CN206033292U - 一种浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置 - Google Patents

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刘雪奇
周洪
张圆
谢麟
梅拥军
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Chengdu Newave Aerochemical Co., Ltd.
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CHENGDU NEWAVE AEROCHEMICAL Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置,包括有蒸发器的蒸汽入口端与蒸汽压缩机的蒸汽出口相连通,蒸发器通过管道与精馏塔相连通,蒸汽压缩机的进气端与精馏塔上的蒸汽出气端相连通,蒸汽压缩机的出气端通过管道与蒸发器的壳层相连通。蒸发器和精馏塔顶部与进料泵相连通,精馏塔底部设有出料口,冷凝液通过出料泵与进料液以及循环浓缩液混合后进入到蒸发器,在蒸发器顶部蒸发浓缩。本实用新型的优点是:采用进料液代替外接冷却水作为精馏塔中的冷凝液,并最终返回到蒸发器进行蒸发浓缩,充分利用了蒸汽压缩机的潜力,提高了处理量。整个装置不需要使用新鲜蒸汽,降低了运行成本,同时无需外接冷却水。

Description

一种浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置
技术领域
本实用新型涉及一种机械蒸汽再压缩领域,具体是一种浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置。
背景技术
为了降低有机物特别是水溶性有机物对周围环境和人体的危害,在实际生产、应用领域中,通常需要对其进行分离提纯和回收。其中,蒸发浓缩设备是最重要及最关键的设备之一。传统多效精馏的蒸发浓缩方法能够实现有机物的回收,但是由于存在蒸汽使用效率低及运行费用高等不足,处理低浓度水溶性有机废水时会消耗大量的能耗,且工艺流程复杂。
尽管机械蒸汽再压缩系统具有降低能耗、减少鲜蒸汽用量的优点,但在蒸发水溶性有机废水过程中,废水中的有机物易被水蒸气带出,蒸发后的冷凝水中含有较多的有机物,为了降低冷凝水中有机物的浓度,通常会在机械蒸汽再压缩系统中加入精馏塔。然而,精馏塔中需要加入回流液,在保证进入蒸汽压缩机的蒸汽量不变的情况下,回流液的加入相当于降低了蒸汽压缩机的潜力,导致系统的处理能力降低。
专利CN202506163U中描述了一种带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶装置,通过在换热器的蒸汽出口端与结晶器上的进气端相连通,结晶器上设有进料端,出料端上设有出料泵,同时换热器的蒸汽入口端与机械蒸汽压缩机的蒸汽出口相连通,蒸汽压缩机的进气端与结晶器上的蒸汽出汽端相连通。尽管该装置在运行过程中无需使用新鲜蒸汽,但冷凝器中仍需要外界加入冷却水对系统进行冷却,这降低了系统的处理能力。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种机械蒸汽再压缩装置,该装置在保留原有低能耗优势的基础上,使废水中有机物得到有效分离,同时充分发挥蒸汽压缩机的潜力,不降低系统的处理能力,无需外加冷却水。
为达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置,其特征在于:包括有蒸发器、蒸汽压缩机和精馏塔,所述蒸发器的蒸汽入口端与所述蒸汽压缩机的蒸汽出口端相连通,所述蒸发器通过管道与精馏塔连通,所述蒸汽压缩机的进气端与所述精馏塔上的蒸汽出气端相连通,所述蒸发器的顶部和所述精馏塔的顶部通过管道与进料泵相连通,所述精馏塔底部设有出料口。
精馏塔中的冷凝回流液通过出料泵与进料液以及循环浓缩液混合后进入到蒸发器顶部进行蒸发浓缩。整个装置通过真空泵维持体系的负压,从而降低进料液的沸点和蒸发温度。
所述进料泵出口处连接有换热器。
所述蒸发器的进料口与换热器相连。
所述蒸发器的左下边出口与循环泵进料端相连,循环泵的出口与蒸发器左边循环液入口相连。
所述蒸发器上的通气口与真空泵相连。
所述蒸发器底部通过管道连接有出料泵。
所述精馏塔底部出料口连接有提升泵。
所述浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置的精馏塔中设有板式冷凝器,所述板式冷凝器的出气端与蒸汽压缩机的进气端相连通。
所述浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置的蒸发器为列管式降膜蒸发器。进料液进入蒸发器的管内,而蒸汽进入蒸发器的壳层。
