CN214360798U - 一种新型乳化蒸发系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开新型乳化蒸发系统，包括通过管道依次连接形成循环回路的喷淋蒸发塔、一级液滴分离器、风机、一级表冷器、二级液滴分离器、二级表冷器、三级液滴分离器、一级加热器以及二级加热器，喷淋蒸发塔下方设有蒸发塔釜底槽，蒸发塔釜底槽下方设有稠厚器，稠厚器下方设有离心机，蒸发塔釜底槽通过导管与喷淋蒸发塔上方连接，导管上设有乳化装置，蒸发塔釜底槽通过管道连接有高盐水调节池，乳化装置为微米气泡发生器；本专利提高蒸发速率，降低蒸发能耗，乳化液含有微纳米级气泡，具有分散作用，系统没有投加分散剂喷淋废水不易在管道和池壁形成结垢，为废水蒸发浓缩回收水资源夯下坚实基础，减少废水排污量，对工企业的节能减排意义重大。

Description

一种新型乳化蒸发系统

技术领域

本实用新型涉及环境工程废水处理技术领域，特别涉及一种新型乳化蒸发系统。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，工业规模不断扩大，工业用水量激增，排放水量也同步增加，排放的盐分也是同步增加，导致盐分对环境影响增加。为了全国水环境质量总体改善，实现生态系统良性循环，国家相关部门颁发了一系列政策和标准。国家发改委发布了《国家发展改革委关于做好中小企业节能减排工作的通知》，通知提出要以科学发展观为指导，扎实推进中小企业节能减排，加快节能减排技术开发，大力推广共性节能减排技术，鼓励使用“零排放”技术；环保部在“环境保护十一五规划”中明确要求在钢铁、电力、化工、煤炭等重点行业推广废水循环利用，努力实现废水少排放或零排放；在国务院印发的《水污染防治行动计划》中提出全面控制污染物排放、加强基础研究和前瞻技术研发，推动工业用水循环发展，提高用水效率。

以上政策要求部分行业工业废水进行零排放，其中蒸发结晶技术是目前工业废水零排放系统中最常规的处理技术。该蒸发技术手段包括蒸发塘工艺、蒸发(热)处理工艺以及膜蒸馏技术。蒸发塘工艺存在占地广、受气候条件限制的问题；膜蒸馏存在工艺成本高、膜污堵问题；蒸发(热)处理工艺主要包括多效蒸发、机械压缩再蒸发和多级闪蒸，这些技术存在蒸发器易堵塞、不耐腐蚀、设备投资高、能耗高等缺点。因此研发探索一种高效、节能、耐腐蚀、投资和运营成本低的蒸发(热)技术对于促进工业废水零排放的实现尤为重要，针对以上常规蒸发技术的优缺点，开展乳化蒸发项目研究，达到降低热蒸发的能耗的目的，在研究的基础上形成本专利。

常规乳化技术是指一种液体以极微小液滴状态均匀分散在互不相溶的另一种液体中，形成乳状液体。本专利研究的乳化是将过饱和气体加压、切割形成极微小气泡均匀分散在废水中，形成气体乳化液。超饱和乳化液经喷淋释放压力产生乳化液滴，在乳化液滴释放压力过饱和气体溢出液滴时会形成微米气体通道，增加液滴气液比表面积，超大液滴比表面积有利于蒸发速率的提高，这就是乳化蒸发技术理论体系。

本项目创新性地提出把乳化的概念应用到“气液乳化”，拟将乳化技术与蒸发技术相结合，以乳化技术增加液滴的比表面积，从而提高蒸发效率，完成高盐废水的脱盐和水回收利用，此项研究目前在国内外尚属首次。

实用新型内容

实用新型的目的在于提供一种新型乳化蒸发系统，解决了现有蒸发器易堵塞、不耐腐蚀、设备投资高、能耗高等缺点的问题。

本实用新型是这样实现的，一种新型乳化蒸发系统，该乳化蒸发系统包括通过管道依次连接形成循环回路的喷淋蒸发塔、一级液滴分离器、风机、一级表冷器、二级液滴分离器、二级表冷器、三级液滴分离器、一级加热器以及二级加热器，所述喷淋蒸发塔下方设有蒸发塔釜底槽，所述蒸发塔釜底槽下方设有稠厚器，所述稠厚器下方设有离心机，所述蒸发塔釜底槽通过导管与所述喷淋蒸发塔上方连接，所述导管上设有乳化装置，所述蒸发塔釜底槽通过管道连接有高盐水调节池，所述乳化装置为微米气泡发生器。

