CN213416572U - 蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒸发装置，包括：加热室，对废水进行加热，使废水升温到沸点；蒸发室，用于使废水汽化，使汽液两相物质分离；固液分离器，与蒸发室连通，用于对由蒸发室进入固液分离器的液相物质进行固液分离处理，以去除固体杂质；循环泵，与固液分离器和加热室连通，用于使液相物质在加热室、蒸发室和固液分离器之间循环流动；电化学除垢器，与固液分离器连通，用于对所述固液分离器分离出的液体进行除垢处理，经过除垢处理的液体通过循环管路再次回到所述固液分离器中，以去除固体杂质。根据本实用新型实施例可以解决蒸发处理过程中因进水硬度及固体悬浮物含量过高而造成的蒸发器内部堵塞、换热效率下降的问题。

Description

蒸发装置

技术领域

本实用新型涉及垃圾渗滤液处理技术领域，具体而言涉及一种蒸发装置。

背景技术

垃圾渗滤液等高盐高硬废水中含有大量的固体悬浮颗粒，且碱度和钙镁硬度高，在蒸发处理过程中，由于碱度受热分解等化学反应，金属换热界面上易产生的碳酸钙、硫酸钙以及其他杂质，极易在蒸发器内部沉积，造成蒸发器换热面堵塞，换热效率下降。而且，在蒸发浓缩过程中，高盐废水达到盐饱和浓度时会产生固体晶粒，这些晶粒一旦形成则会迅速增大，一方面会堵塞蒸发器管路，另一方面影响水泵的正常运行，从而严重影响蒸发器的连续稳定运行。在处理垃圾渗滤液等高盐废水时，为了保证蒸发器能连续稳定运行，需对废水中结垢性离子进行一定的去除，而且为了避免蒸发加热管的结垢、堵塞，应避免结垢晶种的产生及其在蒸发器内的循环流动。

实用新型内容

为了解决上述问题中的至少一个而提出了本实用新型，其公开了一种蒸发装置，可以解决蒸发处理过程中因进水硬度及固体悬浮物含量过高而造成的蒸发器内部堵塞、换热效率下降的问题。

具体地，本实用新型一方面提供一种蒸发装置，其包括：

加热室，所述加热室用于对废水进行加热，以将废水升温到沸点；

蒸发室，所述蒸发室与所述加热室连通，用于使废水汽化，并实现汽液两相物质分离；

固液分离器，所述固液分离器与所述蒸发室连通，用于对由所述蒸发室进入所述固液分离器的液相物质进行固液分离处理，以去除固体杂质；

循环泵，所述循环泵与所述固液分离器和所述加热室连通，用于使液相物质在所述加热室、蒸发室和固液分离器之间循环流动；

电化学除垢器，所述电化学除垢器与所述固液分离器连通，用于对所述固液分离器分离出的液体进行除垢处理，经过除垢处理的液体通过循环管路再次回到所述固液分离器中，以去除固体杂质。

在本实用新型一实施例中，还包括：冷凝器，所述冷凝器用于对所述蒸发室分离出的汽体进行冷凝处理，以使所述汽体转化为产水。

在本实用新型一实施例中，所述固液分离器包括过滤器、旋液分离器、离心沉降机或重力沉降机中的一种或多种的组合。

在本实用新型一实施例中，还包括：

废水进水箱，所述废水进水箱设置在所述加热室或蒸发室的进水管路上，用于将废水提供至所述加热室或蒸发室。

在本实用新型一实施例中，所述电化学除垢器包括阴极电极、阳极电极和直流电源，用于通过电化学反应去除蒸发循环系统液相中的钙镁硬度和部分有机污染物。

在本实用新型一实施例中，所述蒸发装置包括单效蒸发器、多效蒸发器、MVR蒸发器或低温蒸发器。

本实用新型提出的蒸发装置，在蒸发过程中，蒸发室内液相通过管路进入固液高效分离器去除管路中夹带的固体颗粒，而固液高效分离器与电化学除垢器连接，在线去除其中钙、镁等结垢性离子，电化学出水循环回固液分离器进口，进一步拦截除垢器出水中夹带的结垢性固体颗粒。通过上述流程既在线去除了高盐废水中的结垢性物质，也同时避免由于蒸发进水中固体颗粒悬浮物浓度高、蒸发浓缩过程中产生固体盐晶粒等而导致的加热室换热管堵塞问题，从而保证蒸发装置内部无结垢和堵塞风险，实现蒸发稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出根据本实用新型一实施例的蒸发装置的结构示意图。

