CN210795831U - 一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽mvr蒸发结晶系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统，其包括一效降膜蒸发器、二效降膜蒸发器、降膜循环泵、强制循环蒸发器、强制循环泵、分离器和蒸汽压缩机，一效降膜蒸发器与二效降膜蒸发器串联，分离器下端的出料口通过管路及强制循环泵与强制循环蒸发器下端的入料口连接；二效降膜蒸发器上端的蒸汽出口、分离器上端的蒸汽出口通过管路与蒸汽压缩机的蒸汽入口连接，蒸汽压缩机的蒸汽出口分别与一效降膜蒸发器的蒸汽入口、强制循环蒸发器的蒸汽入口连接。本实用新型把降膜蒸发器、强制循环蒸发器和MVR蒸汽压缩机合理组合至一起，集合两种蒸发结晶系统的优势，其适用于黏度大、浓度低和易结垢的混合废液的蒸发结晶处理。

Description

一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统

技术领域

本实用新型涉及含盐废水处理的技术领域，尤其是涉及一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统。

背景技术

我国以煤矿能源为主要能源形式。煤化工，煤焦化，电厂废水都属于普遍存在盐含量很高的工业废水，此类废水的直接排放或不达标排放对人类的生态环境造成了不可逆的破坏，需要经过处理达标后排放。

废水处理中，常常遇到由不挥发的溶质和可挥发的溶剂所组成的混合液的浓缩及溶质分离问题，蒸发结晶器是用于此处的常见设备。工作时，通过输入热量使物料沸腾，把溶剂从混合液中蒸出，让溶剂脱离溶质，过饱和的溶质结晶成为固体，之后便可通过离心法或其他方法将溶质分离出来。

降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室加入，经液体分布及成膜装置，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动。流动过程中，被加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入冷凝器冷凝（单效操作）或进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作，液相则由分离室排出。

强制循环蒸发器是蒸发设备的一类。溶液在设备内的循环主要依靠外加动力所产生的强制流动进行循环的,用泵迫使溶液沿一个方向以一定的速度通过加热管。原料液由循环泵自下而上打入，沿加热室的管内向上流动。蒸汽和液沫混合物进入蒸发室后分开，水蒸气由上部排出，流体受阻落下，经圆锥形底部被循环泵吸入，再进入加热管，继续循环。

MVR是机械式蒸汽再压缩技术（mechanical vaporrecomp ression）的简称，是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量，将低品位的蒸汽经压缩机的机械做功提升为高品位的蒸汽热源。如此循环向蒸发系统提供热能，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。

在废水处理行业中，待处理的混合废液通常具有成分复杂、浓度低、黏度大和易结垢特点，并且往往需要处理的量非常大。现有的蒸发浓缩结晶设备结晶时间长，传热效率低，热损失较大，能耗高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统，把降膜蒸发器、强制循环蒸发器和MVR蒸汽压缩机合理组合至一起，集合两种蒸发结晶系统的优势，其适用于成分复杂、黏度大、浓度低和易结垢的混合废液的蒸发结晶处理，可以连续进行结晶生产，能够适用于处理量较大的大规模工业生产中，它把二效降膜蒸发器和分离器产生的二次蒸汽进行回收利用,传热效率高，热量损失低，节能环保。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统，包括一效降膜蒸发器、二效降膜蒸发器、降膜循环泵、强制循环蒸发器、强制循环泵、分离器和蒸汽压缩机，所述一效降膜蒸发器与所述二效降膜蒸发器串联，所述二效降膜蒸发器下端的排料口通过管路及所述降膜循环泵分别与所述一效降膜蒸发器上端的进料口、所述二效降膜蒸发器上端的进料口相连，所述降膜循环泵的出料口与所述强制循环泵的入口连接，所述分离器下端的出料口通过管路及所述强制循环泵与所述强制循环蒸发器下端的入料口连接，所述强制循环蒸发器上端的出料口与所述分离器的入料口连接；所述二效降膜蒸发器上端的蒸汽出口、所述分离器上端的蒸汽出口通过管路与所述蒸汽压缩机的蒸汽入口连接，所述蒸汽压缩机的蒸汽出口分别与所述一效降膜蒸发器的蒸汽入口、所述强制循环蒸发器的蒸汽入口连接。

