CN116161726A - 一种立体内膜式结晶浓缩系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立体内膜式结晶浓缩系统和方法。本发明其包括罐体、主轴、热流道夹层、热流道进管、热流道出管、刮片、筛漏装置、固气分离器、输出机构、列管换热器、板式换热器和气液分离罐；其中：筛漏装置包括筛盘、筛盘四边翻起，四周翻边处设有筛孔，主轴贯穿于筛漏装置后与下方刮片连接，罐体底部连接有底部刮料片，热流道夹层焊接于罐体壳体外部，罐体内气体可顺利通过固气分离器排出，固气分离器与列管换热器的蒸汽进口连接，列管换热器蒸汽出口排出与板式换热器的二次蒸汽进口连接，二次蒸汽出口通过管路与气液分离罐连接，气液分离罐上部与真空泵连接，下部与排水泵连接；本发明能够高效节能地将高浓度的高盐废液蒸发浓缩或结晶。

Description

一种立体内膜式结晶浓缩系统和方法

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种立体内膜式结晶浓缩系统和方法。

背景技术

随着我国经济社会的快速发展，我国的环境问题呈现出日益复杂多变的特征，其中一个重要方面就是工业高盐废液。妥善处理处置工业高盐废液，既是改善大气、水和土壤环境质量、防范环境风险的客观要求，又是深化环境保护工作的重要保障，更是保护人体健康的现实需要。

目前常用处理技术主要有多效蒸发、膜法、生物法等。多效蒸发技术存在系统结垢、系统腐蚀、工艺占地面积大等不可避免地缺陷。膜法处理对膜的性能要求较高、自动化程度较高、膜污染问题较为突出，这将间接增加处理成本及二次污染等问题。生物法需提取和驯化耐盐菌和嗜盐菌，且微生物处理周期较长。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于结合产生高盐废液企业的实际需求，提供一种立体内膜式结晶浓缩系统和方法，本发明涉及到多个行业，包括环保、化工、食品、医药等领域行业产生的废液处理，能够高效节能地将高浓度的高盐废液蒸发浓缩或结晶。

本发明的技术方案具体介绍如下。

一种立体内膜式结晶浓缩系统，其包括罐体、主轴、热流道夹层、筛漏装置、输出机构、固气分离器、列管换热器、板式换热器和气液分离罐；其中：

罐体下部为锥体形状，上部设置上盖，上盖上设有进液口，筛漏装置包括设置在进液口上方的筛盘、筛盘四边翻起形成一定容积的容腔，四周翻边处设有用于流出废液的筛孔，主轴贯穿于筛漏装置后依次与下方刮片、底部刮料片连接，刮片贯穿于筛漏装置下方主轴整个长度部分，且与罐体内壁紧密贴合，底部刮料片与锥形底紧密贴合，筛漏装置、刮片和底部刮料片的旋转驱动由主驱动带动；热流道夹层设置于罐体壳体外部，热流道夹层通过罐体内壁将热量传递至罐体内废液，固气分离器安装于上盖之上且罐体内气体可顺利通过固气分离器排出，固气分离器通过管路与列管换热器的蒸汽进口连接，放热后的蒸汽从列管换热器蒸汽出口排出，蒸汽出口通过管路与板式换热器的二次蒸汽进口连接，再次放热后从板式换热器二次蒸汽出口排出，二次蒸汽出口通过管路与气液分离罐连接，气液分离罐上部与真空泵连接，下部与排水泵连接；

原液通过污水泵泵入板式换热器预热，污水泵出口与板式换热器的原液进口连接，吸热后由原液出口排出，原液出口通过管路与列管换热器的二次原液进口连接，在列管换热器中再次吸热后由二次原液出口排出，二次原液出口通过管路与进液口连接。

本发明中，还包括储油箱、加热线圈、油泵、热流道进管和热流道出管；储油箱、加热线圈、油泵、热流道进管、热流道夹层和热流道出管构成一个循环加热系统；加热线圈安装在储油箱内，油泵进口连接于储油箱的底部，油泵出口与热流道进管连接，热流道进管与热流道夹层连接，热流道出管与热流道夹层连接且与储油箱连接。

本发明进一步提供一种基于上述系统的结晶浓缩方法，包括以下步骤：

高盐废液通过进液口流入筛漏装置，主轴旋转带动筛漏装置高速旋转，废液从筛孔高速甩出并喷射至罐体内壁，废液遇到炙热的罐体内壁后水分迅速蒸发并逐渐凝结，且沿着罐体内壁向下流动，边流动边吸热，直至罐体底部，含有高盐分废液在流动过程中逐渐结晶，同时被筛漏装置下方连接的刮片作用下刮落至底部，最终通过底部刮料片作用进入输出机构，并从输出机构排出；

