CN210419326U - 一种高盐废水高效单效蒸发系统 - Google Patents

Abstract

一种高盐废水高效单效蒸发系统，由二次蒸汽预热器、蒸汽冷凝水预热器、蒸汽预热器、分离室、循环泵、加热器、冷凝器、蒸馏水罐、蒸馏水泵、蒸汽冷凝水罐、冷凝水泵、出料泵及真空泵组成；二次蒸汽预热器管程出口和蒸汽冷凝水预热器连接，蒸汽冷凝水预热器和蒸汽预热器连接，蒸汽预热器和分离室的第一进液口连接，分离室的第一出液口和循环泵连接，循环泵和加热器连接，加热器和分离室的第二进液口连接，分离室的第二出液口和出料泵连接。本实用新型可以充分实现对蒸发过程产生的余热进行高效回收再利用的功能，同时还能提高装置运行的稳定性及蒸发效率，整个系统在连续稳定生产和节能效果上都十分显著，具有极高的实用性能。

Description

一种高盐废水高效单效蒸发系统

技术领域

本实用新型涉及废水净化技术领域，具体涉及一种高盐废水高效单效蒸发系统。

背景技术

高盐废水是指含有机物和至少总溶解固体(TDS)的质量分数大于3.5%的废水。因为在这类废水中，除了含有有机污染物，还含有大量可溶性的无机盐。所以，这类废水一般是生化处理及膜浓缩处理的极限。这类废水除了海水淡化产生外，其他主要来源于以下领域：①化工生产，化学反应不完全或化学反应副产物，尤其染料、农药等化工产品生产过程中产生的大量高COD、高盐有毒废水;②废水处理，在废水处理过程中，水处理剂及酸、碱的加入带来的矿化，以及大部分“淡”水回收而产生的浓缩液，都会增加可溶性盐类的浓度，形成所谓的难于生化处理的“高盐度废水”。可见，这类含盐废水已经较普通废水对环境有更大的污染性。不同成分的高盐废水，其沸点温度也存在高低差异。

目前，传统的高盐废水的处理工艺大体有这几钟：单效蒸发、双效蒸发、三效蒸发、多效蒸发、MVR蒸发。

其中单效蒸发特别适合于沸点温度较高的高盐废水处理。

传统的单效蒸发系统，由蒸馏水预热器、蒸汽冷凝水预热器、分离室、循环泵、加热器、冷凝器、蒸馏水罐、蒸馏水泵、冷凝水罐、冷凝水泵、出料泵及真空泵组成。废水首先进入蒸馏水预热器进行一级预热，然后再进入蒸汽冷凝水预热器进行二级预热，预热后的废水进入分离室并与上清液混合，靠循环泵输送到加热器由蒸汽进行加热，然后重新返回分离室进行连续蒸发，蒸发后的部分浓缩液由分离室的底部排出，分离室内的上清液继续参与循环，实现连续蒸发过程。

传统的单效蒸发器在进行溶液蒸发时所产生的二次蒸气不再利用，溶液蒸发时所产生的二次蒸汽由冷凝器全部冷凝，造成大量的热量浪费且循环冷却水消耗量较大。新进入蒸发器的料液首先经蒸汽冷凝水预热后进入分离室，料液进分离室的温度低于分离室内的蒸发温度，导致蒸发过程出现脉冲式波动。新进料液与分离室内的上清液混合，再由循环泵送入加热室进行加热，因新进料液温度较低，增加了加热室的热负荷，蒸发效率降低。

因此，有必要设计一种优化余热回收、预热系统的新型高效单效蒸发工艺系统，以克服现有技术中的不足。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种高盐废水高效单效蒸发系统。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案是：一种高盐废水高效单效蒸发系统，包括分离室、循环泵、加热器、冷凝器、蒸馏水罐、蒸馏水泵、蒸汽冷凝水罐、冷凝水泵、出料泵和真空泵，其特征在于；还包括二次蒸汽预热器、蒸汽冷凝水预热器、蒸汽预热器和PLC；所述二次蒸汽预热器的管程出口和所述蒸汽冷凝水预热器的冷侧进口连接，所述蒸汽冷凝水预热器的冷侧出口和所述蒸汽预热器的冷侧进口连接，所述蒸汽预热器的冷侧出口和所述分离室的第一进液口连接，所述分离室的第一出液口和所述循环泵连接，所述循环泵和所述加热器连接，所述加热器和所述分离室的第二进液口连接，所述分离室的第二出液口和所述出料泵连接；所述分离室的出气口和所述二次蒸汽预热器的壳程进口连接，所述二次蒸汽预热器的壳程出口和所述冷凝器连接，所述冷凝器和所述蒸馏水罐连接，所述蒸馏水罐和所述蒸馏水泵连接，所述蒸馏水罐出气口和所述真空泵连接；所述加热器的壳程进口和外部蒸汽管道连接，所述加热器的壳程出口和所述蒸汽冷凝水罐连接，所述蒸汽冷凝水罐和所述冷凝水泵连接，所述冷凝水泵和所述蒸汽冷凝水预热器的热侧进口连接，所述蒸汽冷凝水罐的出气口和所述二次蒸汽预热器的壳程进口连接；所述蒸汽预热器的热侧进口和所述外部蒸汽管道连接，所述蒸汽预热器的热侧出口和所述蒸汽冷凝水罐连接；所述蒸汽预热器连接所述PLC。

