CN205759774U - Mvr循环蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了MVR循环蒸发系统，该系统主要包括具有储存作用的原水池、冷凝水罐和母液罐，起到二级加热作用的冷凝水板式换热器、生蒸汽板式换热器，分离器，MVR蒸发器，蒸汽压缩机，第一蒸发反应釜61和第二蒸发反应釜，以及离心机。本实用新型的MVR循环蒸发系统解决了传统的蒸发系统中堵管的现象，只在MVR中很难实现物料结晶和出固体，因为物料复杂，沸点升的很高，在本系统中的MVR蒸发器中，将溶液浓缩到30‑40％之间，同时保持溶液沸点升在10℃以下，MVR蒸发器中的蒸发量控制在600kg以下，此时物料在MVR蒸发器中不结晶，避免在MVR蒸发器中堵塞。

Description

MVR循环蒸发系统

技术领域

本实用新型涉及硫盐回收领域，具体涉及一种MVR循环蒸发系统。

背景技术

焦化废水主要来自焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的生产用水以及蒸汽冷凝废水，焦化废水中杂质复杂，主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属，其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物，一般焦化废水经过处理后，达到排放标准即排掉，对处理后的废水中盐的含量不作控制，造成大量的盐浪费，从焦化废水中回收盐，盐可以作为很多工业中的原材料，因此，焦化废水中的盐完全可以循环利用，节约成本。

但是脱硫废液是公认的最难处理的废水之一，因为脱硫废液中的物料复杂，物料会含有焦油以及其他有机物，在温度较高时进行蒸发，焦油或者有机物焦化容易堵管，故在废水处理前期除掉有机物和焦油很有必要，需要在处理前期加入活性炭吸附，有效的去除水中COD，这样增加了工艺步骤，并且增加了工艺成本。

此外，脱硫废液中的硫代硫酸钠的性质不稳定，在温度较高的时候，容易分解出硫磺，硫磺的熔点在140℃，而硫磺是堵塞管道的最大元凶，而且硫磺还会堵塞除沫网，多以需要对加热管和除沫网定期清洗；在蒸发过程中，碳酸钠和硫酸钠会结晶，尤其碳酸钠的结晶会带有结晶水，会在分离器结块，同时也是换热管堵塞的元凶之一；因此，现在脱硫废水浓缩蒸发技术中，要解决的最大问题是堵塞问题，堵塞问题不但影响了效率，增加了能耗，而且提高了维护成本。

并且脱硫废液蒸发出水TDS可以控制在1000ppm，很难达到更低的要求，因此，蒸发出水需要二次处理，在蒸发结晶设备上需要设计很大的分离空间，在空间上制约了脱硫废水浓缩蒸发结晶技术的发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种MVR循环蒸发系统以及脱硫废水浓缩蒸发结晶工艺，本实用新型中用于脱硫废水浓缩蒸发工艺中的是MVR循环蒸发系统，本系统在负压环境蒸发，设备安全可靠，降膜式蒸发器管内流速快，蒸发效率高，并且配合布膜器，布膜均匀，避免了干管现象，该系统压缩比高，热效率高，节省能源，运行成本降低。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种MVR循环蒸发系统，其包括：

原水池，所述原水池的入水口连接至车间排水处，所述原水池为MVR循环蒸发系统提供物料；

冷凝水板式换热器和生蒸汽板式换热器，所述冷凝水板式换热器与所述原水池之间通过管路连接，所述冷凝水板式换热器连接有冷凝水罐，所述冷凝水罐中的二次蒸汽冷凝水进入至所述冷凝水板式换热器中对物料进行预热，所述生蒸汽板式换热器连接有生蒸汽阀，通过所述生蒸汽阀控制生蒸汽进入所述生蒸汽板式换热器中对物料进行预热，所述原水池中的物料经过所述冷凝水板式换热器进行一级预热，然后所述冷凝水板式换热器中的物料进入至所述生蒸汽板式换热器中进行二级预热；

分离器，所述分离器通过管路连接至所述生蒸汽板式换热器上，物料从所述生蒸汽板式换热器中出来之后经过所述分离器汽液分离；

MVR蒸发器，所述MVR蒸发器连接至所述分离器的物料出口，在所述MVR蒸发器中物料进行第一次蒸发浓缩，所述MVR蒸发器中物料浓缩30-40％，经过MVR蒸发器中浓缩后的物料再进入所述分离器中汽液分离；

