CN216497505U - 智能低温除杂浓缩设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化学废液处理设备技术领域，特指一种智能低温除杂浓缩设备；本实用新型包括原液吸热升温储存槽、反应釜、射流抽压装置，原液吸热升温储存槽连接反应釜，反应釜连接精滤装置；反应釜、射流抽压装置之间连接有不锈钢板式翅片散热器；反应釜、不锈钢板式翅片散热器之间还连接有蒸汽降温换热管道，蒸汽降温换热管道位于原液吸热升温储存槽内；本实用新型的反应釜产生的蒸汽可以对原液进行加热升温，蒸汽经冷凝后变成水循环利用，安装操作简单，设备体积小，占地面积少，可以对化学废液进行除杂减量排放、浓缩回收再利用，直接减少污染物的排放、降低企业运营成本、节省不可再生资源消耗量。

Description

智能低温除杂浓缩设备

技术领域

本实用新型涉及化学废液处理设备技术领域，特指一种智能低温除杂浓缩设备。

背景技术

目前关于化工、机加、电镀、氧化等产业，绝大部分会产生具有污染性的化学废液，包含含镍化学废液、氧化混合废酸液、高磷高氮废液、变质切削液等)，国家都禁止直接排放，都需要经过加入化学药剂发生化学反应沉淀，最终大量产生固体危废，再通过付费给国家指定机构，让其帮助进行合理性处理；这样做一方面会对环境产生很大污染，另一方面会极大增加企业相应的运行成本，同时还会造成资源的巨大浪费。

前述化学废液处理技术，目前主要从转换处理物质的形式和减少物质处理量出发，主要包含中和沉淀处理固危废；电热蒸煮将水分离，减少需要处理重量；高温浓缩结晶等，这些技术无法做到资源回收利用，并且都需要用到大量水和电，效率低，造成资源极大浪费；对于将此类化学废液进行除杂浓缩回收再利用的技术方向，有待创新突破。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种智能低温除杂浓缩设备，该智能低温除杂浓缩设备解决了现有的化学废液处理技术所存在的：资源浪费大、成本高、效率低等缺陷。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：智能低温除杂浓缩设备，包括原液吸热升温储存槽、反应釜、射流抽压装置，原液吸热升温储存槽连接反应釜，反应釜连接精滤装置；反应釜、射流抽压装置之间连接有不锈钢板式翅片散热器；反应釜、不锈钢板式翅片散热器之间还连接有蒸汽降温换热管道，蒸汽降温换热管道位于原液吸热升温储存槽内。

进一步的，所述的原液吸热升温储存槽连接袋式过滤器，袋式过滤器连接增压泵，增压泵连接外部进液管，用于对原液进行初级过滤。

进一步的，所述的不锈钢板式翅片散热器的内侧面并排安装有蒸发器，可以实现热交换，从而降低能源损耗。

进一步的，所述的不锈钢板式翅片散热器的外侧面并排安装有外转子散热风机组，加速热交换。

进一步的，所述的反应釜内具有U型换热管，U型换热管与第一热泵压缩机、板式换热器、第二热泵压缩机连接，第一热泵压缩机、板式换热器、第二热泵压缩机位于反应釜外，可以对反应釜提供加热，加速产生水蒸汽。

进一步的，所述的板式换热器连接蒸发器，板式换热器产生的热量可以用于蒸发器热交换。

进一步的，所述的反应釜的出液管连接压力水泵，压力水泵连接精滤装置，通过精滤装置进一步对浓缩的液体进行过滤，达到合格排放标准。

进一步的，所述的原液吸热升温储存槽连接计量泵，计量泵用于添加药剂到原液吸热升温储存槽内与原液进行混合。

进一步的，所述的计量泵与原液吸热升温储存槽的连接管路上安装有纳米气泡发生器。

进一步的，所述的射流抽压装置连接水箱，实现水循环利用。

本实用新型的有益效果在于：反应釜产生的蒸汽可以对原液进行加热升温，蒸汽经冷凝后变成水循环利用，安装操作简单，设备体积小，占地面积少，可以对化学废液进行除杂减量排放、浓缩回收再利用，直接减少污染物的排放、降低企业运营成本、节省不可再生资源消耗量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的另一角度结构示意图。