优选的技术方案为：所述二次蒸汽预热器的管程进口和一进料泵连接。

优选的技术方案为：所述分离室、所述循环泵和所述加热器之间通过循环管连接。

由于上述技术方案运用，本实用新型和现有技术相比具有的优点是：

首先，原液通过二次蒸汽预热器时与蒸发产生的二次蒸汽进行换热，并回收部分二次蒸汽余热；然后，通过二次蒸汽预热后的料液，再进入蒸汽冷凝水预热器，在蒸汽冷凝水预热器内与生蒸汽冷凝水进行换热，能够回收生蒸汽冷凝水的部分余热；其次，经蒸汽冷凝水预热后的料液再次进入蒸汽预热器，蒸汽预热由PLC根据蒸发状态完成PID调节控制，使进料热状态处于蒸发时的热状态（温度、焓值）；最后，经三级预热后的料液直接进入分离室，分离室内的废水再由强制循环泵经循环管送入加热器进行加热，加热后的废水再回到分离室进行降压闪蒸，从而实现连续稳定的循环蒸发。

优点1：

本实用新型结合了二次蒸汽预热器、蒸汽冷凝水预热器和蒸汽预热器，充分回收了系统运行过程中产生的二次蒸汽和生蒸汽冷凝水，实现了对蒸发过程产生的余热进行高效回收再利用的功能。

优点2：

本实用新型中，在蒸汽预热器上安装了一PLC，使得蒸汽预热由PLC根据分离室中的蒸发状态完成PID调节控制，从而提高系统的稳定性并提高蒸发效率。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

以上附图中，1、二次蒸汽预热器；2、蒸汽冷凝水预热器；3、蒸汽预热器；4、分离室；5、循环泵；6、加热器；7、出料泵；8、冷凝器；9、蒸馏水罐；10、蒸馏水泵；11、蒸汽冷凝水罐；12、冷凝水泵；13、真空泵；14、循环管；15、外部蒸汽管道；16、分离室第一进液口；17、分离室第一出液口；18、分离室第二进液口；19、分离室第二出液口；20、分离室出气口；21、二次蒸汽预热器壳程进口；22、二次蒸汽预热器壳程出口；23、蒸馏水罐出气口；24、加热器壳程进口；25、加热器壳程出口；26、蒸汽预热器热侧进口；27、蒸汽预热器热侧出口；28、二次蒸汽预热器管程出口；29、蒸汽冷凝水预热器冷侧进口；30、蒸汽冷凝水预热器冷侧出口；31、蒸汽预热器冷侧进口；32、蒸汽预热器冷侧出口；33、二次蒸汽预热器管程进口；34、进料泵；35、PLC；36、蒸汽冷凝水罐出气口；37、蒸汽冷凝水预热器热侧进口；38、蒸汽冷凝水预热器热侧出口。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1。须知，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种高盐废水高效单效蒸发系统，包括二次蒸汽预热器1、蒸汽冷凝水预热器2、蒸汽预热器3、分离室4、循环泵5、加热器6、冷凝器8、蒸馏水罐9、蒸馏水泵10、蒸汽冷凝水罐11、冷凝水泵12、出料泵7和真空泵13；其中，二次蒸汽预热器管程出口28和蒸汽冷凝水预热器冷侧进口29连接，蒸汽冷凝水预热器冷侧出口30和蒸汽预热器冷侧进口31连接，蒸汽预热器冷侧出口32和分离室第一进液口16连接，分离室第一出液口17和循环泵5之间，循环泵5和加热器6之间，以及加热器6和分离室第二进液口18之间均采用循环管14连接。

分离室第二出液口19和出料泵7连接；分离室出气口20和二次蒸汽预热器壳程进口21连接，二次蒸汽预热器壳程出口22和冷凝器8连接，冷凝器8和蒸馏水罐9连接，蒸馏水罐9和蒸馏水泵10连接，蒸馏水罐出气口23和真空泵13连接，以提供负压条件。

加热器壳程进口24和外部蒸汽管道15连接，加热器壳程出口25和蒸汽冷凝水罐11连接，蒸汽预热器热侧进口26和外部蒸汽管道15连接，蒸汽预热器热侧出口27和蒸汽冷凝水罐11连接，蒸汽冷凝水罐11和冷凝水泵12连接，冷凝水泵12和蒸汽冷凝水预热器热侧进口37连接，以便回收冷凝水余热，换热后的冷凝水通过蒸汽冷凝水预热器热侧出口38排出；蒸汽冷凝水罐11上设有蒸汽冷凝水罐出气口36，蒸汽冷凝水罐出气口36和二次蒸汽预热器壳程进口21接通，以便回收二次蒸汽余热；此外，蒸汽预热器3上设有一PLC（可编程逻辑控制器）35，以便通过分离室3中蒸发状态来完成PID调节控制。