第一蒸发反应釜和第二蒸发反应釜，所述第一蒸发反应釜与第二蒸发反应釜并联至所述分离器的出液口，所述分离器中出来的物料进入所述第一蒸发反应釜或者第二蒸发反应釜中进行第二次蒸发浓缩，浓缩55％后的物料进入离心机中，在所述离心机中固液分离，液体为母液进入母液罐中，固体为回收的盐。

进一步的，还包括蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机的进汽口连接至所述分离器的出汽口，所述蒸汽压缩机的出汽口连接至所述MVR蒸发器的加热器进汽口，所述分离器中产生的二次蒸汽经过所述蒸汽压缩机后，压力和温度提升，然后蒸汽进入所述MVR蒸发器的加热器作为热源。

进一步的，物料在进入所述MVR蒸发器的温度为物料的泡点温度。

进一步的，还包括自吸式进料泵，所述自吸式进料泵设置在所述原水池与所述冷凝水板式换热器之间的管路上，通过所述自吸式进料泵自动将所述原水池中的物料泵入到所述冷凝水板式换热器中。

进一步的，还包括冷凝水泵，所述冷凝水泵设置在所述冷凝水罐与所述冷凝水板式换热器之间的管路上，所述冷凝水泵将所述冷凝水罐中的冷凝水泵入至所述冷凝水板式换热器中，换热后，冷凝水外排至雨水管网中。

进一步的，还包括降温泵，所述降温泵设置在所述冷凝水罐与所述蒸汽压缩机之间的管路上，所述降温泵将所述蒸汽压缩机入口处的干饱和蒸汽至湿饱和蒸汽，确保压缩机压缩后蒸汽饱和蒸汽，不会过热蒸汽。

进一步的，还包括循环泵，所述循环泵设置在所述分离器与所述MVR蒸发器之间的管路上，所述循环泵将所述分离器中的液体泵入至所述MVR蒸发器中再次蒸发浓缩。

进一步的，还包括出料泵，所述出料泵设置在所述分离器与所述第一蒸发反应釜和第二蒸发反应釜之间的管路上，所述出料泵将所述分离器中的液体物料泵入至所述第一蒸发反应釜或第二蒸发反应釜中进行二次蒸发浓缩。

进一步的，还包括母液泵，所述母液泵设置在所述母液罐与所述分离器之间的管路上，所述母液泵将所述母液罐中的母液泵入到所述分离器中循环分离。

本实用新型的有益效果是:

其一、本实用新型的MVR循环蒸发系统解决了传统的蒸发系统中堵管的现象，只在MVR中很难实现物料结晶和出固体，因为物料复杂，沸点升的很高，在本系统中的MVR蒸发器中，将溶液浓缩到30-40％之间，同时保持溶液沸点升在10℃以下，MVR蒸发器中的蒸发量控制在600kg以下，此时物料在MVR蒸发器中不结晶，避免在MVR蒸发器中堵塞。

其二、在本实用新型的系统中，加热器同时是二次蒸汽的冷凝器，所以不需要另外的冷凝器，并且不需要循环冷却水，节约了工程费用，且占地面积小。

其三、本实用新型的系统是智能化控制系统，可以通过软件监控压缩机的各个运行参数，而且可以得出分析报告，在本实用新型的系统中，可任意设定蒸发温度，设备适合用热敏性质的物料的浓缩或结晶，并且在低温蒸发状态下无需冷冻冷却水，大大节省了投资成本。

其四、本实用新型的系统中的压缩机采用变频控制，在实际使用过程中，可以针对现场情况，自动变频控制，并且压缩机系统实现多方位自动保护功能，在温度和压力发生变化的情况下，自动进行保护，保证压缩机正常使用。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是本实用新型的工艺原理图；

其中，11-原水池，12-冷凝水罐，13-母液罐，21-冷凝水板式换热器，22-生蒸汽板式换热器，23-生蒸汽阀，30-分离器，40-MVR蒸发器，50-蒸汽压缩机，61-第一蒸发反应釜，62-第二蒸发反应釜，70-离心机，81-自吸式进料泵，82-冷凝水泵，83-降温泵，84-循环泵，85-出料泵，86-母液泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参照图1所示，本实施例中公开了一种MVR循环蒸发系统，该系统主要包括具有储存作用的原水池11、冷凝水罐12和母液罐13，起到二级加热作用的冷凝水板式换热器21、生蒸汽板式换热器22，分离器30，MVR蒸发器40，蒸汽压缩机50，具有一用一备功能的第一蒸发反应釜61和第二蒸发反应釜62，以及离心机70。