本实用新型的原理为:蒸发器顶部和精馏塔顶部通过管道与进料泵相连通,蒸发器右下部通过管道与精馏塔相连,精馏塔顶部的出气端与蒸汽压缩机的进气端相连通,底部出料液通过提升泵与进料液以及循环泵循环的浓缩液混合后进入到蒸发器中。蒸汽压缩机的蒸汽出口端与蒸发器的蒸汽入口端相连通,蒸汽换热后形成的高温冷凝水与进料液通过换热器后热后排出。蒸发器底部产生的浓缩液通过出料泵出料,内部通过管道与真空泵相连。
本实用新型的有益效果是:精馏塔中的冷凝液为进料液,无需使用外加冷却水,同时,加入的进料液最终返回到蒸发器进行蒸发浓缩,从而提高了装置的处理量。整个装置不需要使用新鲜蒸汽,装置运行更加节能,降低了运行成本。
附图说明
图1为本实用新型所述的浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置示意图。
如图1所示,本实施例包括:进料泵1、蒸发器2、精馏塔3、蒸汽压缩机4、提升泵5、循环泵6、出料泵7、真空泵8、换热器9。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置,其特征在于:包括有蒸发器2、蒸汽压缩机4和精馏塔3,所述蒸发器2的蒸汽入口端与所述蒸汽压缩机4的蒸汽出口端相连通,所述蒸发器2通过管道与精馏塔3连通,所述蒸汽压缩机4的进气端与所述精馏塔3上的蒸汽出气端相连通,所述蒸发器2和所述精馏塔3的顶部与进料泵1相连通,所述精馏塔3底部设有出料口。冷凝液通过出料泵7与进料液以及循环浓缩液混合后进入到蒸发器2,在蒸发器2顶部进行蒸发浓缩。整个装置通过真空泵8维持体系的负压,从而降低进料液的沸点和蒸发温度。
精馏塔3中的冷凝液为进料液,无需使用外加冷却水,同时,加入的进料液最终返回到蒸发器2进行蒸发浓缩,从而提高了装置的处理量。整个装置不需要使用新鲜蒸汽,装置运行更加节能,降低了运行成本。
实施例2
一种浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置,其特征在于:包括有蒸发器2、蒸汽压缩机4和精馏塔3,所述蒸发器2的蒸汽入口端与所述蒸汽压缩机4的蒸汽出口端相连通,所述蒸发器2通过管道与精馏塔3连通,所述蒸汽压缩机4的进气端与所述精馏塔3上的蒸汽出气端相连通,所述蒸发器2和所述精馏塔3的顶部与进料泵1相连通,所述精馏塔3底部设有出料口。
冷凝液通过出料泵7与进料液以及循环浓缩液混合后进入到蒸发器2,在蒸发器2顶部进行蒸发浓缩。整个装置通过真空泵8维持体系的负压,从而降低进料液的沸点和蒸发温度。
所述进料泵1出口处连接有换热器9。所述蒸发器2的进料口与换热器9相连。所述蒸发器2的左下边出口与循环泵6进料端相连,循环泵6的出口与蒸发器2左边循环液入口相连。所述蒸发器2上的通气口与真空泵8相连。
所述蒸发器2底部通过管道连接有出料泵7。所述精馏塔3底部出料口连接有提升泵5。所述浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置的精馏塔3中设有板式冷凝器,所述板式冷凝器的出气端与蒸汽压缩机4的进气端相连通。所述浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置的蒸发器2为列管式降膜蒸发器2。进料液进入蒸发器2的管内,而蒸汽进入蒸发器2的壳层。
精馏塔3中的冷凝液为进料液,无需使用外加冷却水,同时,加入的进料液最终返回到蒸发器2进行蒸发浓缩,从而提高了装置的处理量。整个装置不需要使用新鲜蒸汽,装置运行更加节能,降低了运行成本。
进料液通过提升泵1进入到蒸发器2顶部管内进行蒸发,产生的气液混合物在蒸发器2底部右侧通过管道进入到精馏塔3中,在精馏塔3中,气液混合物进行分离,产生含有水溶性有机物的一次蒸汽和含有更高浓度有机物的浓缩液,在精馏塔3顶部喷淋进料液,使部分有机物蒸汽冷凝回流,从而降低一次蒸汽中的有机物浓度,最终得到的含有少量有机物的一次蒸汽和含有高有机物浓度的浓缩液。一次蒸汽通过精馏塔3的蒸汽出口端进入蒸汽压缩机4,经蒸汽压缩机4做功后形成温度更高的二次蒸汽,二次蒸汽进入到蒸发器2的壳层,为蒸发器2提供热源,使进料液蒸发。精馏塔3底部产生的含有较高浓度有机物的浓缩液通过提升泵5,与进料液以及循环泵6循环的浓缩液混合后进入到蒸发器2顶部的管内进行蒸发。产生的浓缩液在蒸发器2底部通过出料泵7排出,二次蒸汽换热后产生的高温冷凝水可以与初始进料液通过换热器9换热后排放。蒸发器2内部通过管道与真空泵8相连。真空系统使蒸发器内形成负压,降低进料液的沸点和蒸发温度。
所述的蒸发器为列管式降膜蒸发器,进料液进入到蒸发器管内,而二次蒸汽进入到蒸发器的壳层。
所述的进料液在经过进料泵后分成两部分,一部分直接进入到蒸发器顶部,另一部分进入到精馏塔顶部作为冷凝液。
所述的精馏塔中设有板式冷凝器,所述板式冷凝器的出气端与蒸汽压缩机的进气端相连通。
所述的精馏塔中,底部产生的高浓度有机物浓缩液通过提升泵返回到蒸发器顶部进行蒸发,顶部产生的一次蒸汽通过蒸汽出口端进入到蒸汽压缩机中。