图3为本实用新型的内部结构的立体示意图。

图4为本实用新型的内部结构的平面示意图。

标号及说明：

反应釜1、原液吸热升温储存槽2、蒸汽降温换热管道3、蒸发器4、不锈钢板式翅片散热器5、外转子散热风机组6、袋式过滤器7、计量泵8、射流抽压装置9、第一热泵压缩机10、水箱11、增压泵12、精滤装置13、压力水泵14、曝气阀15、泄压阀16、差压传感器17、板式换热器18、第二热泵压缩机19。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

见图1——图4，本实用新型智能低温除杂浓缩设备包括反应釜1、原液吸热升温储存槽2、加药搅拌过滤系统、蒸汽降温冷凝系统、热泵加热系统、射流抽压装置9、精滤装置13、电脑控制系统，反应釜1通过阀门管道与原液热能回收升温槽2连接。

本实用新型的反应釜1采用PPH材料(Polyproplyene-Homo，均聚聚丙烯)，反应釜1通过蒸汽降温换热管道3与蒸汽降温冷凝系统连接，蒸汽降温冷凝系统由蒸发器、不锈钢板式翅片散热器5、外转子散热风机组6并列组成，反应釜1与热泵加热系统连接，反应釜1与成品精滤装置连接。

本实用新型的加药搅拌过滤系统，用于初级过滤的原液进入原液吸热升温储存槽2后，添加药水、搅拌；由增压泵12、袋式过滤器7、计量泵8通过管道连接组成。

本实用新型的蒸汽降温冷凝系统用于降低反应釜1产生流至射流抽压装置9的蒸汽温度，由热泵加热系统的蒸发器、不锈钢板式翅片散热器5、4个外转子散热风机组6组成；

本实用新型的射流抽压装置9一端与蒸汽降温冷凝系统连接，另一端与水箱11连接，射流抽压装置9有三个功能：1、抽反应釜1产生的的水蒸汽；2、使反应釜1中保持负压状态，降低反应釜1中原液中水的气化温度，扩大原液浓缩温度的范围，在45℃-100℃之间均可产生大量水蒸汽，实现原液浓缩，3、实现水蒸汽的液化，水蒸汽转化成水再次循环利用。

本实用新型的热泵加热系统，一端与反应釜1中U型换热管连接，用于加热反应釜1中的原液温度，使原液中水分受热产生水蒸汽；同时热泵加热系统的蒸发器在进行热交换时产生制冷量，用于蒸汽降温冷凝系统的降温。热泵加热系统，由第一热泵压缩机10、板式换热器18、第二热泵压缩机19、蒸发器、U型换热管组成，主要作用：1、通过U型换热管加热反应釜1中原液温度；2、通过蒸发器散出的制冷量配合外转子散热风机组6，对不锈钢板式翅片散热器5中蒸汽的进行冷却。

本实用新型的精滤装置13，一端与反应釜1连接，另一端与成品化学液储存槽连接，主要作用：1、将反应釜1中浓缩完成的原液输送至成品化学液储存槽中；2、精密过滤反应釜1中浓缩完成的化学液。

本实用新型的智能中控系统，用于控制设备整体运行逻辑，可实现设备手动运行、自动运行，与上述系统均有连接，用多线程PLC控制，稳定性高，作用是：1、控制机柜内各系统正常启停；2、检测设备实时运行状态，可实现自动控制温度、压力、差压传感器的数据处理、泄压阀、曝气阀等所有操作。

本实用新型的加药搅拌过滤系统、反应釜1、原液吸热升温储存槽2、蒸汽降温冷凝系统、射流抽压装置9、热泵加热系统、精滤装置13、智能中控系统全部安装在机柜内。

本实用新型的具体的连接结构如下。

本实用新型的增压泵12的一端连接外部进液管、另一端连接袋式过滤器7，袋式过滤器7连接原液吸热升温储存槽2，原液吸热升温储存槽2有中转储存作用，内置蒸汽降温换热管道3，原液吸热升温储存槽2可以吸收蒸汽降温换热管道3的热能用于热能回收，提升待处理原液在进入反应釜1前的温度，缩短原液在反应釜1升温浓缩的时间。