具体的，在本实施例中的循环蒸发系统中各个装置之间的连接和作用如下：

上述原水池11的入水口连接至车间排水处，上述原水池11为MVR循环蒸发系统提供物料，即上述原水池11起到暂存原水物料的作用；在上述原水池11与上述冷凝水板式换热器21之间的管路上设置有自吸式进料泵81，通过上述自吸式进料泵81自动将上述原水池11中的物料泵入到上述冷凝水板式换热器21中。

上述冷凝水板式换热器21和生蒸汽板式换热器22用于对物料进行二次预热，上述冷凝水板式换热器21与上述原水池11之间通过管路连接，上述冷凝水板式换热器21连接上述冷凝水罐12，在上述冷凝水罐12与上述冷凝水板式换热器21之间的管路上设有冷凝水泵82，上述冷凝水泵82将上述冷凝水罐12中的冷凝水泵入至上述冷凝水板式换热器21中，上述冷凝水,12中的蒸汽冷凝水进入至上述冷凝水板式换热器21中对物料进行预热。

上述生蒸汽板式换热器22连接有生蒸汽阀23，通过上述生蒸汽阀23控制锅炉中产生的生蒸汽进入上述生蒸汽板式换热器22中对物料进行预热，上述原水池11中的物料经过上述冷凝水板式换热器21进行一级预热，然后上述冷凝水板式换热器21中的物料进入至上述生蒸汽板式换热器22中进行二级预热。

上述分离器30通过管路连接至上述生蒸汽板式换热器22上，物料从上述生蒸汽板式换热器22中出来之后经过上述分离器30汽液分离；上述分离器30的物料出口连接至上述MVR蒸发器的物料进口，从上述分离器30中出来的物料在上述MVR蒸发器40中进行第一次蒸发浓缩，上述MVR蒸发器40中物料浓缩30-40％，本实施例中，脱硫废水在上述MVR蒸发器40中浓缩最好在30％左右，防止浓缩过大，在上述MVR蒸发器40中堵塞；然后经过MVR蒸发器40中浓缩后的物料再进入上述分离器30中汽液分离。

在本实施例中，在上述分离器30与上述MVR蒸发器40之间的管路上设置有循环泵84，上述循环泵84将上述分离器30中的液体泵入至上述MVR蒸发器40中再次蒸发浓缩。

上述第一蒸发反应釜61和第二蒸发反应釜62为一用一备的模式，在实际工艺中，一般只用一个，另一个备用，以防在工艺中堵塞中断蒸发结晶工艺，上述第一蒸发反应釜61与第二蒸发反应釜62并联至上述分离器30的出液口，上述分离器30中出来的物料进入上述第一蒸发反应釜61或者第二蒸发反应釜62中进行第二次蒸发浓缩，浓缩55％后的物料进入离心机70中，在上述离心机70中固液分离，液体为母液进入母液罐86中，固体为回收的盐。

还设置了出料泵85，上述出料泵85设置在上述分离器30与上述第一蒸发反应釜61和第二蒸发反应釜62之间的管路上，上述出料泵85将上述分离器30中的液体物料泵入至上述第一蒸发反应釜61或第二蒸发反应釜62中进行二次蒸发浓缩。

为了使上述循环蒸发系统中蒸发效果好，母液罐13中的母液需要循环蒸发分离，因此，在上述母液罐13与上述分离器30之间的管路上设置了母液泵86，上述母液泵86将上述母液罐13中的母液泵入到上述分离器30中循环分离。

上述蒸汽压缩机50的进汽口连接至上述分离器30的出汽口，上述蒸汽压缩机50的出汽口连接至上述MVR蒸发器40的加热器进汽口，上述分离器30中产生的二次蒸汽经过上述蒸汽压缩机50后，压力和温度提升，然后蒸汽进入上述MVR蒸发器40的加热器作为热源。加热器同时是二次蒸汽的冷凝器，所以不需要另外的冷凝器，并且不需要循环冷却水，节约了工程费用，且占地面积小。