通过采用上述技术方案，废水通过降膜循环泵分别从一效降膜蒸发器的进料口和二效降膜蒸发器的进料口进入，加热蒸汽进入一效降膜蒸发器对废水加热蒸发，一效降膜蒸发器蒸发出来的蒸汽作为二效降膜蒸发器的加热蒸汽重复利用，对废水进行加热，废水经过一效降膜蒸发器和二效降膜蒸发器的蒸发浓缩后，从降膜循环泵的出料口进入强制循环泵，浓缩液在强制循环泵的作用下分别经过强制循环蒸发器和分离器，在强制循环蒸发器内进一步蒸发浓缩，在分离器内结晶形成晶浆后排出。二效降膜蒸发器和分离器产生的二次蒸汽进入蒸汽压缩机进行压缩，作为加热蒸汽分别进入一效降膜蒸发器的蒸汽入口、强制循环蒸发器的蒸汽入口进行回收利用。这样把降膜蒸发器、强制循环蒸发器和MVR压缩机合理组合至一起，充分利用两种蒸发器中不同浓度的物料沸点升高幅度不同的特点，集合两种蒸发结晶系统的优势，其适用于成分复杂、黏度大、浓度低和易结垢的混合废液的蒸发结晶处理，可以连续进行结晶生产，能够适用于处理量较大的大规模工业生产中，它把二效降膜蒸发器和分离器产生的二次蒸汽进行回收利用,传热效率高，热量损失低，节能环保。

本实用新型进一步设置为：所述一效降膜蒸发器和所述二效降膜蒸发器均为横管降膜蒸发器。

通过采用上述技术方案，横管降膜蒸发器的换热管水平设置，降低整体设备所占空间，便于建造维护，节约项目初期投入和运行费用。废水经过管路从一效降膜蒸发器上端的进料口和二效降膜蒸发器上端的进料口进入，废水呈膜状沿传热管壁外侧自上向下流动，加热蒸汽走管程，在管内冷凝下来并释放冷凝潜热。由于流程短，并经多次重新分布，液膜流动均匀，膜的厚度小便于控制，传热系数得到了有效提高，从而使换热总面积有效降低；总面积的降低和膜厚度的减小又可以减少含盐废水的循环量，从而降低电耗。

本实用新型进一步设置为：所述管路与所述一效降膜蒸发器上端的进料口连接的端部、所述管路与所述二效降膜蒸发器上端的进料口连接的端部分别设有喷头，所述喷头的喷嘴向下设置。

通过采用上述技术方案，废水通过降膜循环泵和管路从喷嘴处喷出，被喷洒在一效降膜蒸发器和二效降膜蒸发器的换热管表面，形成薄膜，蒸汽走换热管内，蒸汽冷凝释放出潜热给管外的废水加热蒸发。喷嘴使得废水均匀地喷洒在换热管表面，液膜流动更加均匀，提高了换热效果。

本实用新型进一步设置为：还包括沉淀池，所述沉淀池的底部设有污泥斗，所述沉淀池底部下方的出料口与所述降膜循环泵的进料口连通。

通过采用上述技术方案，废水先进入沉淀池，通过加入混凝剂（铁盐或者铝盐）和助凝剂（PAM），使废水中的胶体、悬浮物脱稳，形成大的絮状体，在沉淀池内进行沉淀形成污泥，污泥在沉淀池内底部的污泥斗内进行固液分离，污泥被过滤阻挡在污泥斗处，过滤后的废水从沉淀池的出料口出来，通过连接降膜循环泵的进料口来进行降膜循环。经混凝沉淀环节后的出水，其悬浮物需小于100mg/L，满足后续蒸发浓缩设备的进水要求，安全可靠。

本实用新型进一步设置为：所述沉淀池为撬装装置。

通过采用上述技术方案，撬装是指一组设备固定在一个角钢或工字钢制成的底盘上，移动、就位可以使用撬杠。沉淀池为撬装装置，便于运输和安装，设计紧凑，占地面积小。

本实用新型进一步设置为：还包括离心机，所述离心机包括离心入口、离心出晶口和离心出液口，所述强制循环泵的出口与所述离心入口连通。

通过采用上述技术方案，在分离器内结晶后的晶浆，从分离器的下端的出料口排出，从强制循环泵的出口经过离心入口进入离心机，进行离心脱水，晶体和剩余的溶液进行固液分离。结晶盐从离心出晶口排出外运处理，母液从离心出液口排出。

