原液管113，原液管113上安装有第二阀门114。
该实施例中，通过将第一高压泵抽取原液后泵入储液腔，经过加热腔加热的原液再次经第一高压泵(第二阀门此时关闭)泵入雾化管，从雾化喷嘴中喷出，雾化喷嘴提高了雾化效率，且通过设置多个来提高雾化效率。
进一步地，螺杆挤压竖直通道111的顶部形成有竖直移动的下压刮板115，螺杆挤压竖直通道111的底部经螺杆挤压水平通道116输送后经排泥管117输出，螺杆挤压水平通道116靠近排泥管117的一端形成有排水管118，排水管118设置有滤芯119。
该实施例中，分离后的浓缩污水从竖直通道内排入水平通道，以螺杆挤压方式排出，保持真空密封状态，挤压过程多余的水分通过滤芯挤出，浓缩泥装直接挤出。
进一步地，加热腔104内形成有第一介质，第一介质经第一管路120排入压缩机121，压缩机121加热第一介质后经第二管路122排入加热腔104内部用于对竖直流道105中的液体加热。
该实施例中，第一介质优选为气体，第一介质不停循环加热并作用于竖直流道内的原液。
进一步地，压缩机121形成的冷能经第三管路123内的第二介质对真空泵124进行降温，第二介质对真空泵124降温后经第四管路125作用于热交换器126，第二介质对热交换器126内的蒸汽降温后经第五管路127回流至压缩机121。雾化腔102的蒸汽经其顶部形成有第六管路128排入热交换器126，降温后经第七管路129排入至第一罐体130的底部，第一罐体130的底部形成有存液，存液高度高于第七管路129底部，真空泵124经抽气管131对第一罐体130靠近顶部处抽气。
该实施例中，第二介质优选采用防冻液，对真空泵进行降温，然后继续对蒸汽降温，升温后的第二介质返回压缩机循环往复。蒸汽的流向为经真空泵抽取，蒸汽先经热交换器由于受冷冷凝，冷凝后的液体进入第一罐体，蒸汽继续被真空泵抽出，此时蒸汽可以作为热源。由于真空泵作用，虽然第一罐体内有存液，但是由于压强原因，第七管路，即热交换器，即雾化腔内的气体不停的被抽取，釜体内部保持真空状态。
进一步地，真空泵124抽出的蒸汽经排气管132流通至釜体101外部形成的夹层供热腔133，雾化腔102内部形成有第一盘管134，第一盘管134的一端连通于夹层供热腔133，另一端密封延伸至釜体101外部。
该实施例中，被真空泵抽出的蒸汽作为热源可以加热釜体外壁，继而保持釜体内部的温度，同时由于第一盘管的作用，可以进入釜体内部加热雾化蒸汽，随后由于降温，气体排出，形成的冷凝水也直接从第一盘管的另一端排出。
进一步地，第一罐体130一侧形成有溢流管路135，溢流管路135的高度高于第七管路129的高度，溢流管路135连通至冷凝水池罐136的顶部，冷凝水池罐136的底部经管路连通于第二高压泵137后排出。
该实施例中，存液高于一定高度时，经溢流管路流出后进入冷凝水池罐，由于第一罐体内部形成负压，冷凝水池罐内的液体排出时也需要第二真空泵来泵出，保持设备不释放真空，保持低温蒸馏。
本设计采用冷凝水物理溢流气液分离法：一部分水/蒸汽喷涌至第一罐体底部，通过第一罐体的存液作用，蒸汽充分液化。存液液位上升溢流而下，真空泵在存液液面上部抽气，防止了过量的蒸汽流至真空泵腔室导致真空泵过载。
进一步地，第三管路123中部形成有第二盘管138，第二盘管138位于冷凝水池罐136的内部。
该实施例中，需要抑制冷凝后的蒸馏水再次蒸发，如果蒸发会增加真空泵负担，会进一步影响雾化腔内的蒸馏能力。
进一步地，冷凝水池罐136开设有检视口139，顶部形成有排气阀140。
该实施例中，用于检修以及排气等作用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种低温蒸馏用冷热蒸发机组，其特征在于，包括釜体，所述釜体内顶部形成有雾化腔，底部形成有储液腔，所述储液腔中部形成有加热腔，所述加热腔均匀布设有连通所述储液腔顶部与底部的竖直流道，所述储液腔的顶部与底部分别连通于进液管的一端与出液管的一端，所述出液管的另一端经第一高压泵连通至所述进液管的另一端，所述进液管的中部连通于雾化管的一端，所述雾化管另一端安装有雾化喷嘴，所述雾化喷嘴位于所述雾化腔，所述储液腔的轴心处形成有螺杆挤压竖直通道。
2.根据权利要求1所述的低温蒸馏用冷热蒸发机组，其特征在于，所述雾化管靠近所述进液管的一端安装有第一阀门，所述雾化管经所述第一阀门后分流为两根，并分别安装有所述雾化喷嘴，其中一个所述雾化喷嘴竖直向上喷射，另一个所述雾化喷嘴水平喷射，所述出液管靠近所述第一高压泵处连通于原液管，所述原液管上安装有第二阀门。
3.根据权利要求1所述的低温蒸馏用冷热蒸发机组，其特征在于，所述螺杆挤压竖直通道的顶部形成有竖直移动的下压刮板，所述螺杆挤压竖直通道的底部经螺杆挤压水平通道输送后经排泥管输出，所述螺杆挤压水平通道靠近所述排泥管的一端形成有排水管，所述排水管设置有滤芯。
4.根据权利要求1所述的低温蒸馏用冷热蒸发机组，其特征在于，所述加热腔内形成有第一介质，所述第一介质经第一管路排入压缩机，所述压缩机加热所述第一介质后经第二管路排入所述加热腔内部用于对所述竖直流道中的液体加热。
5.根据权利要求4所述的低温蒸馏用冷热蒸发机组，其特征在于，所述压缩机形成的冷能经第三管路内的第二介质对真空泵进行降温，所述第二介质对所述真空泵降温后经第四管路作用于热交换器，所述第二介质对所述热交换器内的蒸汽降温后经第五管路回流至所述压缩机。
6.根据权利要求5所述的低温蒸馏用冷热蒸发机组，其特征在于，所述雾化腔的蒸汽经其顶部形成有第六管路排入所述热交换器，降温后经第七管路排入至第一罐体的底部，所述第一罐体的底部形成有存液，所述存液高度高于所述第七管路底部，所述真空泵经抽气管对所述第一罐体靠近顶部处抽气。
7.根据权利要求6所述的低温蒸馏用冷热蒸发机组，其特征在于，所述真空泵抽出的蒸汽经排气管流通至所述釜体外部形成的夹层供热腔，所述雾化腔内部形成有第一盘管，所述第一盘管的一端连通于所述夹层供热腔，另一端密封延伸至所述釜体外部。
8.根据权利要求6所述的低温蒸馏用冷热蒸发机组，其特征在于，所述第一罐体一侧形成有溢流管路，所述溢流管路的高度高于所述第七管路的高度，所述溢流管路连通至冷凝水池罐的顶部，所述冷凝水池罐的底部经管路连通于第二高压泵后排出。
9.根据权利要求8所述的低温蒸馏用冷热蒸发机组，其特征在于，所述第三管路中部形成有第二盘管，所述第二盘管位于所述冷凝水池罐的内部。
10.根据权利要求8所述的低温蒸馏用冷热蒸发机组，其特征在于，所述冷凝水池罐开设有检视口，顶部形成有排气阀。
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