CN211971803U - 一种新型物化废水三效蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于蒸发器领域，具体涉及一种新型物化废水三效蒸发系统，包括一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器，所述一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器之间均设有物料管路、蒸汽管路、冷凝水管路和不凝气管路，本实用新型的三效蒸发系统采用三效逆流蒸发加上结晶系统，通过三效强制循环加热器和循环蒸发结晶器，高效节能地完成对物料的蒸发浓缩结晶。

Description

一种新型物化废水三效蒸发系统

技术领域

本实用新型属于蒸发器领域，具体涉及到危废处置行业物化废水蒸发浓缩的一种新型物化废水三效蒸发系统。

背景技术

在危险废物处置行业，由于转运至危废处置企业的物化处置类危废成分复杂，包括废酸、废碱、乳化液、实验室废液等，经过物理、化学处置后的物化废水仍存在含盐量高、有机组分高等情况，处置过程复杂且难度大。危险废物综合处置单位需要对其进行进一步处理至达标，就需采取更加高效且综合性强的处置系统进行处理。

目前工业生产中采用的蒸发器多为中央循环管式蒸发器，中央循环管式蒸发器属于自然循环型蒸发器，物理受热时间短、蒸发速度快、浓缩比重大，有效保持物料原效，节能效果显著。这种蒸发设备主要操作形式为人工监测、手动和自动控制，蒸发器的操作参数控制的关键是控制蒸发器内不同区段的液位高低、物料流量和各效蒸发温度与压力的范围。

由于危废处置行业废水成分复杂，硬度高，粘度大，有机组分含量高等特点，采用普通蒸发器，易结垢、结晶，清洗难度大，清洗费用高。且部分轻组分物质随冷凝水排出加剧了污水处理生化段的压力，甚至导致生化系统崩溃。

本新型物化废水三效蒸发系统依靠大流量低扬程的循环泵维持溶液的强制循环，溶液充满换热管并具有一定流速，这样溶液中的晶体一方面作为晶种吸附周边水体中含有的钙、镁等易结垢物质，另一方面作为核心，产生冲刷作用可以减少管壁结垢。特殊设计的除沫器装置，将减少冷凝水中轻组分的夹带，从而缓解污水站的压力。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种新型物化废水三效蒸发系统。

本实用新型的技术方案是：

一种新型物化废水三效蒸发系统，包括一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器和一效分离器、二效分离器、三效分离器，所述一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器和一效分离器、二效分离器、三效分离器之间均设有物料管路、蒸汽管路、冷凝水管路和不凝气管路，还包括物料储罐、预热器、冷却结晶器、离心机、冷凝器，所述一效蒸发器、一效分离器、二效蒸发器、二效分离器、三效蒸发器、三效分离器、冷凝器依次通过蒸汽管路连接，

所述物料储罐、预热器、三效分离器、三效蒸发器、二效分离器、二效蒸发器、一效分离器、一效蒸发器、冷却结晶器、离心机依次通过物料管路连接，

还包括第一气液分离器和第二气液分离器，所述二效蒸发器的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至第一气液分离器，所述第一气液分离器的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至三效蒸发器，所述三效蒸发器的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至第二气液分离器，所述第二气液分离器的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至冷凝器，所述一效蒸发器的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至预热器，预热器上的冷凝水出口连接至生蒸汽冷凝水储罐，

还包括真空泵，所述冷凝器的不凝气体出口通过不凝气管路连接至所述真空泵进口，其连接管路上设有三效真空阀，所述真空泵为水环式真空泵。

优选的，还包括冷凝水排出泵，所述冷凝水排出泵连接至所述冷凝器的冷凝水管路中，所述冷凝器和冷凝水排出泵均为2个，所述冷凝器为固定管板式冷凝器。

优选的，还包括进料泵和出料泵，所述进料泵为2个，设置在所述物料储罐出料口与预热器进料口之间，所述出料泵设置在所述一效蒸发器与冷却结晶器之间。

优选的，还包括一效强制循环泵、二效强制循环泵和三效强制循环泵，所述一效强制循环泵设置在一效分离器与一效蒸发器之间，所述二效强制循环泵设置在二效分离器与二效蒸发器之间，所述三效强制循环泵设置在三效分离器与三效蒸发器之间。

