CN210973956U - 一种真空抽不凝气的蒸发结晶系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空抽不凝气的蒸发结晶系统，该系统包括预热单元、不凝气脱除单元、循环蒸发单元、压缩机、补充单元和回收装置。原液通过调质逸出氨、氮，并在预换热器中预加热后通过真空泵去除原液中的不凝气，经二次加热后进入循环蒸发单元中的蒸发结晶器内，在蒸发结晶的过程中排出浓缩的液体用于后续结晶的同时，循环利用蒸发结晶过程中产生的高温蒸汽的热能，直至排出达到排放标准的冷凝水。上述处理过程流程短，能源得到了合理的利用，能源利用率高，系统相对稳定，可直接产出固体结晶物，并有效去除了原液中的不凝气。

Description

一种真空抽不凝气的蒸发结晶系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种真空抽不凝气的蒸发结晶系统。

背景技术

工业废水中常含有二氧化碳、氨、氮和挥发性有机物等“不凝气”物质。蒸发压缩的过程中，不凝气在系统内聚集，会影响蒸汽压缩机的稳定运行，因此，在蒸发压缩的系统中，需要设计并提供一种可以有效去除“不凝气”的方法和措施，以保证蒸汽压缩机的正常运行。

有鉴于此，市场上迫切需要一种流程短、节约能源、稳定性好并且可以直接产出固体结晶物的系统，以有效处理蒸发压缩系统中的不凝气。

实用新型内容

本实用新型提供了一种真空抽不凝气的蒸发结晶系统，其可有效地去除蒸发压缩系统中原液含有的氨、氮和挥发性有机物等“不凝气”，并且可以直接产出固体结晶物。

本实用新型解决上述技术问题的方案如下：

一种真空抽不凝气的蒸发结晶系统，包括：

预热单元，其包括调质装置、预换热器、调质容器和第一增压泵，所述调质装置与所述调质容器的进料端连通，所述调质装置用于对所述调质容器内的原液调质，所述第一增压泵置于所述调质容器内，所述第一增压泵的出液端与所述预换热器的进液端连通安装，所述第一增压泵用于将调质后的液体输送至所述预换热器；

不凝气脱除单元，其包括气水分离器和抽气泵，所述气水分离器与所述预换热器的出液端连通，所述抽气泵与所述气水分离器密封连通安装，用于将所述气水分离器内的不凝气抽出。

本实用新型提供的一种真空抽不凝气的蒸发结晶系统，具有以下有益效果：有效去除原液中的不凝气，提高压缩机换热效率；流程短，能源利用率高，系统相对稳定；可直接产出固体结晶物。

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

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型提供的一种真空抽不凝气的蒸发结晶系统一实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种真空抽不凝气蒸发结晶系统另一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参阅图1，图1是本实用新型提供的一种真空抽不凝气的蒸发结晶系统一实施方式的结构示意图。真空抽不凝气的蒸发结晶系统包括预热单元1和不凝气脱除单元2。所述预热单元1用于将调质容器13内的原液输送至预换热器12，并将原液预加热至50～90℃，预加热后的原液进入不凝气脱除单元2，在不凝气脱除单元2的抽气泵21作用下抽取出原液中的不凝气，以下针对上述单元分别进行说明：

预热单元1包括调质装置11、预换热器12、调质容器13和第一增压泵14。所述调质装置11为管状，与调质容器13左侧壁的进料端连通，用于将调质装置11内的调质材料加进调质容器13内；所述预换热器12置于调质容器13的上方，预换热器12用于将调质后的液体进行预加热，预加热温度以50～90℃为佳，预换热器12以板式换热器为佳。所述第一增压泵14置于调质容器13内，第一增压泵14的出液端与预换热器12的进液端连通。

不凝气脱除单元2包括气水分离器21和抽气泵22。所述气水分离器21与预换热器12的出液端连通，以使预加热后的液体流入气水分离器21中；所述抽气泵22一端与气水分离器21的顶部连通，另一端与外界连通，抽气泵22用于抽取气水分离器21中液体所包含的不凝气，并将抽取的不凝气排放至外界，抽气泵22以真空泵为佳。

为了更好地对本实用新型的结构进行阐述说明，请参阅图2：

优选地，不凝气脱除单元2还包括第二增压泵23、补水阀24和回流阀25，所述第二增压泵23的进液端与气水分离器21的底部连通，补水阀24的进液端连通第二增压泵23的出液端，回流阀25分别连通第二增压泵23的出液端和调质容器13的进液端。回流阀25的作用在于可以将气水分离器21中的液体回流至调质容器13中，再次进行调质和预加热处理。

