CN206783352U - 一种烟气脱硫废水低温蒸发装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种烟气脱硫废水低温蒸发装置，它包括第一提升泵和电动阀，其特征在于，第一提升泵通过电动阀与蒸发集水槽连接，蒸发集水槽的上方设有低温蒸发器，蒸发集水槽通过第二提升泵和循环阀连接至低温蒸发器，低温蒸发器的上方设有引风机，低温蒸发器的一侧设有空气加热器，低温蒸发器通过循环阀以及旁流分离阀连接至物料分离器，物料分离器通过节流阀与冷凝器连接，物料分离器连接至冷凝器，冷凝器连接至气液分离器，所述气液分离器通过压缩机连接至低温蒸发器；该装置的优点在于：温升小，实现废热资源再利用、有利于热敏性材料的蒸发浓缩；设备运行稳定可靠、运行只消耗电能、系统运行费用低。
Description
技术领域
本实用新型设计蒸发技术的领域，具体涉及一种烟气脱硫废水低温蒸发装置，将废热利用与低温蒸发有机结合。
背景技术
随着国家和各地方对于水体排放的环保标准日益严格以及对于水体含盐量指标出台的呼声也日益高涨，脱硫废水零排放蒸发处理技术开始逐步兴起。所谓废水零排放是指不向环境水域排放任何形式的水，所有排出的水都以湿气的形式或是固化在灰或渣中。目前广泛应用的废水零排放蒸发处理技术主要有两类：多效蒸发技术（Multiple EffectDistillation，缩写为MED）和蒸汽再压缩蒸发处理技术（Mechanical VaporRecompression，缩写为MVR）。MED工艺是将加热蒸汽通入一个蒸发器，将溶液加热沸腾产生的二次蒸汽作为加热蒸汽，引入下一级蒸发器，以此类推，第二级蒸发器产生的新的二次蒸汽又可作为第三级蒸发器作为加热蒸汽。每一级蒸发器即称为一效，将多个蒸发器连接起来一同操作，组成多效蒸发系统。而MVR工艺则是将蒸发器产生的二次蒸汽，经压缩机压缩提高压力、温度及蒸汽焓值后送至蒸发器加热室作为加热蒸汽使用，使料液维持沸腾状态。这两类技术均通过二次蒸汽的再次利用从而达到节能的目的。
现有蒸发处理技术由于均需使废水处于沸腾状态，因此需要在较高的温度条件下运行，一方面需要消耗大量高品质的电能或热源，另一方面烟气脱硫废水往往含有大量的腐蚀性污染物质，高温条件加大了设备腐蚀风险，同时，剧烈的蒸发过程也使得结垢问题更加严重。为了保证设备的连续稳定运行，就必须选择更昂贵的材质，同时对废水进行更加严格的软化预处理，使得零排放投资成本和运行费用居高不下。针对现有废水零排放蒸发处理技术应用中存在的问题，本实用新型设计了一种用于石化企业催化裂化烟气脱硫废水零排放低温蒸发装置。
实用新型内容
本实用新型设计一种烟气脱硫废水低温蒸发装置，实现烟气脱硫废水低温常压条件下的蒸发结晶处理。由于设备运行条件温和，温升小，可利用循环冷却水、温排水等低品质废热作为蒸发热源，经济高效。系统可在高悬浮物条件下连续稳定运行，使蒸发浓缩过程产生的晶体析出优先附着在悬浮物颗粒表面，降低了系统结垢风险。
本实用新型的技术方案是：一种烟气脱硫废水低温蒸发装置，它包括第一提升泵1和电动阀2，其特征在于，所述第一提升泵1通过电动阀2与蒸发集水槽4连接，所述蒸发集水槽4的上方设有低温蒸发器3，所述蒸发集水槽4通过第二提升泵14和循环阀12连接至低温蒸发器3，所述低温蒸发器3的上方设有引风机5，所述低温蒸发器3的一侧设有空气加热器11，所述低温蒸发器3通过循环阀12以及旁流分离阀13连接至物料分离器6，所述物料分离器6通过节流阀7与冷凝器8连接，所述物料分离器6连接至冷凝器8，所述冷凝器8连接至气液分离器9，所述气液分离器9通过压缩机10连接至低温蒸发器3；
其中，所述物料分离器6的底部设有晶体排放阀601；
其中，所述气液分离器9包括进液管901，所述进液管901下端水平弯折设置于气液分离器9的上部一侧，所述气液分离器9的上部另一侧设有排气管902，所述排气管902的下部呈U型弯折，所述排气管902的尾部垂直向上延伸至气液分离器9的上部。
本实用新型具有以下优点：温升小，可实现废热资源的再利用，非常有利于热敏性材料的蒸发浓缩，克服在高温蒸发浓缩时物料变性的缺点，降低运行能耗；采用热源加热空气，然后采用热空气作为加热介质直接与烟气脱硫废水接触换热，系统无腐蚀结垢风险，系统进水水质要求低，无需进行药剂软化、过滤等预处理过程；低温蒸发中可大大减小压缩机的体积，运行只消耗电能，减少初投资。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中气液分离器的结构示意图。
附图标记
1第一提升泵；
2电动阀；
3低温蒸发器；
4蒸发集水槽；
5引风机；
6物料分离器；
601晶体排放阀；
7节流阀；
8冷凝器；
9气液分离器；
901进液管；
902排气管；
10压缩机；
11空气加热器；
12循环阀；
13旁流分离阀；
14第二提升泵。
具体实施方式