本实用新型的进一步技术方案是：所述喷淋蒸发塔中采用的喷头能将乳化液喷淋成1-3mm乳化液滴。

本实用新型的进一步技术方案是：所述微米气泡发生器将气泡直径控制在50um-100um。

本实用新型的进一步技术方案是：该乳化蒸发系统中的蒸发温度为40-70℃。

本实用新型的进一步技术方案是：所述喷淋蒸发塔内的蒸发温度为55℃。

本实用新型的进一步技术方案是：所述喷淋蒸发塔的空塔流速为1-2m/S。

本实用新型的进一步技术方案是：所述喷淋蒸发塔与所述一级液滴分离器之间的管道、所述二级液滴分离器与所述二级表冷器之间的管道、所述二级表冷器与所述三级液滴分离器之间的管道、所述三级液滴分离器与所述一级加热器之间的管道、所述一级加热器与所述二级加热器之间的管道、所述二级加热器与所述喷淋蒸发塔之间的管道、所述导管、所述喷淋蒸发塔、所述蒸发塔釜底槽上均设有温度感应器。

本实用新型的进一步技术方案是：所述三级液滴分离器与所述一级加热器之间的管道上设有风门，所述二级加热器与所述喷淋蒸发塔之间的管道上设有风门。

本实用新型的进一步技术方案是：所述一级表冷器与所述一级加热器之间设有连接管，所述连接管上设有温度感应器以及压缩机机组。

本实用新型的进一步技术方案是：所述二级表冷器与所述二级加热器之间设有连接管，所述连接管上设有温度感应器以及压缩机机组。

本实用新型的有益效果：1)本专利技术提高喷淋液滴比表面积，提高蒸发速率，相对常规喷淋液滴比表面积、多效蒸发或MVR蒸发列管表面积，增加两倍以上的比表面积工艺；

2)本专利技术采用中温蒸发，蒸发室温度40-70°；

3)本专利乳化装置采用高速切割原理，将空气和水体切割形成气相乳化液；

4)本专利采用喷淋蒸发塔，空塔流速1-2m/S；

5)本专利采用喷淋蒸发塔结构，防止结垢；

6)本专利技术提高气液比表面积，提高蒸发速率，降低蒸发能耗，由于形成的乳化液含有微纳米级气泡，具有分散作用，系统没有投加分散剂，喷淋废水不易在管道和池壁进行结垢，为废水蒸发浓缩回收水资源夯下坚实基础，这样大大减少了废水排污量，对工业企业的节能减排意义重大。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种新型乳化蒸发系统的结构示意图。

附图标记：1.喷淋蒸发塔、2.一级液滴分离器、3.风机、4.一级表冷器、5.二级液滴分离器、6.二级表冷器、7.三级液滴分离器、8.一级加热器、9.二级加热器、10.蒸发塔釜底槽、11.稠厚器、12.离心机、13.乳化装置、14.高盐水调节池、15、风门。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

实施例一：

图1示出了一种新型乳化蒸发系统，该乳化蒸发系统包括通过管道依次连接形成循环回路的喷淋蒸发塔1、一级液滴分离器2、风机3、一级表冷器4、二级液滴分离器5、二级表冷器6、三级液滴分离器7、一级加热器8以及二级加热器9，所述喷淋蒸发塔1下方设有蒸发塔釜底槽10，所述蒸发塔釜底槽10下方设有稠厚器11，所述稠厚器11下方设有离心机12，所述蒸发塔釜底槽10通过导管与所述喷淋蒸发塔1上方连接，所述导管上设有乳化装置13，所述蒸发塔釜底槽10通过管道连接有高盐水调节池14，所述乳化装置13为微米气泡发生器。

所述喷淋蒸发塔1中采用的喷头能将乳化液喷淋成1-3mm乳化液滴。

所述微米气泡发生器将气泡直径控制在50um-100um。

该乳化蒸发系统中的蒸发温度为40-70℃。

所述喷淋蒸发塔1内的蒸发温度为55℃。

所述喷淋蒸发塔1的空塔流速为1-2m/S。

所述喷淋蒸发塔1与所述一级液滴分离器2之间的管道、所述二级液滴分离器5与所述二级表冷器6之间的管道、所述二级表冷器6与所述三级液滴分离器7之间的管道、所述三级液滴分离器7与所述一级加热器8之间的管道、所述一级加热器8与所述二级加热器9之间的管道、所述二级加热器9与所述喷淋蒸发塔1之间的管道、所述导管、所述喷淋蒸发塔1、所述蒸发塔釜底槽10上均设有温度感应器。