Claims (6)

1.一种浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置,其特征在于:包括有蒸发器(2)、蒸汽压缩机(4)和精馏塔(3),所述蒸发器(2)的蒸汽入口端与所述蒸汽压缩机(4)的蒸汽出口端相连通,所述蒸发器(2)通过管道与精馏塔(3)连通,所述蒸汽压缩机(4)的进气端与所述精馏塔(3)上的蒸汽出气端相连通,所述蒸发器(2)和所述精馏塔(3)的顶部与进料泵(1)相连通,所述精馏塔(3)底部设有出料口。
2.根据权利要求1所述的一种浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置,其特征在于:所述进料泵(1)出口处连接有换热器(9),所述蒸发器(2)的进料口与换热器(9)相连。
3.根据权利要求2所述的一种浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置,其特征在于:所述蒸发器(2)的左下边出口与循环泵(6)进料端相连,循环泵(6)的出口与蒸发器(2)左边循环液入口相连,所述蒸发器(2)上的通气口与真空泵(8)相连,所述蒸发器(2)底部通过管道连接有出料泵(7)。
4.根据权利要求3所述的一种浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置,其特征在于:所述精馏塔(3)底部出料口连接有提升泵(5)。
5.根据权利要求4所述的一种浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置,其特征在于:所述浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置的精馏塔(3)中设有板式冷凝器,所述板式冷凝器的出气端与蒸汽压缩机(4)的进气端相连通。
6.根据权利要求5所述的一种浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置,其特征在于:所述浓缩水溶性有机废水的机械蒸汽再压缩装置的蒸发器(2)为列管式降膜蒸发器(2)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109107204A (zh) * 2018-10-16 2019-01-01 中国民用航空总局第二研究所 一种可提高机械蒸汽再压缩系统浓缩程度的系统及方法

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