优选地，真空抽不凝气的蒸发结晶系统还包括循环蒸发单元3和压缩机4。循环蒸发单元3包括蒸发结晶器31、第三增压泵32、三通阀33、排料管34、循环换热器35和节流装置36。所述第三增压泵32的进液端与蒸发结晶器31的底部连通，第三增压泵32的出液端通过三通阀33分别与循环换热器35和排料管34连通。所述循环换热器35以板式换热器为佳，其包括第一换热管351、第二换热管352和第三换热管353，第二换热管352和第三换热管353内部为高温介质，第二换热管352和第三换热管353用于对循环换热器35的换热板进行加热，以传递热量至第一换热管351。第一换热管351的进液端连通补水阀24和三通阀33，第一换热管351的出液端经节流装置36与蒸发结晶器31连通，节流装置36的目的在于将第一换热管351中的液体减压进入蒸发结晶器31，节流装置36优选节流板或节流阀。第二换热管352的出口端与预换热器12连通，第二换热管352的进口端经压缩机4与蒸发结晶器31的顶部连通。气水分离器21内的已去除不凝气的液体在第二增压泵23的作用下输送至第一换热管351内，在第二换热管352和第三换热管353的换热作用下，第一换热管351内的液体可被二次加热至105～120℃，二次加热后的液体在节流装置36的节流减压下进入蒸发结晶器31。具体实施时，若进入蒸发结晶器31内的液体浓度达到设定值，调节三通阀33，在第三增压泵32的驱动下，蒸发结晶器31内的液体可经排料管34排出，便于浓缩液体的后续结晶；若进入蒸发结晶器31内的液体浓度低于设定值，调节三通阀33，在第三增压泵32的驱动下，蒸发结晶器31内的液体可输送至循环换热器35的第一换热管351内，再次加热，由此实现液体的循环流动和循环加热，提高加热效率，缩短加热进程。此外，循环流动的液体经节流装置36减压进入蒸发结晶器31内，在预设-0.02～0.05MPa的压力下，部分液体形成蒸汽并进入压缩机4中。本实施方式的蒸发结晶器31内部，液体的蒸发和结晶同时发生，浓缩液体的TDS(溶解性固体总量)可高达400000～500000mg/L。蒸发结晶器31内结晶排出的主要为氯化钠，故本实施例蒸发结晶器31中预设的液体浓度以氯化钠开始析出结晶为佳。

优选地，真空抽不凝气的蒸发结晶系统还包括补充单元5和回收装置6，补充单元5包括补充入口端51和补充回流端52。补充入口端51与循环换热器35的第三换热管353的进口端连通，补充回流端52与第三换热管353的出口端连通，回收装置6用于回收补充回流端52排出的物质。补充入口端51可通入低压加热蒸汽,所述低压加热蒸汽用于补充第二换热管352的热量，以此保证对第一换热管351内的液体持续进行加热。补充换热后的第三换热管353内形成的冷凝水，经补充回流端52回流至回收装置6中，所述回收的冷凝水可作为生活热水使用，以合理利用能源。

此外，蒸发结晶器31中的液体在析出、结晶的过程中，产生大量的高温蒸汽，在压缩机4的压缩作用下，所述高温蒸汽温度进一步提升，远高于循环换热器35的第一换热管351内液体的温度，故所述高温蒸汽通入第二换热管352内对第一换热管351内的液体进行加热，避免了热量的浪费，提高了热能的利用率。此外，换热后的第二换热管352的内部形成温度为90～120℃的冷凝水，此处的冷凝水由第二换热管352的出口端进入预加热器12，预加热器12的中的液体在所述90～120℃冷凝水的换热作用下被加热至50～90℃，90～120℃的冷凝水在预换热器12内完成换热后变为常温，排出至回收装置6内。