所述三级液滴分离器7与所述一级加热器8之间的管道上设有风门15，所述二级加热器9与所述喷淋蒸发塔1之间的管道上设有风门15。

所述一级表冷器4与所述一级加热器8之间设有连接管，所述连接管上设有温度感应器以及压缩机机组。

所述二级表冷器6与所述二级加热器9之间设有连接管，所述连接管上设有温度感应器以及压缩机机组。

目前系统运行不需要投加药剂，蒸发冷却液出水水质TDS＜800mg/L，出水水质优于全厂水平衡回用系统中水水质要求。

本实用新型的工作原理：本专利蒸发技术路线是：高盐水调节池—→蒸发塔釜底槽—→乳化装置—→喷淋蒸发塔—→蒸发塔釜底槽—→稠厚器蒸发—→离心机盐离心分离—→盐打包—→存储外运。

本专利蒸汽技术路线：喷淋蒸发塔—→一级液滴分离器—→风机—→一级表冷器—→二级液滴分离器—→二级表冷器—→三级液滴分离器—→一级加热器—→二级加热器—→喷淋喷淋塔循环。液滴分离器分离的蒸发液冷却回用。

采用乳化技术工艺，将气体加压、切割形成极微小过饱和气泡均匀分散在废水中，形成气相乳化液。超饱和乳化液经喷淋释放压力产生乳化液滴，在乳化液滴释放压力过饱和气体溢出液滴时形成微米气体通道，增加液滴气液比表面积，超大液滴比表面积提高蒸发速率，降低能耗。本专利技术采用微米气泡发生装置，将高于溶解空气体积6倍空气量乳化溶于废水当中，增加空气在废水中的浓度。调节气体和液体混合比，在微米气泡发生装置将气泡直径控制在50um-100um，减少形成纳米气泡，纳米气泡溶于水中，纳米气泡不利于气泡内气体释放。气泡随着气液比的增大而增大。采用常规喷头将乳化液喷淋成1-3mm乳化液滴，调节喷头规格，筛选喷头，达到喷淋液滴直径要求。

微米气泡发生技术核心工艺采用微米气泡发生装置，采用切割装置，废水和空气混合，经多级高速离心切割将空气切割成微米气泡分散在水体中，形成微米气泡，气体在泵进口管道直接吸入，利用开式叶轮结构，在切割装置内产生气液二相充分的混合并达到过饱和状态，高速旋转的多级切割叶轮将吸入的空气多次切割成微纳米气泡。调节气液比产生的气泡分布直径控制为50-100um，确保形成微米气泡，减少纳米气泡，纳米气泡溶于水中，不会释放出来。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型乳化蒸发系统，其特征在于：该乳化蒸发系统包括通过管道依次连接形成循环回路的喷淋蒸发塔(1)、一级液滴分离器(2)、风机(3)、一级表冷器(4)、二级液滴分离器(5)、二级表冷器(6)、三级液滴分离器(7)、一级加热器(8)以及二级加热器(9)，所述喷淋蒸发塔(1)下方设有蒸发塔釜底槽(10)，所述蒸发塔釜底槽(10)下方设有稠厚器(11)，所述稠厚器(11)下方设有离心机(12)，所述蒸发塔釜底槽(10)通过导管与所述喷淋蒸发塔(1)上方连接，所述导管上设有乳化装置(13)，所述蒸发塔釜底槽(10)通过管道连接有高盐水调节池(14)，所述乳化装置(13)为微米气泡发生器。

2.根据权利要求1所述的一种新型乳化蒸发系统，其特征在于：所述喷淋蒸发塔(1)中采用的喷头能将乳化液喷淋成1-3mm乳化液滴。

3.根据权利要求1所述的一种新型乳化蒸发系统，其特征在于：所述微米气泡发生器将气泡直径控制在50um-100um。

4.根据权利要求1所述的一种新型乳化蒸发系统，其特征在于：所述喷淋蒸发塔(1)与所述一级液滴分离器(2)之间的管道、所述二级液滴分离器(5)与所述二级表冷器(6)之间的管道、所述二级表冷器(6)与所述三级液滴分离器(7)之间的管道、所述三级液滴分离器(7)与所述一级加热器(8)之间的管道、所述一级加热器(8)与所述二级加热器(9)之间的管道、所述二级加热器(9)与所述喷淋蒸发塔(1)之间的管道、所述导管、所述喷淋蒸发塔(1)、所述蒸发塔釜底槽(10)上均设有温度感应器。

5.根据权利要求1所述的一种新型乳化蒸发系统，其特征在于：所述三级液滴分离器(7)与所述一级加热器(8)之间的管道上设有风门(15)，所述二级加热器(9)与所述喷淋蒸发塔(1)之间的管道上设有风门(15)。

6.根据权利要求1所述的一种新型乳化蒸发系统，其特征在于：所述一级表冷器(4)与所述一级加热器(8)之间设有连接管，所述连接管上设有温度感应器以及压缩机机组。

7.根据权利要求1所述的一种新型乳化蒸发系统，其特征在于：所述二级表冷器(6)与所述二级加热器(9)之间设有连接管，所述连接管上设有温度感应器以及压缩机机组。

Images