CN216946291U - 一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置，包括预热器、刮板薄膜蒸发器、空心桨叶干燥器、物料冷凝器、冷凝液罐、出料切断阀、出料螺旋组成。所述刮板薄膜蒸发器与空心桨叶干燥器竖向串联布置，料液由刮板薄膜蒸发器浓缩后进入空心桨叶干燥器进一步干燥至固体出料。该种蒸发装置结合两种干燥方式的优点，大大降低了料液的停留时间，能有效防止热分解和副反应，有利于物料中热敏性溶剂的回收；能防止蒸发器出口物料堵塞，容易实现连续自动化，降低劳动强度，具有较高的安全环保性能。

Description

一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置

技术领域

本实用新型属于蒸发技术领域，具体涉及一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置，用于化工、环保行业中含固溶剂的回收处理。

背景技术

在含渣高粘度废液处理领域，应用比较好的技术包括多效蒸发技术、机械式蒸汽再压缩(MVR)技术，虽然能耗相对较低，但其停留时间长，容易结垢，在处理热敏性、高粘度物料时存在一定的局限性,且系统较为复杂，投资成本较高。薄膜蒸发器的全名是机械搅拌式薄膜蒸发器，又称旋转薄膜蒸发器，是在常压或真空条件下进行降膜蒸发的新型高效蒸发器，它以设备传热系数高（蒸发强度大），低温蒸发效果好，物料停留时间短，适用的粘度范围宽，操作弹性大等优点，但抗结垢能力差，不适用于固含量较高的工况；空心桨叶干燥器结构紧凑、传热效率高，桨叶具有自洁能力，易于排料，适用于浆状、泥状物料。以上两种蒸发器各具特点，但在单独处理含渣高粘度废液时均存在一定难度，因此需要设计一种结合两种设备优点的连续生产流程，来缩短物料的停留时间，减少物料堵塞。

实用新型内容

针对上述问题情况，本实用新型提供一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置，解决在单独处理含渣高粘度废液时现有的蒸发装置都存在一定局限性的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置，包括预热器、刮板薄膜蒸发器、空心桨叶干燥器、物料冷凝器以及冷凝液罐，所述预热器的管程入口连接有物料入口，预热器的管程出口与刮板薄膜蒸发器的物料入口相连，所述刮板薄膜蒸发器与空心桨叶干燥器竖向串联布置，刮板薄膜蒸发器的物料出口与空心桨叶干燥器的物料入口相连，刮板薄膜蒸发器的蒸汽出口与预热器的壳程入口相连，所述预热器未冷凝蒸汽出口以及空心桨叶干燥器蒸汽出口均与物料冷凝器的管程进料口相连，预热器的冷凝蒸汽出口与物料冷凝器的管程出料口相连，物料冷凝器的管程出料口与冷凝液罐的入口相连。

进一步的，所述空心桨叶干燥器还设置有第一出料装置和第二出料装置，所述第一出料装置包括依次连接设置的第一出料切断阀、第一出料螺旋以及第二出料切断阀，所述第二出料装置包括依次连接设置的第三出料切断阀、第二出料螺旋以及第四出料切断阀，所述第一出料螺旋和第二出料螺旋为水平设置的空心圆柱状结构，内部设有螺旋桨叶推动物料移动，第一出料切断阀和第二出料切断阀分别设置在第一出料螺旋入口端和出口端，第三出料切断阀和第四出料切断阀分别设置在第二出料螺旋的入口端和出口端。

进一步的，在预热器的管程进料口设置有进料流量计，在物料冷凝器的管程出料口设置有出料流量计。

进一步的，刮板薄膜蒸发器外壁设有加热夹套，用于通入热源对刮板薄膜蒸发器进行加热，所述热源为蒸汽或导热油。

进一步的，所述空心桨叶干燥器设置有热源进口和热源出口，内部通入热源，所述热源为蒸汽或导热油。

进一步的，所述空心桨叶干燥器在蒸汽出口还设置有除尘装置，所述除尘装置为丝网除雾器或水浴除尘器。

进一步的，所述物料冷凝器采用立式双管程管壳式冷凝器，管程顶部为管程进料口，管程底部设管程出料口，壳程用于通入冷却水，下进上出。

再进一步的，所述装置还包括真空装置，所述刮板薄膜蒸发器、空心桨叶干燥器、物料冷凝器、冷凝液罐和预热器分别与真空装置相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型结合了刮板薄膜蒸发器和空心桨叶干燥器的优点，克服了刮板薄膜蒸发器固含量高易堵料的缺点，可实现真空操作下连续出料，降低劳动强度，具有较高的安全环保性能；