优选的，还包括二效到一效输送泵和三效到二效输送泵，所述二效到一效输送泵设置在二效强制循环泵出口到一效分离器进口之间，所述三效到二效输送泵设置在三效强制循环泵出口到二效分离器进口之间。

优选的，所述物料储罐与预热器连接之间设有进料流量阀，所述预热器与三效分离器连接之间设有三效进料阀，所述三效蒸发器与二效分离器连接之间设有二效进料阀，所述二效蒸发器与一效分离器连接之间设有一效进料阀。

优选的，所述离心机为立式刮刀式离心机。

优选的，所述蒸汽管路上设置有蒸汽流量阀和蒸汽调节阀。

优选的，所述一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器均为中央循环管式蒸发器，所述中央循环管式蒸发器的加热室由若干直立管束组成，所述管束的长度与管径之比为20-40，所述管束的中央设有循环管，所述循环管的截面积为若干所述管束截面积总和的50％-100％。

本实用新型的有益效果：本实用新型的物化废水三效蒸发系统中的蒸发器采用了中央循环蒸发器，中央循环蒸发器的换热管较短，其流速快，溶液循环性好，传热速率快，很好的解决了蒸发过程中管路堵塞和难以清理的问题，减少了维护成本。其次，本实用新型的物化废水三效蒸发系统中的蒸汽流量阀、蒸汽调节阀、进料流量阀、一效进料阀、二效进料阀、三效进料阀、一效真空阀、二效真空阀、三效真空阀以及凝水流量阀均由PLC控制，并且一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器均具有温度、真空度显示装置，并且具有报警系统、断电启动系统、清洗系统和停机防堵塞系统。其次，本实用新型的物化废水三效蒸发系统采用三效逆流蒸发加上结晶系统，通过三效强制循环加热器和循环蒸发结晶器，高效节能地完成对物料的蒸发浓缩结晶，物料进料先后与冷凝水预热器进行换热，回收系统余热，节约能源。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1所述，本实用新型具体公开了一种新型物化废水三效蒸发系统，包括一效蒸发器3、二效蒸发器5、三效蒸发器8和一效分离器4、二效分离器7、三效分离器10，所述一效蒸发器3、二效蒸发器5、三效蒸发器8和一效分离器4、二效分离器7、三效分离器10之间均设有物料管路15、蒸汽管路16、冷凝水管路17和不凝气管路18，还包括物料储罐1、预热器2、冷却结晶器12、离心机13、冷凝器11，所述一效蒸发器3、一效分离器4、二效蒸发器5、二效分离器7、三效蒸发器8、三效分离器10、冷凝器11依次通过蒸汽管路16连接，

所述物料储罐1、预热器2、三效分离器10、三效蒸发器8、二效分离器7、二效蒸发器5、一效分离器4、一效蒸发器3、冷却结晶器12、离心机13依次通过物料管路15连接，

还包括第一气液分离器6和第二气液分离器9，所述二效蒸发器5的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至第一气液分离器6，所述第一气液分离器6的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至三效蒸发器8，所述三效蒸发器8的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至第二气液分离器9，所述第二气液分离器9的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至冷凝器11，所述一效蒸发器3的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至预热器2，预热器2上的冷凝水出口连接至生蒸汽冷凝水储罐14，

还包括真空泵19，所述真空泵19进口通过不凝气管路18连接所述冷凝器11的不凝气体出口，其连接管路上设有三效真空阀36，所述真空泵19为水环式真空泵。

还包括冷凝水排出泵27，所述冷凝水排出泵27连接至所述冷凝器11的冷凝水管路中，该凝水管路上设置有排水流量阀37，所述冷凝器11和冷凝水排出泵27均为2个。

还包括进料泵20和出料泵21，所述进料泵20为2个，设置在所述物料储罐1出料口与预热器2进料口之间，所述出料泵21设置在所述一效蒸发器3与冷却结晶器12之间。

所述物料储罐1与预热器2连接之间设有进料流量阀28，所述预热器2与三效分离器10连接之间设有三效进料阀34，所述三效蒸发器8与二效分离器7连接之间设有二效进料阀32，所述二效蒸发器5与一效分离器4连接之间设有一效进料阀31。

