CN203577339U - 一种机械蒸汽再压缩型蒸发浓缩装置 - Google Patents

一种机械蒸汽再压缩型蒸发浓缩装置 Download PDF

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荆丽娜
曾小芳
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Abstract

本实用新型提供了一种机械蒸汽再压缩型蒸发浓缩装置,其包括:用于进行闪蒸并产生蒸汽的蒸发罐,其具有外部入口、内部入口、液体出口、蒸汽出口,其中液体出口位于罐体底部,蒸汽出口位于罐体上部;用于对蒸汽进行压缩的蒸汽压缩机,其具有蒸汽入口和蒸汽出口,蒸发罐的蒸汽出口和蒸汽压缩机的蒸汽入口通过管道连接;第一换热器,其具有液体入口、液体出口、蒸汽入口,第一换热器相对于所述蒸发罐处于低位;蒸发罐的液体出口与第一换热器的液体入口通过管道连接,第一换热器的液体出口与蒸发罐的内部入口通过管道连接,蒸汽压缩机的蒸汽出口和第一换热器的蒸汽入口通过管道连接。本实用新型仅仅采用电源可实现废水/废液的最大程度浓缩,而不需要其它热源;另外,不需使用氟利昂等传热介质,既降低了成本,又避免了污染。

Description

一种机械蒸汽再压缩型蒸发浓缩装置
技术领域
本实用新型涉及一种机械蒸汽再压缩型蒸发浓缩装置。
背景技术
随着我国环境保护的要求越来越高,对医药、化工、及食品等行业排出的废水及废液的处理提出了更高的要求。对于高污染废水及废液,国家已明确提出需要实现此类废水及废液的零排放。
中国专利申请201210285407.4公开了一种蒸发浓缩器,用于制药和化工生产中粘稠和易结垢结晶物料的浓缩,包括加热器、蒸发腔、物料抄板和传动轴,加热器安装在蒸发腔内部,加热器周向对称设置多个物料抄板,蒸发腔腔体一端设有传动轴,传动轴穿过蒸发腔腔体与加热器连接,蒸发腔底部两侧设有支撑滚动系统,加热器在传动轴的带动下可以在支撑滚动系统上旋转。
中国专利申请201110457974.9公开了一种节能高效浓缩系统,其包括依次连接的一效加热器、一效蒸发器、二效加热器、二效蒸发器、冷凝器、冷却器、真空泵,还包括一热泵装置,热泵装置包括一热泵蒸发器、一与热泵蒸发器连接的压缩机。压缩机连接冷凝器,热泵蒸发器连通二效蒸发器。
中国专利申请201110457965.X公开了一种微波蒸发浓缩系统,包括一升膜蒸发器、一冷凝器、一冷却器,还包括一微波加热器、一闪蒸器,微波加热器连接升膜蒸发器,升膜蒸发器通过一高压柱塞泵连接闪蒸器,闪蒸器连接冷却器。
上述技术方案实施时需要其它热源,而很多企业并不掌握热源资源。
因此,提供一种实施时不需要其它热源的蒸发浓缩装置成为了业界需要解决的问题。
发明内容
与现有技术的不同的是,本实用新型提供一种机械蒸汽再压缩型蒸发浓缩装置,其实施时不需要其它热源。
为了实现上述目的,本实用新型提供了一种机械蒸汽再压缩型蒸发浓缩装置,其包括:
用于进行闪蒸并产生蒸汽的蒸发罐,其具有外部入口、内部入口、液体出口、蒸汽出口,其中液体出口位于罐体底部,蒸汽出口位于罐体上部;
用于对蒸汽进行压缩的蒸汽压缩机,其具有蒸汽入口和蒸汽出口,蒸发罐的蒸汽出口和蒸汽压缩机的蒸汽入口通过管道连接;
第一换热器,其具有液体入口、液体出口、蒸汽入口,第一换热器相对于所述蒸发罐处于低位;蒸发罐的液体出口与第一换热器的液体入口通过管道连接,第一换热器的液体出口与蒸发罐的内部入口通过管道连接,蒸汽压缩机的蒸汽出口和第一换热器的蒸汽入口通过管道连接。
本实用新型主要用于处理含盐有机废水,其通过闪蒸将废水进行浓缩,蒸发后的蒸汽经冷凝后可回用;其蒸发所需的热源由机械蒸汽压缩机压缩二次蒸汽提供。本实用新型主要用于医药、化工等行业排出废水/废液量较小的场合,可最大限度地减少废水/废液的排放,甚至可实现废水/废液的零排放。
本实用新型中,从蒸发罐得到的蒸汽经过蒸汽压缩机的压缩后,压力、温度升高(例如蒸汽的温度可从100℃升高至120℃),升温后的蒸汽作为处理液的热源进入第一换热器对处理液进行加热。
本实用新型中,不需使用氟利昂等传热介质,仅仅使用蒸汽进行换热。
本实用新型中,第一换热器相对于蒸发罐处于低位,由于第一换热器和蒸发罐之间具有液位差(高度差),因而第一换热器之内的处理液压力大于蒸发罐之内的处理液压力;因而处理液从第一换热器输送到蒸发罐之后,其压力变小,从而高压环境下过热的处理液回到常压环境下之后,蒸发温度降低,实现闪蒸。
利用本实用新型进行废水处理的流程如下:
1、蒸发罐内的处理液闪蒸后得到蒸汽进入蒸汽压缩机,由蒸汽压缩机对蒸汽进行压缩,提高了蒸汽的压力和温度;