其中，热流道夹层的热量由导热油提供，热流道夹层将热能通过罐体内壁传递至废液，放热后的导热油回流至储油箱内继续加热，循环往复；废液吸热后蒸发并经固气分离器排出至列管换热器，与二次原液做热交换，放出部分热量后进入板式换热器，与原液做热交换，再次放出剩余热量后凝结成水并进入至气液分离罐，从底部排出；通过二次吸热的原液温度大幅提高，增加了整个系统的蒸发效率，且充分利用了二次蒸汽的热能。

和现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明能够高效节能地将高浓度的高盐废液蒸发浓缩或结晶；

本系统中热流道夹层的热量由导热油提供，热流道夹层将热能通过罐体内壁传递至废液，放热后的导热油回流至储油箱内继续加热，循环往复；废液吸热后蒸发并经固气分离器排出至列管换热器，与二次原液做热交换，放出部分热量后进入板式换热器，与原液做热交换，再次放出剩余热量后凝结成水并进入至气液分离罐，从底部排出；通过二次吸热的原液温度大幅提高，增加了整个系统的蒸发效率，且充分利用了二次蒸汽的热能，节能环保。

附图说明

图1是立体内膜式结晶浓缩系统整体流程图。

图2是立体内膜式结晶浓缩系统筛漏装置结构示意图。

图中标号：1-罐体，2-上盖，3-筛漏装置，4-热流道进管，5-热流道夹层，6-热流道出管，7-刮片，8-底部刮料片，9-储油箱，10-加热线圈，11-固气分离器，12-列管换热器，13-管层，14-壳层，15-板式换热器，16-气液分离罐，17-输出结构，18-主轴，19-主驱动， 20-筛盘， 21-筛孔，22-翻边。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细介绍。

如图1-图2所示，一种立体内膜式结晶浓缩系统，主要部分包括罐体1、主驱动19、主轴18、热流道夹层5、热流道进管4、热流道出管6、刮片7、筛漏装置3、进液口、固气分离器11、底部刮料片8、输出机构17、储油箱9、油泵、加热线圈10、列管换热器12、板式换热器15、原液旁路、污水泵、真空泵、气液分离罐16、排水泵等。其中筛漏装置3包括筛盘20、筛孔21等；列管换热器12包括壳层14、管层13、蒸汽进口、蒸汽出口、二次原液进口、二次原液出口等；板式换热器15包括二次蒸汽进口、二次蒸汽出口、原液进口、原液出口、原液旁路等。

罐体1上圆柱体下锥体形状，上盖2通过螺栓与罐体1连接，主驱动19安装于上盖2之上且位于上盖2中心，与主轴18连接，主轴18贯穿于筛漏装置3中心且全周满焊，筛漏装置3四边翻起形成一定容积容腔，筛漏装置3四周翻边处有筛孔21，筛漏装置3中废液可通过筛孔21流出，主轴18贯穿于筛漏装置3后与下方刮片7连接，刮片7贯穿于筛漏下方主轴18整个长度部分，且与罐体1内壁紧密贴合，主驱动19启动后可带动筛漏装置3及刮片7自由旋转，罐体1底部连接有底部刮料片8，底部刮料片8与锥形底紧密贴合，且与主轴18连接，热流道夹层5焊接于罐体的壳体外部，热流道夹层5通过罐体1内壁将热量传递至罐体内废液，储油箱9、加热线圈10、油泵、热流道进管4、热流道夹层5、热流道出管6构成一个循环加热系统；加热线圈10安装在储油箱9内，油泵进口连接储油箱9下底部，油泵出口与热流道进管4连接，热流道进管4与热流道夹层5连接，热流道出管6与热流道夹层5连接且与储油箱连接；固气分离器11安装于上盖2之上且罐体1内气体可顺利通过固气分离器11排出，固气分离器11通过管路与列管换热器12的蒸汽进口连接，放热后的蒸汽从列管换热器12蒸汽出口排出，蒸汽出口通过管路与板式换热器15的二次蒸汽进口连接，再次放热后从板式换热器15的二次蒸汽出口排出，二次蒸汽出口通过管路与气液分离罐16连接，气液分离罐16上部与真空泵连接，下部与排水泵连接；原液通过污水泵泵入板式换热器15预热，污水泵出口与板式换热器15的原液进口连接，吸热后由原液出口排出，原液出口通过管路与列管换热器12的二次原液进口连接，在列管换热器12中再次吸热后由二次原液出口排出，二次原液出口通过管路与进液口连接，进液口贯穿于上盖2且至于筛漏装置3之上。