并且在上述蒸汽压缩机50与冷凝水罐12之间的管路上设有降温泵83，因为蒸汽进入上述蒸汽压缩机50之后，蒸汽过热，蒸汽经过上述降温泵83后降温成饱和蒸汽。

实施例2

实施例2中使用实施例1中的MVR循环蒸发系统进行脱硫废水浓缩蒸发，其中脱硫废水浓缩蒸发结晶工艺，包括以下流程：

(1)生蒸汽流程：开机，手动控制生蒸汽阀，生蒸汽进入生蒸汽板式换热器中对物料进行预热，预热至上述生蒸汽板式换热器的温度在物料蒸发温度，关闭生蒸汽进入生蒸汽板式换热器的进口，进入自动控制模式，自动控制时，生蒸汽自动进入至上述生蒸汽板式换热器中，上述生蒸汽阀门在管内料液有流动时才开启，上述生蒸汽阀门开启的大小以管内料液的温度为信号，控制物料在进入上述MVR蒸发器时的温度为物料的泡点温度。

(2)二次蒸汽流程：在上述分离器中产生的二次蒸汽经过蒸汽压缩机后，压力和温度提升，然后进入至MVR蒸发器中的加热器作为热源。

(3)冷凝水流程：(2)中的二次蒸汽经过上述MVR蒸发器中的加热器后，冷凝成100℃的高温水，进入上述冷凝水罐中，与上述冷凝水罐中的冷凝水再进入至上述冷凝水板式换热器中。

(4)物料流程：物料从上述原水池中进入至上述冷凝水板式换热器中进行一级预热，然后进入至上述生蒸汽板式换热器中进行二级预热，然后进入上述分离器中进行汽液分离，分离后的液体物料进入到上述MVR蒸发器中进行蒸发浓缩，控制进入到上述MVR蒸发器的液体物料的温度为其泡点温度，物料在上述MVR蒸发器中进行第一次蒸发浓缩，在上述MVR蒸发器中物料浓缩30-40％，经过上述MVR蒸发器中浓缩后的物料再进入上述分离器中汽液分离；上述分离器中出来的物料进入上述第一蒸发反应釜或者第二蒸发反应釜中进行第二次蒸发浓缩，浓缩55％后的物料进入离心机中，在上述离心机中固液分离，液体为母液进入母液罐中，固体为回收的盐。

控制物料在进入上述MVR蒸发器40的温度为物料的泡点温度，有利于提高蒸发效率。

本实施例中的MVR循环蒸发系统解决了传统的蒸发系统中堵管的现象，只在MVR中很难实现物料结晶和出固体，因为物料复杂，沸点升的很高，在本系统中的MVR蒸发器中，将溶液浓缩到30-40％之间，同时保持溶液沸点升在10℃以下，MVR蒸发器中的蒸发量控制在600kg以下，此时物料在MVR蒸发器中不结晶，避免在MVR蒸发器中堵塞。

上述实施例中的MVR循环蒸发系统解决了传统的蒸发系统中堵管的现象，只在MVR中很难实现物料结晶和出固体，因为物料复杂，沸点升的很高，在本系统中的MVR蒸发器中，将溶液浓缩到30-40％之间，同时保持溶液沸点升在10℃以下，MVR蒸发器中的蒸发量控制在600kg以下，此时物料在MVR蒸发器中不结晶，避免在MVR蒸发器中堵塞。

该系统在负压环境蒸发，设备安全可靠，降膜式蒸发器管内流速快，蒸发效率高，并且配合布膜器，布膜均匀，避免了干管现象，该系统压缩比高，热效率高，节省能源，比能耗低，蒸发一顿废水的能耗大约是传统蒸发器的六分之一到五分之一，运行成本降低。

该系统是智能化控制系统，可以通过软件监控压缩机的各个运行参数，而且可以得出分析报告，在本实用新型的系统中，可任意设定蒸发温度，设备适合用热敏性质的物料的浓缩或结晶，并且在低温蒸发状态下无需冷冻冷却水，大大节省了投资成本。

该系统中的压缩机采用变频控制，在实际使用过程中，可以针对现场情况，自动变频控制，并且压缩机系统实现多方位自动保护功能，在温度和压力发生变化的情况下，自动进行保护，保证压缩机正常使用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种MVR循环蒸发系统，其特征在于，其包括：