本实用新型进一步设置为：所述离心出液口与所述强制循环蒸发器的入料口连通。

通过采用上述技术方案，分离出的液体从离心出液口排出，从强制循环蒸发器的入料口进入，进行回流，继续循环，节约环保。

本实用新型进一步设置为：所述分离器的底部为中心低、两端高的锥形漏斗状。

通过采用上述技术方案，晶浆从分离器底部的出料口排出，分离器的底部为中心低、两端高的锥形漏斗状，使晶浆的出料过程更加顺畅。

综上所述，本实用新型的有益效果为：

1.采用了一效降膜蒸发器、二效降膜蒸发器、降膜循环泵、强制循环蒸发器、强制循环泵、分离器和蒸汽压缩机的技术，把降膜蒸发蒸发器中一类低能耗低成本的横管降膜蒸发器、强制循环蒸发器和MVR蒸汽压缩机合理组合至一起，充分利用两种蒸发器中不同浓度的物料沸点升高幅度不同的特点，集合两种蒸发结晶系统的优势，其适用于成分复杂、黏度大、浓度低和易结垢的混合废液的蒸发结晶处理，可以连续进行结晶生产，能够适用于处理量较大的大规模工业生产中，它把二效降膜蒸发器和分离器产生的二次蒸汽进行回收利用,传热效率高，热量损失低，节能环保；

2.采用了沉淀池和污泥斗的技术，废水先进入沉淀池，通过加入混凝剂（铁盐或者铝盐）和助凝剂（PAM），使废水中的胶体、悬浮物脱稳，形成大的絮状体，在沉淀池内进行沉淀形成污泥，污泥在沉淀池内底部的污泥斗内进行固液分离，污泥被过滤阻挡在污泥斗处，过滤后的废水从沉淀池的出料口出来，通过连接降膜循环泵的进料口来进行降膜循环，经混凝沉淀环节后的出水，其悬浮物需小于100mg/L，满足后续蒸发浓缩设备的进水要求，安全可靠；

3.采用了离心机、离心入口、离心出晶口和离心出液口的技术，在分离器内结晶后的晶浆，从分离器的下端的出料口排出，从强制循环泵的出口经过离心入口进入离心机，进行离心脱水，晶体和剩余的溶液进行固液分离，结晶盐从离心出晶口排出外运处理，母液从离心出液口排出。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图中，11、一效降膜蒸发器；12、二效降膜蒸发器；13、降膜循环泵；21、强制循环蒸发器；22、强制循环泵；23、分离器；3、蒸汽压缩机；4、沉淀池；41、污泥斗；5、离心机；6、喷头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统，包括沉淀池4，沉淀池4为撬装装置，沉淀池4的底部设有污泥斗41。废水先进入沉淀池4，通过加入混凝剂（铁盐或者铝盐）和助凝剂（PAM），使废水中的胶体、悬浮物脱稳，形成大的絮状体，在沉淀池4内进行沉淀形成污泥，污泥在沉淀池4内底部的污泥斗41内进行固液分离，污泥被过滤阻挡在污泥斗41处，过滤后的废水从沉淀池4的出料口出来。经混凝沉淀环节后的出水，其悬浮物需小于100mg/L，满足后续蒸发浓缩设备的进水要求。沉淀池4为撬装装置，便于运输和安装，设计紧凑，占地面积小。