优选的实施方式为：二次蒸汽预热器管程进口33和进料泵34连接,以实现系统运行自动化。

本实用新型原理：

首先，废水通过进料泵输入二次蒸汽预热器中，与蒸发产生的二次蒸汽进行换热，并回收部分二次蒸汽余热；然后，经二次蒸汽预热后的废水，再进入蒸汽冷凝水预热器中，与生蒸汽冷凝水进行换热，回收生蒸汽冷凝水的部分余热；然后，经蒸汽冷凝水预热后的废水再次进入蒸汽预热器中，蒸汽预热由PLC根据蒸发状态完成PID调节控制，使废水热状态处于蒸发时的热状态（温度、焓值）；然后，经三级预热后的废水直接进入分离室中，分离室内的废水再由强制循环泵经循环管送入加热室中进行加热，加热后的废水再回到分离室中进行降压闪蒸，从而实现连续稳定的循环蒸发；最后，当分离器内料液浓度达到设计值时，通过出料泵开始出料。

其中，蒸汽流程为：

加热废水后的生蒸汽冷凝为冷凝水并收集于蒸汽冷凝水罐中，再由冷凝水泵送至蒸汽冷凝水预热器中进行余热回收，回收余热后的蒸汽冷凝水排出系统；蒸发产生的二次蒸汽，首先由二次蒸汽预热器进行余热回收，再由冷凝器进行全部冷凝，冷凝后的蒸馏水收集于蒸馏水罐中，再由蒸馏水泵送出系统。

此外，系统蒸发所需的负压条件由真空泵提供，蒸汽预热由PLC根据分离室蒸发状态完成PID调节控制，使废水热状态处于蒸发时的热状态（温度、焓值）。

PID：是比例、积分、微分的简称，PID控制是工业生产中最常用的一种控制方式，适用于需要进行高精度测量控制的系统，可根据被控对象自动演算出最佳PID控制参数。

所以，本实用新型相较于现有技术具有以下优点：

1、本实用新型通过安装的二次蒸汽预热器、蒸汽冷凝水预热器和蒸汽预热器回收系统运行过程中产生的二次蒸汽、生蒸汽冷凝水对废水进行预热，可以充分地实现对蒸发过程产生的余热进行高效回收再利用的功能。

2、本实用新型通过在蒸汽预热器上安装PLC，PLC根据分离室中的蒸发状态完成PID调节控制，使废水热状态处于蒸发时的热状态（温度、焓值），从而提高装置了系统运行的稳定性及蒸发效率，整个系统在连续稳定生产和节能效果上都十分显著，具有极高的实用性能。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神和技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种高盐废水高效单效蒸发系统，包括分离室、循环泵、加热器、冷凝器、蒸馏水罐、蒸馏水泵、蒸汽冷凝水罐、冷凝水泵、出料泵和真空泵，其特征在于；还包括二次蒸汽预热器、蒸汽冷凝水预热器、蒸汽预热器和PLC；所述二次蒸汽预热器的管程出口和所述蒸汽冷凝水预热器的冷侧进口连接，所述蒸汽冷凝水预热器的冷侧出口和所述蒸汽预热器的冷侧进口连接，所述蒸汽预热器的冷侧出口和所述分离室的第一进液口连接，所述分离室的第一出液口和所述循环泵连接，所述循环泵和所述加热器连接，所述加热器和所述分离室的第二进液口连接，所述分离室的第二出液口和所述出料泵连接；所述分离室的出气口和所述二次蒸汽预热器的壳程进口连接，所述二次蒸汽预热器的壳程出口和所述冷凝器连接，所述冷凝器和所述蒸馏水罐连接，所述蒸馏水罐和所述蒸馏水泵连接，所述蒸馏水罐出气口和所述真空泵连接；所述加热器的壳程进口和外部蒸汽管道连接，所述加热器的壳程出口和所述蒸汽冷凝水罐连接，所述蒸汽冷凝水罐和所述冷凝水泵连接，所述冷凝水泵和所述蒸汽冷凝水预热器的热侧进口连接，所述蒸汽冷凝水罐的出气口和所述二次蒸汽预热器的壳程进口连接；所述蒸汽预热器的热侧进口和所述外部蒸汽管道连接，所述蒸汽预热器的热侧出口和所述蒸汽冷凝水罐连接；所述蒸汽预热器连接所述PLC。

2.根据权利要求1所述的一种高盐废水高效单效蒸发系统，其特征在于：所述二次蒸汽预热器的管程进口和一进料泵连接。

3.根据权利要求1所述的一种高盐废水高效单效蒸发系统，其特征在于：所述分离室、所述循环泵和所述加热器之间通过循环管连接。

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