原水池，所述原水池的入水口连接至车间排水处，所述原水池为MVR循环蒸发系统提供物料；

冷凝水板式换热器和生蒸汽板式换热器，所述冷凝水板式换热器与所述原水池之间通过管路连接，所述冷凝水板式换热器连接有冷凝水罐，所述冷凝水罐中的二次蒸汽冷凝水进入至所述冷凝水板式换热器中对物料进行预热，所述生蒸汽板式换热器连接有生蒸汽阀，通过所述生蒸汽阀控制生蒸汽进入所述生蒸汽板式换热器中对物料进行预热，所述原水池中的物料经过所述冷凝水板式换热器进行一级预热，然后所述冷凝水板式换热器中的物料进入至所述生蒸汽板式换热器中进行二级预热；

分离器，所述分离器通过管路连接至所述生蒸汽板式换热器上，物料从所述生蒸汽板式换热器中出来之后经过所述分离器汽液分离；

MVR蒸发器，所述MVR蒸发器连接至所述分离器的物料出口，在所述MVR蒸发器中物料进行第一次蒸发浓缩，所述MVR蒸发器中物料浓缩30-40％，经过MVR蒸发器中浓缩后的物料再进入所述分离器中汽液分离；

第一蒸发反应釜和第二蒸发反应釜，所述第一蒸发反应釜与第二蒸发反应釜并联至所述分离器的出液口，所述分离器中出来的物料进入所述第一蒸发反应釜或者第二蒸发反应釜中进行第二次蒸发浓缩，浓缩55％后的物料进入离心机中，在所述离心机中固液分离，液体为母液进入母液罐中，固体为回收的盐。

2.根据权利要求1所述的MVR循环蒸发系统，其特征在于，还包括蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机的进汽口连接至所述分离器的出汽口，所述蒸汽压缩机的出汽口连接至所述MVR蒸发器的加热器进汽口，所述分离器中产生的二次蒸汽经过所述蒸汽压缩机后，压力和温度提升，然后蒸汽进入所述MVR蒸发器的加热器作为热源。

3.根据权利要求1所述的MVR循环蒸发系统，其特征在于，物料在进入所述MVR蒸发器的温度为物料的泡点温度。

4.根据权利要求1所述的MVR循环蒸发系统，其特征在于，还包括自吸式进料泵，所述自吸式进料泵设置在所述原水池与所述冷凝水板式换热器之间的管路上，通过所述自吸式进料泵自动将所述原水池中的物料泵入到所述冷凝水板式换热器中。

5.根据权利要求1所述的MVR循环蒸发系统，其特征在于，还包括冷凝水泵，所述冷凝水泵设置在所述冷凝水罐与所述冷凝水板式换热器之间的管路上，所述冷凝水泵将所述冷凝水罐中的冷凝水泵入至所述冷凝水板式换热器中，换热后，冷凝水外排至雨水管网中。

6.根据权利要求2所述的MVR循环蒸发系统，其特征在于，还包括降温泵，所述降温泵设置在所述冷凝水罐与所述蒸汽压缩机之间的管路上，所述降温泵将所述蒸汽压缩机入口处的干饱和蒸汽至湿饱和蒸汽，确保压缩机压缩后蒸汽饱和蒸汽，不会过热蒸汽。

7.根据权利要求1所述的MVR循环蒸发系统，其特征在于，还包括循环泵，所述循环泵设置在所述分离器与所述MVR蒸发器之间的管路上，所述循环泵将所述分离器中的液体泵入至所述MVR蒸发器中再次蒸发浓缩。

8.根据权利要求1所述的MVR循环蒸发系统，其特征在于，还包括出料泵，所述出料泵设置在所述分离器与所述第一蒸发反应釜和第二蒸发反应釜之间的管路上，所述出料泵将所述分离器中的液体物料泵入至所述第一蒸发反应釜或第二蒸发反应釜中进行二次蒸发浓缩。

9.根据权利要求1所述的MVR循环蒸发系统，其特征在于，还包括母液泵，所述母液泵设置在所述母液罐与所述分离器之间的管路上，所述母液泵将所述母液罐中的母液泵入到所述分离器中循环分离。