CN214218241U - 一种新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置，包括多级蒸发系统、多级梯度换热系统、余热蒸发系统，所述多级梯度换热系统设置在所述多级蒸发系统上，所述余热蒸发系统设置在所述多级蒸发系统和所述多级梯度换热系统之间；本实用新型高盐废水首先经余热蒸发系统浓缩到8％～15％，达到多级蒸发的经济进水含盐量指标后，进多级蒸发结晶装置，不仅降低了多级蒸发设备的处理量，减少了设备投资，同时，高盐废水在经济含盐量时进入系统，设备的热能消耗最少，减少了处理成本。

Description

一种新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置

技术领域

本实用新型涉及高盐废水处理技术领域，具体涉及一种新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置。

背景技术

在化工、电力、制药等行业的生产过程中，会产生含盐量大于1％的高盐废水，如火电厂脱硫废水、煤化工焦化废水、农药生产废水等，这些废水中主要含有各种盐类、有机物等物质，具有含盐量高、硬度高、易产生结垢、处理难度较大等特点，如果直接排放，会对环境及水体造成严重的污染。目前对于高盐废水零排放处理，多采用蒸发结晶技术，将废水中的盐从溶液中分离得到固态混盐，已达到冷凝水回用的目的。

现有的高盐废水蒸发结晶工艺通常采用多效蒸发结晶技术处理，其运行成本较高，而且高盐废水如果直接进入多效蒸发系统，其含盐量往往达不到多效蒸发经济进水含量(8％～12％)的要求，造成设备投资增大。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。

实用新型内容

为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置，包括多级蒸发系统、多级梯度换热系统、余热蒸发系统，所述多级梯度换热系统设置在所述多级蒸发系统上，所述余热蒸发系统设置在所述多级蒸发系统和所述多级梯度换热系统之间。

较佳的，所述余热蒸发系统包括余热蒸发塔、循环泵、高压风机、冷凝塔、余热换热器，所述余热蒸发塔和所述余热换热器连接，所述余热蒸发塔和所述冷凝塔连接，所述余热换热器和进液管、所述多级蒸发系统连接，所述多级梯度换热系统同时设置在所述进液管和所述多级蒸发系统上，所述高压风机设置在所述余热蒸发塔和所述冷凝塔之间，所述循环泵设置在所述余热蒸发塔和所述余热换热器之间。

较佳的，所述余热换热器设置在所述多级蒸发系统的末端，所述余热换热器包括第一余热换热管道和第二余热换热管道，所述第一余热换热管道两端分别连接所述进液管和所述余热蒸发塔，所述第二余热换热管道两端分别连接所述多级蒸发系统和冷凝水回收管。

较佳的，所述余热蒸发塔顶端通过排气管和所述冷凝塔下部连接，所述余热蒸发塔底端设置排液管，所述冷凝塔顶端通过进气管和所述余热蒸发塔下部连接，所述冷凝塔底端和所述冷凝水回收管连接，所述进气管上设置有所述高压风机，通过所述高压风机将所述余热蒸发塔内高温蒸汽经所述排气管进入所述冷凝塔内进行冷却成冷凝水通过所述冷凝水回收管排出。

较佳的，所述排液管和所述进液管连接，所述排液管上设置有所述循环泵。

较佳的，所述多级蒸发系统包括若干蒸发组件，所述蒸发组件逐级连接，待处理废水经由一级的所述蒸发组件进入逐级经过各所述蒸发组件直至尾级的所述蒸发组件排出。

较佳的，所述蒸发组件均包括蒸发换热器和浓缩蒸发塔，所述蒸发换热器包括第一蒸发换热管道和第二蒸发换热管道，所述第一蒸发换热管道两端分别连接高温蒸汽进气口和所述高温蒸汽出气口。

较佳的，对于一级的所述蒸发组件，所述高温蒸汽进气口直接通入外界的高温蒸汽，所述高温蒸汽出气口连接所述冷凝水回收管，所述第二蒸发换热管道两端分别连接所述余热蒸发系统和一级所述蒸发组件中的所述浓缩蒸发塔；