附图标记说明：

100 蒸发装置

101 加热室

102 蒸发室

103 固液分离器

104 循环泵

105 电化学除垢器

106 冷凝器

107 废水进水箱

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的可选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

在介绍之前，解释一下有关术语在本文中的含义。

蒸发器：蒸发器主要由加热室和蒸发室两部分组成，通过在加热室向液体提供蒸发所需要的热量，促使液体沸腾汽化，随后在蒸发室实现汽液两相完全分离，达到液体蒸发的目的。

加热室：采用间壁换热方式，给蒸发器进水提供热量，热源可以是蒸汽、热水、热油等。

蒸发室：实现废水的汽液两相的分离。

如前所述，在处理垃圾渗滤液等高盐废水时，为了保证蒸发器能连续稳定运行，需对废水中结垢性离子进行一定的去除，而且为了避免蒸发加热管的结垢、堵塞，应避免结垢晶种的产生及其在蒸发器内的循环流动。目前的一种方法是通过设置软化加药系统去除高盐废水中结垢趋向性物质，从而有利于后续处理。另一种方法是采用电化学除垢器来解决现有循环水冷换设备的换热表面水垢沉积的问题。

然而这两种方法都存在一些问题。对于第一种方法而言，虽然化学软化工艺在一定程度上能很好的去除高盐废水中的硬，但该工艺流程复杂，涉及到加药、沉淀过滤等过程，过程不易控制。对于第二种方法而言，电化学除垢器可用于去除高盐废水中的硬度，但该方法无法避免蒸发器结晶颗粒堵塞等问题。

本实用新型提出一种防结垢蒸发装置，可以解决蒸发处理过程中因进水硬度及固体悬浮物含量过高而造成的蒸发器内部堵塞、换热效率下降的问题。

下面结合图1对本实用新型一实施例的蒸发装置100进行详细描述。

如图1所示，本实施例提供的蒸发装置100包括加热室101、蒸发室 102、固液分离器103、循环泵104、电化学除垢器105、冷凝器106和废水进水箱107。

加热室101用于对废水进行加热，以将废水转化为汽液两相物质。即废水进入加热室101后与热源进行换热，在热源加热下废水升温到沸点。热源可以为蒸汽、热水、热油等。加热室101可以根据蒸发器的设计采用各种合适的结构，在此不再具体限定。

蒸发室102通过管路与所述加热室101连通，用于使所述加热室101 中产生的热废水实现汽液两相物质分离。即，废水在加热室101加热后，进入蒸发室102实现闪蒸和汽液分离，来自加热室101的汽液两相物质，在蒸发室实现完全分离，达到液体蒸发的目的。同样地，蒸发室102可以根据蒸发器的设计采用各种合适的结构，在此不再具体限定。

固液分离器103与所述蒸发室102连通，用于对由所述蒸发室102进入所述固液分离器103的液相物质进行固液分离处理，以去除固体杂质，例如固体悬浮颗粒物。示例性地，所述固液分离器103包括过滤器、旋液分离器、离心沉降机或重力离心机等固液分离装置中的一种或多种。

循环泵104与所述固液分离器103和所述加热室101连通，用于使液相物质在所述加热室101、蒸发室102、和固液分离器103之间循环流动。即，固液分离器103分离出的液相物质通过循环泵04再次进入加热室101进行加热，然后进入蒸发室102进行汽液分离，如此循环来不断去除废水中的固体悬浮物质。

电化学除垢器105与所述固液分离器103连通，用于对所述固液分离器103分离出的液体进行除垢处理，经过除垢处理的液体通过循环管路再次回到所述固液分离器103中，以去除固体杂质。所述电化学除垢器105 包括阴极电极，阳极电极和直流电源，用于通过电化学反应去除蒸发循环系统液相中的钙镁硬度和部分有机污染物。具体地，通过电化学反应，在阴极反应室表面产生大量OH-，OH-与废水中的钙镁离子结合，生成碳酸钙和氢氧化镁等难溶性物质并在阴极上析出，从而去除水中的钙镁硬度。此外，阴极的电流导致溶解的重金属离子形成氧化物沉淀，与此同时，在阳极附近，高浓度氯离子转变成游离氯、次氯酸，通过控制电流密调节游离氯含量，从而起到杀菌作用。此外，阳极表面还会生成氧自由基、臭氧和双氧水等活性氧化物质，能起到降解部分有机物的作用。