所述离心机13为立式刮刀式离心机。

所述蒸汽管路16上设置有蒸汽流量阀29和蒸汽调节阀30。

在上述系统中物料的走向：上述物料储罐1用于储存原水物料，通过进料泵20将上述物料储罐1中的物料输送至预热器2，通过预热器2产生的高温凝液进行预热后，送至三效分离器10中，在上述三效分离器10的出料口与上述三效蒸发器8的进料口之间设有三效强制循环泵26，通过上述三效强制循环泵26将上述三效分离器10中的液料输送到上述三效蒸发器8中加热蒸发，物料在循环的过程中沸腾蒸发，在上述三效蒸发器8的进料口与上述二效分离器7的进料口之间设有三效到二效输送泵25，通过上述三效到二效输送泵25将上述三效分离器10中的液料输送至二效分离器7中，在上述二效分离器7的出料口与上述二效蒸发器5的进料口之间设有二效强制循环泵24，通过上述二效强制循环泵24将上述二效分离器7中的液料输送到二效蒸发器5中加热蒸发，物料在循环的过程中沸腾蒸发，在上述二效蒸发器5的进料口与一效分离器4的进料口之间设有二效到一效输送泵23，通过上述二效到一效输送泵23将上述二效分离器7中的液料输送至一效分离器4中，在上述一效分离器4的出料口与一效蒸发器3的进料口之间设有一效强制循环泵22，通过上述一效强制循环泵22将上述一效分离器4中的液料输送到一效蒸发器3中加热蒸发，物料在循环的过程中沸腾蒸发，在上述一效蒸发器3的进料口与冷却结晶器12的进料口之间设置有出料泵21，当液料蒸发浓缩达到55％-60％时，上述出料泵21将上述一效分离器4中的液料输送至上述冷却结晶器12中，通过循环冷却水降温至40度以下，降温结晶后饱和溶液状态的物料成为析晶浆，析晶浆进入到离心机13中，上述离心机13为立式刮刀式离心机，将析晶浆固液分离，其中固体为析出的盐，用于回收重新利用，液体重新进入系统循环蒸发。

上述的一效强制循环泵22、二效强制循环泵24和三效强制循环泵26均为低速悬挂式轴流泵，这种泵在制盐行业广泛使用，具有转速低，效率高，运转稳定的优点。

在上述系统中蒸汽的走向：蒸汽进入上述一效蒸发器3中，蒸汽换热后产生冷凝水和不凝气体，上述一效蒸发器3中的物料经过加热后产生的二次蒸汽通入上述二效蒸发器5中，上述二效蒸发器5中的物料经过加热后产生的二次蒸汽通入上述三效蒸发器8中，上述三效蒸发器8中的剩余的二次蒸汽通过冷凝器11进行冷凝回收，将上述真空泵19连接至上述冷凝器11的不凝气体出口，上述真空泵19通过不凝气管路18抽送上述冷凝器中的不凝气体，上述真空泵19为水环式真空泵。

上述一效蒸发器3的冷凝水自流至预热器2中与原料换热放热后再排入生蒸汽冷凝水储罐14。

上述所述的冷凝器11为固定管板式换热器，这种固定管板式换热器结构简单，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，壳程也可以分成双程，规格范围广。

上述系统的冷凝水回路中，需要借助冷凝水排出泵27将冷凝水排出系统，上述冷凝水排出泵27连接至上述冷凝器的冷凝水管路中，上述二效蒸发器5和三效蒸发器8产生的冷凝水进入冷凝器11冷凝后从上述冷凝水排出泵27排出。

上述所述的一效蒸发器3、二效蒸发器5和三效蒸发器8均为中央循环管式蒸发器，所述中央循环管式蒸发器的加热室由若干直立管束组成，所述管束的长度与管径之比为20-40，所述管束的中央设有循环管，所述循环管的截面积为若干管束截面积总和的50％-100％。合理的设计循环管和管束的总面积之比，能够确保上述中央循环管式蒸发器的溶液的良好循环性。且中央循环管式蒸发器的换热管较短，其流速快，溶液循环性好，传热速率快，很好的解决了蒸发过程中管路堵塞和难以清理的问题，减少了维护成本。