除一级外的所述蒸发组件，所述高温蒸汽进气口连接上一级的所述浓缩蒸发塔顶端，所述高温蒸汽出气口连接所述冷凝水回收管，所述第二蒸发换热管道两端分别连接上一级的所述浓缩蒸发塔底端以及本级的所述浓缩蒸发塔上部；

尾级所述蒸发组件上的所述浓缩蒸发塔顶端与所述余热换热器连接。

较佳的，所述多级梯度换热系统包括若干梯度换热器，所述梯度换热器和所述蒸发组件一一对应连接，所述梯度换热器均设置在所述高温蒸汽出气口和所述冷凝水回收管之间，且各所述梯度换热器均设置在所述进液管和所述余热换热器之间。

较佳的，一种新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置的使用方法，预处理后的高盐废水，通过所述精密过滤器，去除废水中固体悬浮物等杂质后，经过所述多级梯度换热系统逆流换热升温至50℃，进入所述余热蒸发装置的所述余热蒸发塔，利用所述循环泵与所述余热换热器换热升温至60℃～95℃，并利用所述高压风机，将大量蒸汽带入所述冷凝塔凝结进行蒸发；高盐废水经过所述余热蒸发系统处理后，含盐浓度达到8％～12％，温度保持50℃～60℃，进入所述多级蒸发系统，浓缩结晶后送入脱盐设备脱除结晶盐。

较佳的，所述进液管设置有精密过滤器。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：1，本实用新型高盐废水首先经余热蒸发系统浓缩到8％～15％，达到多级蒸发的经济进水含盐量指标后，进多级蒸发结晶装置，不仅降低了多级蒸发设备的处理量，减少了设备投资，同时，高盐废水在经济含盐量时进入系统，设备的热能消耗最少，减少了处理成本；2，采用了梯度温度利用设计，多级冷凝水的余热通过换热器给高盐废水进水预热，多级蒸发器的余热蒸汽作为余热蒸发系统做循环蒸发的补充热源。整套装置充分利用了热能，高盐废水的蒸发运行实现了超低能耗。

附图说明

图1为所述新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置的结构视图。

图中数字表示：

1-进液管；2-冷凝水回收管；3-精密过滤器；11-余热蒸发塔；12-循环泵；13-高压风机；14-冷凝塔；15-余热换热器；21-蒸发换热器；22-浓缩蒸发塔；31-梯度换热器。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

如图1所示，图1为所述新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置的结构视图；本实用新型所述新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置包括多级蒸发系统、多级梯度换热系统、余热蒸发系统，所述多级梯度换热系统设置在所述多级蒸发系统上，所述余热蒸发系统设置在所述多级蒸发系统和所述多级梯度换热系统之间。

所述余热蒸发系统包括余热蒸发塔11、循环泵12、高压风机13、冷凝塔14、余热换热器15，所述余热换热器15设置在所述多级蒸发系统的末端，所述余热换热器15包括第一余热换热管道和第二余热换热管道，所述第一余热换热管道两端分别连接进液管1和所述余热蒸发塔11，所述第二余热换热管道两端分别连接所述多级蒸发系统和冷凝水回收管2，所述第一余热换热管道和所述第二余热换热管道内物质在所述余热换热器15处进行换热处理。

所述进液管1设置有精密过滤器3，待处理废水经由所述进液管1进入所述余热蒸发系统内。待处理废水经由所述精密过滤器3，去除废水中盐、胶体等固体悬浮物，防止在后续蒸发设备堵塞或结垢。

所述余热蒸发塔11顶端通过排气管和所述冷凝塔14下部连接，所述余热蒸发塔11底端设置排液管，所述冷凝塔14顶端通过进气管和所述余热蒸发塔11下部连接，所述冷凝塔14底端和所述冷凝水回收管2连接，所述进气管上设置有所述高压风机13，通过所述高压风机13将所述余热蒸发塔11内高温蒸汽经所述排气管进入所述冷凝塔14内进行冷却并通过所述冷凝水回收管2排出。

所述排液管和所述进液管1连接，所述排液管上设置有所述循环泵12，通过所述循环泵12实现待处理废水在所述余热蒸发系统内循环浓缩，从而使所述余热蒸发塔11中的废水浓缩到含盐量8％～15％，从而便于进入所述多级蒸发系统内进行进一步浓缩提纯。