本实用新型的计量泵8连接原液吸热升温储存槽2，计量泵8与原液吸热升温储存槽2的连接管路上安装有纳米气泡发生器，纳米气泡发生器可以产生纳米气泡。原液吸热升温储存槽2连接反应釜1，反应釜1的出液管连接压力水泵14，压力水泵14连接精滤装置13，精滤装置13连接外部成品化学液储存槽。

本实用新型的反应釜1、射流抽压装置9之间连接有不锈钢板式翅片散热器5，射流抽压装置9连接水箱11。

本实用新型的不锈钢板式翅片散热器5的内侧面并排安装有蒸发器，不锈钢板式翅片散热器5具有管道分别连接蒸汽降温换热管道3、射流抽压装置9。

本实用新型的机柜内还具有第一热泵压缩机10、板式换热器18、第二热泵压缩机19，第一热泵压缩机10、板式换热器18、第二热泵压缩机19组成热泵系统，反应釜1中具有U型换热管，U型换热管连接热泵系统，从而为反应釜1供热。

本实用新型的机柜侧面安装有外转子散热风机组6，吹的冷风可以对反应釜1出来的气体在经过不锈钢板式翅片散热器5时，进行降温冷凝成水。

本实用新型的反应釜1、不锈钢板式翅片散热器5之间连接有蒸汽降温换热管道3，蒸汽降温换热管道3位于原液吸热升温储存槽2内。

本实用新型的板式换热器18连接蒸发器，板式换热器18工作时，蒸发器会制冷，外转子散热风机组6把蒸发器的冷气抽出去形成冷风，不锈钢板式翅片散热器5放在蒸发器和外转子散热风机组6之间，冷风吹在不锈钢板式翅片散热器5上就可以对不锈钢板式翅片散热器5的蒸汽进行散热冷却。

本实用新型的射流抽压装置9，由水泵、射流器、消泡器通过管道连接组成，消泡器装在水箱11里面。

本实用新型的工作原理如下。

将外界原液利用增压泵12，经过袋式过滤器7初级过滤直接排放至原液吸热升温储存槽2中，通过排放蒸汽的蒸汽降温换热管道3吸收管道中热能而进行升温，同时降低反应釜1产生的蒸汽在蒸汽降温换热管道3中的温度。原液吸热升温储存槽2的混合液加入反应釜1，混合液在反应釜1内被浓缩后，从压力水泵14进入精滤装置13，从精滤装置13排出到外部成品储存罐中待使用。

药从计量泵8自动添加药剂加入原液吸热升温储存槽2，并进行曝气搅拌循环过滤一定时间后，利用压差将升温并初步除杂的原液吸入反应釜1中。

第一热泵压缩机10、板式换热器18、第二热泵压缩机19组成的热泵系统位于反应釜1内连接U型换热管，用于加热反应釜1中的原液产生蒸汽。

在射流抽压装置9的作用下，反应釜1产生的气体从反应釜1进入原液吸热升温储存槽2，再经过散热组件5的不锈钢板式翅片散热器冷却，通过射流抽压装置9后进入水箱11转化成水供射流抽压装置9循环使用，多余部分的水经过管道外排。

本实用新型的特点有以下几点。

1、射流抽压装置9需要用水，反应釜1产生的气体可以冷却成水供射流抽压装置9循环使用，形成环保效果。

2、反应釜1中产生的浓缩液，不是固态的，没有了固态废物。

3、射流抽压装置9抽压形成负压状态，降低了水的沸点，加速反应釜1中蒸汽产生。

4、降温冷凝的的蒸汽经过射流抽压装置9后全部转化成水外排，达到浓缩的效果。

5、原液在反应釜1中浓缩完毕经过精滤装置13处理后能达到回收利用的标准，可直接利用。

6、热泵系统热交换产生的制冷量将反应釜1中产生的蒸汽进行降温冷凝，缩小蒸汽进入射流抽压装置9时的体积，缩短浓缩时间，直接节省电能，有效提升浓缩效率。

本实用新型的优点是，可以运用于各种化学废液除杂浓缩处理，主要有以下有益效果。

1、降低能量损失：根据能量守恒定律，利用外转子抽风机将热泵工作时置换的制冷量大部分经过蒸汽降温冷凝装置后，有效降低负压管道中蒸汽温度，缩小蒸汽体积，提升浓缩效率。