本实用新型的物化废水三效蒸发系统中的蒸汽流量阀29、蒸汽调节阀30、进料流量阀28、一效进料阀31、二效进料阀32、三效进料阀34、一效真空阀33、二效真空阀35、三效真空阀36以及凝水流量阀37均由PLC控制，能够实现自动化控制，并且一效蒸发器3、二效蒸发器5和三效蒸发器8均具有温度、真空度显示装置，并且具有报警系统、断电启动系统、清洗系统和停机防堵塞系统。

Claims (9)

1.一种新型物化废水三效蒸发系统，包括一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器和一效分离器、二效分离器、三效分离器，所述一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器和一效分离器、二效分离器、三效分离器之间均设有物料管路、蒸汽管路、冷凝水管路和不凝气管路，其特征在于，还包括物料储罐、预热器、冷却结晶器、离心机和冷凝器，所述一效蒸发器、一效分离器、二效蒸发器、二效分离器、三效蒸发器、三效分离器和冷凝器依次通过蒸汽管路连接，

所述物料储罐、预热器、三效分离器、三效蒸发器、二效分离器、二效蒸发器、一效分离器、一效蒸发器、冷却结晶器和离心机依次通过物料管路连接，

还包括第一气液分离器和第二气液分离器，所述二效蒸发器的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至第一气液分离器，所述第一气液分离器的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至三效蒸发器，所述三效蒸发器的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至第二气液分离器，所述第二气液分离器的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至冷凝器，所述一效蒸发器的冷凝水出口通过冷凝水管路连接至预热器，预热器上的冷凝水出口连接至生蒸汽冷凝水储罐，

还包括真空泵，所述冷凝器的不凝气体出口通过不凝气管路连接至所述真空泵进口，其连接管路上设有三效真空阀，所述真空泵为水环式真空泵。

2.根据权利要求1所述的新型物化废水三效蒸发系统，其特征在于，还包括冷凝水排出泵，所述冷凝水排出泵连接至所述冷凝器的冷凝水管路中，所述冷凝器和冷凝水排出泵均为2个，所述冷凝器为固定管板式冷凝器。

3.根据权利要求1所述的新型物化废水三效蒸发系统，其特征在于，还包括进料泵和出料泵，所述进料泵为2个，设置在所述物料储罐出料口与预热器进料口之间，所述出料泵设置在所述一效蒸发器与冷却结晶器之间。

4.根据权利要求1所述的新型物化废水三效蒸发系统，其特征在于，还包括一效强制循环泵、二效强制循环泵和三效强制循环泵，所述一效强制循环泵设置在一效分离器与一效蒸发器之间，所述二效强制循环泵设置在二效分离器与二效蒸发器之间，所述三效强制循环泵设置在三效分离器与三效蒸发器之间。

5.根据权利要求1所述的新型物化废水三效蒸发系统，其特征在于，还包括二效到一效输送泵和三效到二效输送泵，所述二效到一效输送泵设置在二效强制循环泵出口到一效分离器进口之间，所述三效到二效输送泵设置在三效强制循环泵出口到二效分离器进口之间。

6.根据权利要求1所述的新型物化废水三效蒸发系统，其特征在于，在预热器与三效分离器之间的物料管路上设有三效进料阀，在三效蒸发器与二效分离器之间的物料管路上设有二效进料阀，在二效蒸发器与一效分离器之间的物料管路上设有一效进料阀。

7.根据权利要求1所述的新型物化废水三效蒸发系统，其特征在于，所述蒸汽管路上设置有蒸汽流量阀和蒸汽调节阀。

8.根据权利要求1所述的新型物化废水三效蒸发系统，其特征在于，所述离心机为立式刮刀式离心机。

9.根据权利要求1所述的新型物化废水三效蒸发系统，其特征在于，所述一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器均为中央循环管式蒸发器，所述中央循环管式蒸发器的加热室由若干直立管束组成，所述管束的长度与管径之比为20-40，所述管束的中央设有循环管，所述循环管的截面积为若干所述管束截面积总和的50％-100％。

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