所述多级蒸发系统包括若干蒸发组件，所述蒸发组件逐级连接，待处理废水经由一级的所述蒸发组件进入逐级经过各所述蒸发组件直至尾级的所述蒸发组件排出后进行脱盐处理。

所述蒸发组件均包括蒸发换热器21和浓缩蒸发塔22，所述蒸发换热器21包括第一蒸发换热管道和第二蒸发换热管道，所述第一蒸发换热管道两端分别连接高温蒸汽进气口和所述高温蒸汽出气口，所述第一蒸发换热管道和所述第二蒸发换热管道内物质在所述余热换热器15处进行换热处理。

对于一级的所述蒸发组件，所述高温蒸汽进气口直接通入外界的高温蒸汽，所述高温蒸汽出气口连接所述冷凝水回收管2，所述第二蒸发换热管道两端分别连接所述余热蒸发系统和一级所述蒸发组件中的所述浓缩蒸发塔22。

除一级外的所述蒸发组件，所述高温蒸汽进气口连接上一级的所述浓缩蒸发塔22顶端，所述高温蒸汽出气口连接所述冷凝水回收管2，所述第二蒸发换热管道两端分别连接上一级的所述浓缩蒸发塔22底端以及本级的所述浓缩蒸发塔22上部。

尾级所述蒸发组件上的所述浓缩蒸发塔22顶端与所述余热换热器15连接。

所述多级梯度换热系统包括若干梯度换热器31，所述梯度换热器31和所述蒸发组件一一对应连接，所述梯度换热器31均设置在所述高温蒸汽出气口和所述冷凝水回收管2之间，且各所述梯度换热器31均设置在所述进液管1和所述余热换热器15之间。

具体的，所述梯度换热器31包括第一梯度换热管道和第二梯度换热管道，所述第一梯度换热管道两端分别连接所述高温蒸汽出气口和所述冷凝水回收管2，待处理废水经由所述第二梯度换热管道通过各所述梯度换热器31。所述第一梯度换热管道和所述第二梯度换热管道内物质在所述余热换热器15处进行换热处理，具体的，各级的所述蒸发组件排出的蒸汽在所述第一梯度换热管道和所述第二梯度换热管道内的待处理废水进行热交换。

较佳的，从所述进液管1至所述余热换热器15，待处理废水依次经过尾级至一级所述蒸发组件对应的所述梯度换热器31，从而逐级进行加热使待处理废水在进入所述余热换热器15前时利用余热至50℃。

较佳的，所述新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置还包括控制系统，所述控制系统与所述多级蒸发系统、所述多级梯度换热系统、所述余热蒸发系统均连接，所述控制系统采用PLC控制系统用以控制各系统之间的工作。

在所述余热蒸发系统中，所述余热蒸发塔11的废水利用所述循环泵12，再次经过所述余热换热器15升温至60℃～95℃，喷入所述余热蒸发塔11塔顶，与所述高压风机13鼓出的空气充分接触后，空气吸湿成饱和湿空气，经塔顶除雾器进入所述冷凝塔14降温，水分冷凝分离，空气循环回所述余热蒸发塔11。所述余热蒸发系统采用低温、常压的蒸发模式，低于沸点蒸发运行，不会产生结垢堵塞现象，设备清洗次数少，运维成本低。

所述余热蒸发塔11中的废水浓缩到含盐量8％～15％，达到多级蒸发的经济进水指标后，保持50℃～60℃温度下，进入所述多级蒸发系统。

所述多级蒸发系统可以是二级、三级或四级蒸发系统，通过控制一级入口处的蒸汽压力温度，保证尾级出口蒸汽温度在60℃～95℃，以提供所述余热蒸发系统的补充热源。

所述多级蒸发系统中上一级产生的二次蒸汽供下一级蒸发使用。每一级蒸发器的高温冷凝水，都有设有所述多级梯度换热系统的换热器，高盐废水进水，经后一级的冷凝水换热器流向前一级冷凝水换热器，依次换热至50℃后进入所述余热蒸发系统，充分利用系统热能，降低了蒸发热能损失，减少运行成本。