一种脱硫废水低温蒸发装置，它包括第一提升泵1和电动阀2，其特征在于，所述第一提升泵1通过电动阀2与蒸发集水槽4连接，所述蒸发集水槽4的上方设有低温蒸发器3，所述低温蒸发器3优选为板式换热器，所述蒸发集水槽4通过第二提升泵14和循环阀12连接至低温蒸发器3，所述低温蒸发器3的上方设有引风机5，所述低温蒸发器3的一侧设有空气加热器11，所述低温蒸发器3通过循环阀12以及旁流分离阀13连接至物料分离器6，所述物料分离器6通过节流阀7与冷凝器8连接，所述物料分离器6连接至冷凝器8，所述冷凝器8优选为套管换热器，所述冷凝器8连接至气液分离器9，所述气液分离器9通过压缩机10连接至低温蒸发器3；
其中，所述物料分离器6的底部设有晶体排放阀601；
其中，所述气液分离器9包括进液管901，所述进液管901下端水平弯折设置于气液分离器9的上部一侧，所述气液分离器9的上部另一侧设有排气管902，所述排气管902的下部呈U型弯折，所述排气管902的尾部垂直向上延伸至气液分离器9的上部。
气液分离器9的主要作用是分离并储存蒸汽携带的液体以防止压缩机发生湿冲程，病防治液体进入压缩机曲轴箱将润滑油稀释。来自低温蒸发器3的带少量液滴的蒸汽进入气液分离器9后，由于流体通道截面积突然扩大，蒸汽速度降低，由于流向改变蒸汽中夹带的液体即被分离出来，落入了下面的制冷剂中，而干饱和蒸汽被压缩机10吸回，达到了气液分离的目的。
所述气液分离器9的桶身高度一般为其内径的3~4倍，取筒体外径为0.12m，高为0.35m，气液分离器9的容积为2L。
所述物料分离器6优选采用丝网分离器，根据工况参数可得，物料分离器6内气体流速为μg=14.45m/s，丝网直径的计算值DG为220mm，分离器内径d为350mm，取液体停留时间为t=7min（经验值为5~10min），计算液面高度H1为0.130m，两相进口接管和出口接管直径为80mm，液体出口流速μ1为0.2m，液体出口接管直径为d1=15mm。
本实用新型的废水处理的流程是：
废水先在pH调节池中调节pH，经第一提升泵1提升后汇集至蒸发集水槽4，蒸发集水槽4内液位达到设定液位时第一提升泵1停止运行，启动第二提升泵14，使废水喷入低温蒸发器3，第二提升泵14启动后延时一小段时间启动引风机5，并引入热源，空气加热器11使进入低温蒸发器3的空气温度升高10～15℃，热空气在低温蒸发器3内与喷入的废水混合。
随着水分的蒸发，蒸发集水槽4内的液位下降，当液位低于设定值时，第一提升泵1启动并开启电动阀2向蒸发集水槽4中补加水，直至液位达到设定值。当浓缩倍率达到一定范围时，调节循环阀12、旁流分离阀13以控制循环和旁流倍率，使装置内处理料液的含固率控制在设定范围内，产生的结晶体在物料分离器6底部沉积并定期打开晶体排放阀601排出残渣，经脱水处理后回用或外运。
20℃的饱和水经过板式换热器加热后变成蒸汽干度为0.25的两相流体，经过物料分离器6分离后，占总质量75%的液体回到了成品罐中冷却到环境温度，占总质量25%的二次水蒸气经过冷凝器冷凝后部分变成20℃的冷凝水，最终冷却到环境状态。
物料分离器6与一整套冷凝系统连接，物料分离器6由节流阀7控制定量输送气液至冷凝器8，冷凝器8将气液降温输送至气液分离器9，气液分离器9将液态的冷却剂沉积在罐体底部，气体经由罐体上部的排气管902脱出进入压缩机，最终从压缩机10脱出的蒸汽回到低温蒸发器3中继续加热物料。物料和制冷剂忽略所有压降，压缩机采用全封闭涡旋压缩机。以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。
Claims (1)
1.一种烟气脱硫废水低温蒸发装置，它包括第一提升泵（1）和电动阀（2），其特征在于，所述第一提升泵（1）通过电动阀（2）与蒸发集水槽（4）连接，所述蒸发集水槽（4）的上方设有低温蒸发器（3），所述蒸发集水槽（4）通过第二提升泵（14）和循环阀（12）连接至低温蒸发器（3），所述低温蒸发器（3）的上方设有引风机（5），所述低温蒸发器（3）的一侧设有空气加热器（11），所述低温蒸发器（3）通过循环阀（12）以及旁流分离阀（13）连接至物料分离器（6），所述物料分离器（6）通过膨胀阀（7）与冷凝器（8）连接，所述物料分离器（6）连接至冷凝器（8），所述冷凝器（8）连接至气液分离器（9），所述气液分离器（9）通过压缩机（10）连接至低温蒸发器（3）；
其中，所述物料分离器（6）的底部设有晶体排放阀（601）；
其中，所述气液分离器（9）包括进液管（901），所述进液管（901）下端水平弯折设置于气液分离器（9）的上部一侧，所述气液分离器（9）的上部另一侧设有排气管（902），所述排气管（902）的下部呈U型弯折，所述排气管（902）的尾部垂直向上延伸至气液分离器（9）的上部。
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