2、升温后的蒸汽进入第一换热器,对第一换热器内的处理液进行加热;
3、处理液(废水)通过外部入口进入蒸发罐,然后从蒸发罐底部的液体出口进入第一换热器;
4、由于第一换热器相对于蒸发罐处于低位,因而第一换热器内的液体压力相对于蒸发罐内为高压,处理液在第一换热器进行高压加热,输送至蒸发罐内之后,压力减小,蒸发温度降低,实现闪蒸,产生蒸汽以及浓缩液;
5、浓缩后的处理液定时外排。
本实用新型的一个优点是,仅仅采用电源可实现废水/废液的最大程度浓缩,而不需要其它热源;本实用新型的另一优点是,不需使用氟利昂等传热介质,仅仅使用蒸汽进行换热,既降低了成本,又避免了污染。
根据本实用新型另一具体实施方式,蒸汽压缩机为三叶式罗茨风机,可将蒸汽的温度提升10℃以上。
根据本实用新型另一具体实施方式,第一换热器进一步包括用于容纳蒸汽冷凝液的蒸馏水箱,该蒸馏水箱位于第一换热器的底部,蒸馏水箱的底部设有蒸馏水出口。
根据本实用新型另一具体实施方式,进一步包括第二换热器,第二换热器包括蒸馏水入口、处理液入口、处理液出口,蒸馏水箱的蒸馏水出口与第二换热器的蒸馏水入口通过管道连接,第二换热器的处理液出口与蒸发罐的外部入口通过管道连接。由于蒸汽压缩机出来的蒸汽为饱和蒸汽,经第一换热器换热后,蒸汽得到冷凝,储存于蒸馏水箱中;然后蒸馏水由蒸馏水箱输送至第二换热器对处理液进水进行预热,以回收蒸馏水的余热。
根据本实用新型另一具体实施方式,第一换热器为管壳式换热器,第二换热器为盘管式换热器。优选地,第一换热器为双管程管壳式换热器,处理液走管程,加热蒸汽走壳程。
根据本实用新型另一具体实施方式,蒸发罐内设有除雾器,除雾器位于蒸发罐内的液面上方、并低于蒸汽出口,用于对蒸发罐内闪蒸得到的蒸汽进行气液分离。
根据本实用新型另一具体实施方式,除雾器包括上下两层:下层为折流板,上层为丝网。由于蒸发罐中处理液的浓度很高,闪蒸出来的蒸汽会夹带较大量的处理液,若仅采用丝网会很容易堵塞,因此除雾器采用双层设计,第一层采用折流板,第二层采用丝网。通过第一层折流板除雾器将蒸汽夹带的大部分液滴去除,折流板的汽液通道较大,不会堵塞。经初步去除液滴后的蒸汽进入丝网,将蒸汽中剩余的直径更小的雾滴去除,以保证蒸汽的质量。
与现有技术相比,本实用新型具备如下有益效果:
本实用新型的一个优点是,仅仅采用电源可实现废水/废液的最大程度浓缩,而不需要其它热源;本实用新型的另一优点是,不需使用氟利昂等传热介质,仅仅使用蒸汽进行换热,既降低了成本,又避免了污染。
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
附图说明
图1为实施例1的蒸发浓缩装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示,本实施例的机械蒸汽再压缩型蒸发浓缩装置包括:蒸发罐1、蒸汽压缩机(例如三叶式罗茨风机2)、第一换热器(例如双管程管壳式换热器3)、第二换热器(例如盘管式换热器4)。
其中,蒸发罐1用于进行闪蒸并产生蒸汽,其具有外部入口、内部入口、液体出口、蒸汽出口,其中液体出口位于罐体底部,蒸汽出口位于罐体上部;蒸发罐1内设有除雾器101,除雾器101位于蒸发罐1内的液面上方、并低于蒸汽出口,除雾器101包括上下两层,下层为折流板,上层为丝网。
蒸汽压缩机2用于对蒸汽进行压缩,其具有蒸汽入口和蒸汽出口,蒸发罐1的蒸汽出口和蒸汽压缩机2的蒸汽入口通过管道连接。
双管程管壳式换热器3具有液体入口、液体出口、蒸汽入口,双管程管壳式换热器3相对于蒸发罐1处于低位;蒸发罐1的液体出口与双管程管壳式换热器3的液体入口通过管道连接,双管程管壳式换热器3的液体出口与蒸发罐1的内部入口通过管道连接,三叶式罗茨风机2的蒸汽出口和双管程管壳式换热器3的蒸汽入口通过管道连接。
双管程管壳式换热器3进一步包括用于容纳蒸汽冷凝液的蒸馏水箱301,该蒸馏水箱位于双管程管壳式换热器3的底部,蒸馏水箱301的底部设有蒸馏水出口。
盘管式换热器4包括蒸馏水入口、处理液入口、处理液出口,蒸馏水箱301的蒸馏水出口与盘管式换热器4的蒸馏水入口通过管道连接,盘管式换热器4的处理液出口与蒸发罐1的外部入口通过管道连接。
虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上,但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型的发明范围内,当可作些许的改进,即凡是依照本实用新型所做的同等改进,应为本实用新型的范围所涵盖。