参照图1，沉淀池4底部下方的出料口连通有降膜蒸发系统。降膜蒸发系统包括一效降膜蒸发器11、二效降膜蒸发器12和降膜循环泵13。降膜循环泵13的进料口与沉淀池4底部下方的出料口连通。一效降膜蒸发器11和二效降膜蒸发器12均为横管降膜蒸发器。一效降膜蒸发器11与二效降膜蒸发器12串联，二效降膜蒸发器12下端的排料口通过管路及降膜循环泵13分别与一效降膜蒸发器11上端的进料口、二效降膜蒸发器12上端的进料口相连。管路与一效降膜蒸发器11上端的进料口连接的端部、管路与二效降膜蒸发器12上端的进料口连接的端部分别设有喷头6，喷头6的喷嘴向下设置。沉淀池4底部下方的出料口通过连接降膜循环泵13的进料口来进行降膜循环。经过沉淀池4沉淀过滤后废水通过降膜循环泵13和管路从喷嘴处喷出，被喷洒在一效降膜蒸发器11和二效降膜蒸发器12的换热管表面，形成薄膜，蒸汽走换热管内，蒸汽冷凝释放出潜热给管外的废水加热蒸发。喷嘴使得废水均匀地喷洒在换热管表面，液膜流动更加均匀，提高了换热效果。横管降膜蒸发器的换热管水平设置，降低整体设备所占空间，便于建造维护，节约项目初期投入和运行费用。废水经过管路从一效降膜蒸发器11上端的进料口和二效降膜蒸发器12上端的进料口进入，废水呈膜状沿传热管壁外侧自上向下流动，加热蒸汽走管程，在管内冷凝下来并释放冷凝潜热，一效降膜蒸发器11蒸发出来的蒸汽作为二效降膜蒸发器12的加热蒸汽重复利用。由于流程短，并经多次重新分布，液膜流动均匀，膜的厚度小便于控制，传热系数得到了有效提高，从而使换热总面积有效降低；总面积的降低和膜厚度的减小又可以减少含盐废水的循环量，从而降低电耗。

参照图1，降膜循环泵13的出料口连接有强制循环蒸发结晶系统。强制循环蒸发结晶系统包括强制循环蒸发器21、强制循环泵22、分离器23和离心机5。强制循环泵22的入口与降膜循环泵13的出料口连接。分离器23下端的出料口通过管路及强制循环泵22与强制循环蒸发器21下端的入料口连接，强制循环蒸发器21上端的出料口与分离器23的入料口连接。分离器23的底部为中心低、两端高的锥形漏斗状。离心机5包括离心入口、离心出晶口和离心出液口，强制循环泵22的出口与离心入口连通，离心出液口与强制循环蒸发器21的入料口连通。废水经过一效降膜蒸发器11和二效降膜蒸发器12的蒸发浓缩后，从降膜循环泵13的出料口进入强制循环泵22，浓缩液在强制循环泵22的作用下分别经过强制循环蒸发器21和分离器23，在强制循环蒸发器21内进一步蒸发浓缩，在分离器23内结晶后的晶浆，从分离器23的下端的出料口排出，分离器23的底部为中心低、两端高的锥形漏斗状，使晶浆的出料过程更加顺畅。从分离器23底部的出料口排出的晶浆从强制循环泵22的出口经过离心入口进入离心机5，进行离心脱水，晶体和剩余的溶液进行固液分离。结晶盐从离心出晶口排出外运处理，分离出的母液从离心出液口排出，从强制循环蒸发器21的入料口进入，进行回流，继续循环，节约环保。

参照图1，还包括蒸汽压缩机3，二效降膜蒸发器12上端的蒸汽出口、分离器23上端的蒸汽出口通过管路与蒸汽压缩机3的蒸汽入口连接，蒸汽压缩机3的蒸汽出口分别与一效降膜蒸发器11的蒸汽入口、强制循环蒸发器21的蒸汽入口连接。二效降膜蒸发器12和分离器23产生的二次蒸汽进入蒸汽压缩机3进行压缩，作为加热蒸汽分别进入一效降膜蒸发器11的蒸汽入口、强制循环蒸发器21的蒸汽入口进行回收利用。

上述实施例的实施原理为：废水先进入沉淀池4，通过加入混凝剂（铁盐或者铝盐）和助凝剂（PAM），使废水中的胶体、悬浮物脱稳，形成大的絮状体，在沉淀池4内进行沉淀形成污泥，污泥在沉淀池4内底部的污泥斗41内进行固液分离，污泥被过滤阻挡在污泥斗41处，过滤后的废水从沉淀池4的出料口出来。

经过沉淀池4沉淀过滤后废水通过降膜循环泵13和管路从喷嘴处喷出，被喷洒在一效降膜蒸发器11和二效降膜蒸发器12的换热管表面，形成薄膜，蒸汽走换热管内，蒸汽冷凝释放出潜热给管外的废水加热蒸发。一效降膜蒸发器11蒸发出来的蒸汽作为二效降膜蒸发器12的加热蒸汽重复利用，对废水进行加热。