冷凝器106用于对所述蒸发室102分离出的汽体进行冷凝处理，使所述汽体转化为产水。冷凝器106通过管路与蒸发室102连通，蒸发室102 中分离出的汽体进入冷凝器106中进行冷凝，转变为出水排出。

废水进水箱107设置在所述加热室101或蒸发室102的进水管路上，用于将废水提供至所述加热室101或蒸发室102。在本实施例中，废水进水箱107与蒸发室102连通，废水先进入蒸发室102，再循环通过固液分离器103、循环泵104和加热室101。当然，在其他实施例中，废水进水箱107也可以与加热室连通，废水先进入加热室101中进行加热，然后再进入蒸发室102中。

本实施例的蒸发装置100的原理可以适用于单效蒸发器、多效蒸发器、MVR蒸发器或低温蒸发器等各种结构或类型的蒸发器。

根据本实施例的蒸发装置100的工作原理为：

高盐高硬废水进入蒸发器进行蒸发处理，首先进入蒸发室102，达到一定液位后进入固液分离器103中去除固体悬浮物等颗粒。固液分离器 103出水一部分去电化学除垢器105，并在电化学除垢器105内实现除硬；另一部分经循环泵104打入加热室101进行加热蒸发。电化学除垢产水再次循环至固液分离器103进口，以去除可能存在的少量夹带的碳酸钙、氢氧化镁等固体杂质。高盐废水经加热室101加热至沸点后，进入蒸发室102内实现闪蒸和汽液分离。蒸汽去冷凝器106冷却得到清水，而液相实现下一个循环。固液分离器103、电化学除垢器105产生的沉淀废渣合并后进一步处理。根据本实施例的蒸发装置100能在运行过程中，不断去除水中的硬度，降低蒸发器内部的结垢趋势，从而保证蒸发系统的稳定运行。

应当理解，根据本实施例的蒸发装置100，电化学除垢器105无需在蒸发过程中一直开启，可以根据需求定期开启，来去除废水中的钙镁离子。

根据本实用新型的蒸发装置，在蒸发过程中，蒸发室内液相通过管路进入固液高效分离器去除管路中夹带的固体颗粒，而固液高效分离器与电化学除垢器连接，在线去除其中钙、镁等结垢性离子，电化学出水循环回固液分离器进口，进一步拦截除垢器出水中夹带的结垢性固体颗粒。通过上述流程既在线去除了高盐废水中的结垢性物质，也同时避免由于蒸发进水中固体颗粒悬浮物浓度高、蒸发浓缩过程中产生固体盐晶粒等而导致的加热室换热管堵塞问题，从而保证蒸发装置内部无结垢和堵塞风险，实现蒸发稳定运行。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施例中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施例，除非该特征在该另一个实施例中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (6)

1.一种蒸发装置，其特征在于，包括：

加热室，所述加热室用于对废水进行加热，以使废水升温到沸点；

蒸发室，所述蒸发室与所述加热室连通，用于使废水汽化，并实现汽液两相物质分离；

固液分离器，所述固液分离器与所述蒸发室连通，用于对由所述蒸发室进入所述固液分离器的液相物质进行固液分离处理，以去除固体杂质；

循环泵，所述循环泵与所述固液分离器和所述加热室连通，用于使液相物质在所述加热室、蒸发室和固液分离器之间循环流动；

电化学除垢器，所述电化学除垢器与所述固液分离器连通，用于对所述固液分离器分离出的液体进行除垢处理，经过除垢处理的液体通过循环管路再次回到所述固液分离器中，以去除固体杂质。

2.根据权利要求1所述的蒸发装置，其特征在于，还包括：冷凝器，所述冷凝器用于对所述蒸发室分离出的汽体进行冷凝处理，以使所述汽体转化为产水。

3.根据权利要求1所述的蒸发装置，其特征在于，所述固液分离器包括过滤器、旋液分离器、离心沉降机或重力沉降机中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的蒸发装置，其特征在于，还包括：

废水进水箱，所述废水进水箱设置在所述加热室或蒸发室的进水管路上，用于将废水提供至所述加热室或蒸发室。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的蒸发装置，其特征在于，所述电化学除垢器包括阴极电极、阳极电极和直流电源，用于通过电化学反应去除蒸发循环系统液相中的钙镁硬度和部分有机污染物。

6.根据权利要求5所述的蒸发装置，其特征在于，所述蒸发装置包括单效蒸发器、多效蒸发器、MVR蒸发器或低温蒸发器。

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