Claims (7)

1.一种机械蒸汽再压缩型蒸发浓缩装置,其特征在于,所述蒸发浓缩装置包括: 
用于进行闪蒸并产生蒸汽的蒸发罐,其具有外部入口、内部入口、液体出口、蒸汽出口,其中液体出口位于罐体底部,蒸汽出口位于罐体上部; 
用于对蒸汽进行压缩的蒸汽压缩机,其具有蒸汽入口和蒸汽出口,所述蒸发罐的蒸汽出口和所述蒸汽压缩机的蒸汽入口通过管道连接; 
第一换热器,其具有液体入口、液体出口、蒸汽入口,所述第一换热器相对于所述蒸发罐处于低位;所述蒸发罐的液体出口与所述第一换热器的液体入口通过管道连接,所述第一换热器的液体出口与所述蒸发罐的内部入口通过管道连接,所述蒸汽压缩机的蒸汽出口和所述第一换热器的蒸汽入口通过管道连接。 
2.如权利要求1所述的蒸发浓缩装置,其特征在于,所述蒸汽压缩机为三叶式罗茨风机。 
3.如权利要求1所述的蒸发浓缩装置,其特征在于,所述第一换热器进一步包括用于容纳蒸汽冷凝液的蒸馏水箱,所述蒸馏水箱位于所述第一换热器的底部,所述蒸馏水箱的底部设有蒸馏水出口。 
4.如权利要求1所述的蒸发浓缩装置,其特征在于,进一步包括第二换热器,所述第二换热器包括蒸馏水入口、处理液入口、处理液出口,所述蒸馏水箱的蒸馏水出口与所述第二换热器的蒸馏水入口通过管道连接,所述第二换热器的处理液出口与所述蒸发罐的外部入口通过管道连接。 
5.如权利要求4所述的蒸发浓缩装置,其特征在于,第一换热器为管壳式换热器,第二换热器为盘管式换热器。 
6.如权利要求1所述的蒸发浓缩装置,其特征在于,所述蒸发罐内设有除雾器,所述除雾器位于所述蒸发罐内的液面上方、并低于所述蒸汽出口。 
7.如权利要求6所述的蒸发浓缩装置,其特征在于,所述除雾器包括上下两层:下层为折流板,上层为丝网。 
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