2、蒸汽降温冷凝，采用并列式结构，由外转子散热风机组6、蒸发器和不锈钢板式翅片散热器5并排放置并进行密封(防止热交换产生的制冷量散失)，充分利用风机将热泵系统加热工作时交换产生的制冷量通过蒸发器散发出来再经过不锈钢板式翅片散热器5后排出机柜，实现能量双重利用，真正做到节能。

3、反应釜，采用PPH材料(Polyproplyene-Homo，均聚聚丙烯)，不会参与化学废液发生反应，安全可靠，采用标准开模，一体化成型技术，反应釜抗压强度高，保温效果好，耐腐蚀性强，可用于各种化学废液盛装反应。

4、加药时，采用纳米气泡发生器将药剂转化为微纳米气泡形式进入原液吸热升温储存槽2中进行搅拌，有利用杂质和药剂充分结合反应并沉降。

5、射流抽压装置9，抽压真空度高(正常工作压力可达-0.098MPA)、蒸汽液化率高，过流部件采用PPH材料，耐腐蚀耐温、现有技术大多采用不锈钢真空压力泵(能耗高、不耐腐蚀、故障率高，使用寿命短)，与传统真空压力泵相比，射流抽压装置可靠性高、节能。

6、设备集成系统化，利用一个机柜将多个模块化的处理系统集成在一起，安装操作简单，设备体积小，占地面积减少2/3、内部空间利用率高。

7、精滤装置13，采用新型碳化硅膜过滤，与传统棉芯相比，过滤精度高，可达0.2μm，实现免拆清洗，使用寿命长，两至三年更换。

8、反应釜1设有曝气阀15、泄压阀16、差压传感器17，在反应釜1的原液温度达到热泵设定温度、压力达到射流抽压装置9极限负压时，曝气阀15会自动打开，通过进气进行搅拌加速原液中水的汽化，产生蒸汽，使原液浓度不断升高直至成品。

9、整体机柜采用框架式结构，骨架用不锈钢方通无缝焊接而成，整体密封，承载强度高，防腐防尘。

10、蒸汽降温冷凝系统，回收利用热交换产生的制冷量，降低进入射流抽压装置9的蒸汽温度，使水蒸汽液化，提升效率。

本实用新型可以对化学废液进行除杂减量排放、浓缩回收再利用，直接减少污染物的排放、降低企业运营成本、节省不可再生资源消耗量。

Claims (10)

1.智能低温除杂浓缩设备，其特征在于：包括原液吸热升温储存槽、反应釜、射流抽压装置，原液吸热升温储存槽连接反应釜，反应釜连接精滤装置；反应釜、射流抽压装置之间连接有不锈钢板式翅片散热器；反应釜、不锈钢板式翅片散热器之间还连接有蒸汽降温换热管道，蒸汽降温换热管道位于原液吸热升温储存槽内。

2.根据权利要求1所述的智能低温除杂浓缩设备，其特征在于：所述的原液吸热升温储存槽连接袋式过滤器，袋式过滤器连接增压泵，增压泵连接外部进液管。

3.根据权利要求1所述的智能低温除杂浓缩设备，其特征在于：所述的不锈钢板式翅片散热器的内侧面并排安装有蒸发器。

4.根据权利要求1所述的智能低温除杂浓缩设备，其特征在于：所述的不锈钢板式翅片散热器的外侧面并排安装有外转子散热风机组。

5.根据权利要求3所述的智能低温除杂浓缩设备，其特征在于：所述的反应釜内具有U型换热管，U型换热管与第一热泵压缩机、板式换热器、第二热泵压缩机连接，第一热泵压缩机、板式换热器、第二热泵压缩机位于反应釜外。

6.根据权利要求5所述的智能低温除杂浓缩设备，其特征在于：所述的板式换热器连接蒸发器。

7.根据权利要求1所述的智能低温除杂浓缩设备，其特征在于：所述的反应釜的出液管连接压力水泵，压力水泵连接精滤装置。

8.根据权利要求1所述的智能低温除杂浓缩设备，其特征在于：所述的原液吸热升温储存槽连接计量泵。

9.根据权利要求8所述的智能低温除杂浓缩设备，其特征在于：所述的计量泵与原液吸热升温储存槽的连接管路上安装有纳米气泡发生器。

10.根据权利要求1所述的智能低温除杂浓缩设备，其特征在于：所述的射流抽压装置连接水箱。

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