优选地，本实施方式处理原液的过程如下：通过调质装置11将调质容器13内原液中的氨、氮逸出，去除氨、氮的液体在第一增压泵14的作用下输送至预换热器12，液体被加热至50～90℃。预加热后的液体进入气水分离器21，在抽气泵22的作用下抽取液体中的不凝气并排出，除掉不凝气的液体可在回流阀25的作用下回流至调质容器13，亦可在第二增压泵23的作用下输送至循环蒸发单元3中的循环换热器35内。输送至循环换热器35第一换热管351内的液体，经二次加热至105～120℃后，减压进入蒸发结晶器31内，二次加热后的液体同时进行蒸发和结晶，若达到预设结晶浓度，液体可在三通阀33的控制下经排料管34排出以进行结晶，若未达到预设结晶浓度，二次加热后的液体可在三通阀33和第三增压泵32的共同作用下进入循环换热器35的第一换热管351继续加热。第一换热管351中的液体经减压输送至蒸发结晶器31，液体可在蒸发结晶器31内产生高温蒸汽，所述高温蒸汽进入压缩机4内，经压缩机4压缩的高温蒸汽，温度进一步提升，并被输送至循环换热器35的第二换热管352内，所述高温蒸汽换热后形成90～120℃的冷凝水，冷凝水流至预换热器12，对预换热器12内的液体换热，所述90～120℃的冷凝水换热后变为常温，从预换热器12排出至回收装置6内。补充单元5持续补充低压加热蒸汽至第三换热管353，并将第三换热管353换热后形成的冷凝水排至回收装置6。

本实施方式所提供的系统，通过调质逸出原液中的氨、氮，并在预加热后通过抽气泵去除液体中的不凝气，经二次加热后的液体进入蒸发结晶器，在蒸发、结晶的过程中循环利用热能，直至排出达到标准的冷凝水。此过程处理流程短，有效去除了蒸汽压缩系统中的不凝气，能源亦得到了合理的利用，能源利用率高，系统相对稳定，并且可直接产出固体结晶物。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种真空抽不凝气的蒸发结晶系统，其特征在于，包括：

预热单元，其包括调质装置、预换热器、调质容器和第一增压泵，所述调质装置与所述调质容器的进料端连通，所述调质装置用于对所述调质容器内的原液调质，所述第一增压泵置于所述调质容器内，所述第一增压泵的出液端与所述预换热器的进液端连通安装，所述第一增压泵用于将调质后的液体输送至所述预换热器；

不凝气脱除单元，其包括气水分离器和抽气泵，所述气水分离器与所述预换热器的出液端连通，所述抽气泵与所述气水分离器密封连通安装，用于将所述气水分离器内的不凝气抽出。

2.根据权利要求1所述的真空抽不凝气的蒸发结晶系统，其特征在于：所述不凝气脱除单元还包括第二增压泵，所述第二增压泵的进液端与所述气水分离器的底部连通。

3.根据权利要求2所述的真空抽不凝气的蒸发结晶系统，其特征在于：所述蒸发结晶系统还包括循环蒸发单元和压缩机，所述循环蒸发单元包括蒸发结晶器、第三增压泵、三通阀、排料管和循环换热器，所述循环换热器包括第一换热管、第二换热管和第三换热管，所述第一换热管的进液端与所述第二增压泵的出液端连通，所述第一换热管的出液端与所述蒸发结晶器连通，所述第三增压泵的进液端与所述蒸发结晶器的底部连通，所述第三增压泵的出液端通过所述三通阀分别与所述排料管和所述第一换热管的进液端连通，所述压缩机一端与所述蒸发结晶器的顶部连通，一端与所述第二换热管的进口端连通。

4.根据权利要求3所述的真空抽不凝气的蒸发结晶系统，其特征在于：所述蒸发结晶系统还包括补充单元和回收装置，所述补充单元包括补充入口端和补充回流端，所述补充入口端与所述第三换热管的进口端连通，所述补充回流端与所述第三换热管的出口端连通，所述回收装置用于回收所述第三换热管换热后流出的冷凝水。

5.根据权利要求4所述的真空抽不凝气的蒸发结晶系统，其特征在于：所述循环换热器的第二换热管的出口端与所述预换热器连通，用于将所述预换热器内调质后的液体加热，所述回收装置与所述预换热器连通，用于将所述预换热器换热后形成的冷凝水排至所述回收装置。

6.根据权利要求3所述的真空抽不凝气的蒸发结晶系统，其特征在于：所述不凝气脱除单元还包括补水阀和回流阀，所述补水阀连通第二增压泵的出液端和所述循环换热器的第一换热管的进液端，所述回流阀连通第二增压泵的出液端和所述调质容器的进液端。

7.根据权利要求3所述的真空抽不凝气的蒸发结晶系统，其特征在于：所述循环蒸发单元还包括节流装置，所述节流装置连通所述蒸发结晶器的进液端和所述循环换热器的第一换热管的出液端。

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