废水经过一效降膜蒸发器11和二效降膜蒸发器12的蒸发浓缩后，从降膜循环泵13的出料口进入强制循环泵22，浓缩液在强制循环泵22的作用下分别经过强制循环蒸发器21和分离器23，在强制循环蒸发器21内进一步蒸发浓缩，在分离器23内结晶后的晶浆，从分离器23的下端的出料口排出。排出的晶浆从强制循环泵22的出口经过离心入口进入离心机5，进行离心脱水，晶体和剩余的溶液进行固液分离。结晶盐从离心出晶口排出外运处理，分离出的母液从离心出液口排出，从强制循环蒸发器21的入料口进入，进行回流，继续循环，节约环保。

二效降膜蒸发器12和分离器23产生的二次蒸汽进入蒸汽压缩机3进行压缩，作为加热蒸汽分别进入一效降膜蒸发器11的蒸汽入口、强制循环蒸发器21的蒸汽入口进行回收利用。

这样把降膜蒸发蒸发器中一类低能耗低成本的横管降膜蒸发器、强制循环蒸发器21和MVR蒸汽压缩机3合理组合至一起，充分利用两种蒸发器中不同浓度的物料沸点升高幅度不同的特点，集合两种蒸发结晶系统的优势，其适用于成分复杂、黏度大、浓度低和易结垢的混合废液的蒸发结晶处理，可以连续进行结晶生产，能够适用于处理量较大的大规模工业生产中，它把二效降膜蒸发器12和分离器23产生的二次蒸汽进行回收利用,传热效率高，热量损失低，节能环保。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统，其特征在于：包括一效降膜蒸发器(11)、二效降膜蒸发器(12)、降膜循环泵(13)、强制循环蒸发器(21)、强制循环泵(22)、分离器(23)和蒸汽压缩机(3)，所述一效降膜蒸发器(11)与所述二效降膜蒸发器(12)串联，所述二效降膜蒸发器(12)下端的排料口通过管路及所述降膜循环泵(13)分别与所述一效降膜蒸发器(11)上端的进料口、所述二效降膜蒸发器(12)上端的进料口相连，所述降膜循环泵(13)的出料口与所述强制循环泵(22)的入口连接，所述分离器(23)下端的出料口通过管路及所述强制循环泵(22)与所述强制循环蒸发器(21)下端的入料口连接，所述强制循环蒸发器(21)上端的出料口与所述分离器(23)的入料口连接；所述二效降膜蒸发器(12)上端的蒸汽出口、所述分离器(23)上端的蒸汽出口通过管路与所述蒸汽压缩机(3)的蒸汽入口连接，所述蒸汽压缩机(3)的蒸汽出口分别与所述一效降膜蒸发器(11)的蒸汽入口、所述强制循环蒸发器(21)的蒸汽入口连接。

2.根据权利要求1所述的一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统，其特征在于：所述一效降膜蒸发器(11)和所述二效降膜蒸发器(12)均为横管降膜蒸发器。

3.根据权利要求2所述的一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统，其特征在于：所述管路与所述一效降膜蒸发器(11)上端的进料口连接的端部、所述管路与所述二效降膜蒸发器(12)上端的进料口连接的端部分别设有喷头(6)，所述喷头(6)的喷嘴向下设置。

4.根据权利要求1所述的一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统，其特征在于：还包括沉淀池(4)，所述沉淀池(4)的底部设有污泥斗(41)，所述沉淀池(4)底部下方的出料口与所述降膜循环泵(13)的进料口连通。

5.根据权利要求4所述的一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统，其特征在于：所述沉淀池(4)为撬装装置。

6.根据权利要求1所述的一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统，其特征在于：还包括离心机(5)，所述离心机(5)包括离心入口、离心出晶口和离心出液口，所述强制循环泵(22)的出口与所述离心入口连通。

7.根据权利要求6所述的一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统，其特征在于：所述离心出液口与所述强制循环蒸发器(21)的入料口连通。

8.根据权利要求1所述的一种双效降膜与单效强制循环双排双进汽MVR蒸发结晶系统，其特征在于：所述分离器(23)的底部为中心低、两端高的锥形漏斗状。

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