预处理后的高盐废水，通过所述精密过滤器3，去除废水中固体悬浮物等杂质后，经过所述多级梯度换热系统逆流换热升温至50℃，进入所述余热蒸发装置的所述余热蒸发塔11，利用所述循环泵12与所述余热换热器15换热升温至60℃～95℃，并利用所述高压风机13，将大量蒸汽带入所述冷凝塔14凝结，实现高效蒸发。高盐废水经过所述余热蒸发系统处理后，含盐浓度达到8％～12％，温度保持50℃～60℃，进入所述多级蒸发系统，浓缩结晶后送入脱盐设备脱除结晶盐。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置，其特征在于，包括多级蒸发系统、多级梯度换热系统、余热蒸发系统，所述多级梯度换热系统设置在所述多级蒸发系统上，所述余热蒸发系统设置在所述多级蒸发系统和所述多级梯度换热系统之间。

2.如权利要求1所述的新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置，其特征在于，所述余热蒸发系统包括余热蒸发塔、循环泵、高压风机、冷凝塔、余热换热器，所述余热蒸发塔和所述余热换热器连接，所述余热蒸发塔和所述冷凝塔连接，所述余热换热器和进液管、所述多级蒸发系统连接，所述多级梯度换热系统同时设置在所述进液管和所述多级蒸发系统上，所述高压风机设置在所述余热蒸发塔和所述冷凝塔之间，所述循环泵设置在所述余热蒸发塔和所述余热换热器之间。

3.如权利要求2所述的新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置，其特征在于，所述余热换热器设置在所述多级蒸发系统的末端，所述余热换热器包括第一余热换热管道和第二余热换热管道，所述第一余热换热管道两端分别连接所述进液管和所述余热蒸发塔，所述第二余热换热管道两端分别连接所述多级蒸发系统和冷凝水回收管。

4.如权利要求3所述的新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置，其特征在于，所述余热蒸发塔顶端通过排气管和所述冷凝塔下部连接，所述余热蒸发塔底端设置排液管，所述冷凝塔顶端通过进气管和所述余热蒸发塔下部连接，所述冷凝塔底端和所述冷凝水回收管连接，所述进气管上设置有所述高压风机，通过所述高压风机将所述余热蒸发塔内高温蒸汽经所述排气管进入所述冷凝塔内进行冷却成冷凝水通过所述冷凝水回收管排出。

5.如权利要求4所述的新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置，其特征在于，所述排液管和所述进液管连接，所述排液管上设置有所述循环泵。

6.如权利要求3所述的新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置，其特征在于，所述多级蒸发系统包括若干蒸发组件，所述蒸发组件逐级连接，待处理废水经由一级的所述蒸发组件进入逐级经过各所述蒸发组件直至尾级的所述蒸发组件排出。

7.如权利要求6所述的新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置，其特征在于，所述蒸发组件均包括蒸发换热器和浓缩蒸发塔，所述蒸发换热器包括第一蒸发换热管道和第二蒸发换热管道，所述第一蒸发换热管道两端分别连接高温蒸汽进气口和高温蒸汽出气口。

8.如权利要求7所述的新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置，其特征在于，对于一级的所述蒸发组件，所述高温蒸汽进气口直接通入外界的高温蒸汽，所述高温蒸汽出气口连接所述冷凝水回收管，所述第二蒸发换热管道两端分别连接所述余热蒸发系统和一级所述蒸发组件中的所述浓缩蒸发塔；

除一级外的所述蒸发组件，所述高温蒸汽进气口连接上一级的所述浓缩蒸发塔顶端，所述高温蒸汽出气口连接所述冷凝水回收管，所述第二蒸发换热管道两端分别连接上一级的所述浓缩蒸发塔底端以及本级的所述浓缩蒸发塔上部；

尾级所述蒸发组件上的所述浓缩蒸发塔顶端与所述余热换热器连接。

9.如权利要求7所述的新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置，其特征在于，所述多级梯度换热系统包括若干梯度换热器，所述梯度换热器和所述蒸发组件一一对应连接，所述梯度换热器均设置在所述高温蒸汽出气口和所述冷凝水回收管之间，且各所述梯度换热器均设置在所述进液管和所述余热换热器之间。

10.如权利要求2所述的新型组合式超低能耗蒸发浓缩装置，其特征在于，所述进液管设置有精密过滤器。

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