利用上述系统进行工作时，工作方法如下：

高盐废液通过进液口流入筛漏装置3，筛漏装置3四周翻起形成一个容腔，且翻边22出有均匀分布的筛孔21，主驱动19启动后带动主轴18旋转，主轴18带动筛漏装置3高速旋转，在筛漏装置3高速旋转甩动下，废液从筛孔21高速甩出并喷射至罐体1内壁，废液遇到炙热的罐体1内壁后逐渐水分迅速蒸发并逐渐凝结，且沿着罐体1内壁向下流动，边流动边继续吸热，直至罐体1底部，含有高盐分废液在流动过程中逐渐结晶，同时筛漏装置3下方连接有刮片7，刮片7与罐体1内壁紧密贴合，高盐分废液或渗透液在罐体1内壁结晶，并在刮片7作用下刮落至底部，最终通过底部刮料片8作用进入输出机构17，并从输出机构17排出。

热流道夹层5的热量由导热油提供，导热油热量由储油箱9内加热线圈10提供，储油箱9内通过加热线圈10将导热油加热后再通过油泵输出至热流道夹层5，热流道夹层5将热能通过罐体1内壁传递至废液，放热后的导热油回流至储油箱9内继续加热，如此循环往复；废液吸热后变成水蒸气并经过固气分离器11排出至列管换热器12，水蒸气与二次原液做热交换，放出一部分热量后进入板式换热器15，又在板式换热器15内与原液做热交换，再次放出剩余热量后凝结成水并进入至气液分离罐16，最终从气液分离罐16底部排出；水蒸气在通过列管换热器12、板式换热器15逐步放热的过程的同时原液也在逐步的吸热，原液由污水泵泵入至板式换热器15吸收部分二次蒸汽的热量，吸热后又再次进入列管换热器12吸收更高温度蒸汽热量，通过二次吸热后的原液进入筛漏装置3容腔内，通过二次吸热的原液温度大大提升，增加了整个系统蒸发的效率，也充分利用了二次蒸汽的热能。

Claims (3)

1.一种立体内膜式结晶浓缩系统，其特征在于，其包括罐体、主轴、热流道夹层、筛漏装置、输出机构、固气分离器、列管换热器、板式换热器和气液分离罐；其中：

罐体下部为锥体形状，上部设置上盖，上盖上设有进液口，筛漏装置包括设置在进液口上方的筛盘、筛盘四边翻起形成一定容积的容腔，四周翻边处设有用于流出废液的筛孔，主轴贯穿于筛漏装置后依次与下方刮片、底部刮料片连接，刮片贯穿于筛漏装置下方主轴整个长度部分，且与罐体内壁紧密贴合，底部刮料片与锥形底紧密贴合，筛漏装置、刮片和底部刮料片的旋转驱动由主驱动带动；热流道夹层设置于罐体壳体外部，热流道夹层通过罐体内壁将热量传递至罐体内废液，固气分离器安装于上盖之上且罐体内气体可顺利通过固气分离器排出，固气分离器通过管路与列管换热器的蒸汽进口连接，放热后的蒸汽从列管换热器蒸汽出口排出，蒸汽出口通过管路与板式换热器的二次蒸汽进口连接，再次放热后从板式换热器二次蒸汽出口排出，二次蒸汽出口通过管路与气液分离罐连接，气液分离罐上部与真空泵连接，下部与排水泵连接；

原液通过污水泵泵入板式换热器预热，污水泵出口与板式换热器的原液进口连接，吸热后由原液出口排出，原液出口通过管路与列管换热器的二次原液进口连接，在列管换热器中再次吸热后由二次原液出口排出，二次原液出口通过管路与进液口连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其还包括储油箱、加热线圈、油泵、热流道进管和热流道出管；储油箱、加热线圈、油泵、热流道进管、热流道夹层和热流道出管构成一个循环加热系统；加热线圈安装在储油箱内，油泵进口连接于储油箱的底部，油泵出口与热流道进管连接，热流道进管与热流道夹层连接，热流道出管与热流道夹层连接且与储油箱连接。

3.一种基于权利要求1所述系统的结晶浓缩方法，其特征在于，包括以下步骤：

高盐废液通过进液口流入筛漏装置，主轴旋转带动筛漏装置高速旋转，废液从筛孔高速甩出并喷射至罐体内壁，废液遇到炙热的罐体内壁后水分迅速蒸发并逐渐凝结，且沿着罐体内壁向下流动，边流动边吸热，直至罐体底部，含有高盐分废液在流动过程中逐渐结晶，同时被筛漏装置下方连接的刮片作用下刮落至底部，最终通过底部刮料片作用进入输出机构，并从输出机构排出；

其中，热流道夹层的热量由导热油提供，热流道夹层将热能通过罐体内壁传递至废液，放热后的导热油回流至储油箱内继续加热，循环往复；废液吸热后蒸发并经固气分离器排出至列管换热器，与二次原液做热交换，放出部分热量后进入板式换热器，与原液做热交换，再次放出剩余热量后凝结成水并进入至气液分离罐，从底部排出；通过二次吸热的原液温度大幅提高，增加了整个系统的蒸发效率，且充分利用了二次蒸汽的热能。

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