2、本实用新型对含渣量不稳定物料适应性好，物料处理前无需过滤，能有效防止了热敏性物料在装置内的停留时间，减少物料副反应和热分解，提高了产品回收率和质量；

3、本实用新型的空心桨叶干燥器蒸汽出口设有除尘装置，可防止固体粉尘进入蒸汽，提高回收溶剂品质；

4、本实用新型的刮板薄膜蒸发器产生的的热蒸汽，连接至预热器中对进料进行预热，实现了热量的二次利用，节约了能源。

5、本实用新型的空心桨叶干燥器通过设置为四个出料切断阀交替出料，满足了设备运行中真空度的要求，实现在真空条件下的连续出料。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型空心桨叶干燥器的出料装置结构示意图；

图中：1、预热器；2、刮板薄膜蒸发器；21、加热夹套；3、空心桨叶干燥器；31、第一出料切断阀；32、第一出料螺旋；33、第二出料切断阀；34、第三出料切断阀；35、第二出料螺旋；36、第四出料切断阀；4、物料冷凝器；5、冷凝液罐；6、进料流量计；7、出料流量计；8、除尘装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1所示，一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置，包括预热器1、刮板薄膜蒸发器2、空心桨叶干燥器3、物料冷凝器4以及冷凝液罐5，所述1的管程入口连接有物料入口，预热器1的管程出口与刮板薄膜蒸发器2的物料入口相连，预热器1采用卧式管壳式换热器，物料需走预热器管程，防止固体物料在壳体死角累积。

所述刮板薄膜蒸发器2与空心桨叶干燥器3竖向串联布置，刮板薄膜蒸发器2的物料出口与空心桨叶干燥器3的物料入口相连，物料先进入刮板薄膜蒸发器2进行浓缩后再进入空心桨叶干燥器3。物料在刮板薄膜蒸发器2浓缩倍数视物料含固量而定，一般出料控制在含固量20~50%，以排料顺畅为主要考虑因素。刮板薄膜蒸发器2外壁设有加热夹套21，用于通入热源对刮板薄膜蒸发器2进行加热，热源形式根据物料特性以及企业自有公用工程情况而定，一般选用蒸汽或者导热油。

所述空心桨叶干燥器3用以处理浓缩后的物料，可视物料的热敏性，调整主轴转数，用以调整物料在干燥器中的停留时间。出料的物料含固量可达到90%以上。空心桨叶干燥器3设置有热源进口和热源出口，外壁以及桨叶内部需通入热源，热源一般选用蒸汽或者导热油。空心桨叶干燥器3在蒸汽出口还设置有除尘装置8，防止固体粉尘进入蒸汽，提高回收溶剂的品质，所述除尘装置8为丝网除雾器或水浴除尘器。

在预热器1的管程进料口设置有进料流量计6，用于计量进口流量，在物料冷凝器4的管程出料口设置有出料流量计7。

刮板薄膜蒸发器2的蒸汽出口与预热器1的壳程入口相连，预热器1未冷凝蒸汽出口以及空心桨叶干燥器3蒸汽出口均与物料冷凝器4的管程进料口相连，预热器1的冷凝蒸汽出口与物料冷凝器4的管程出料口相连，物料冷凝器4的管程出料口与冷凝液罐5的入口相连。在具体运行时，物料经过刮板薄膜蒸发器2蒸发后产生的蒸汽进入预热器1壳程，与冷物料进行换热，将物料预热至接近沸点，对于预热器1中尚未冷凝完全的蒸汽与空心桨叶干燥器3蒸发产生的蒸汽混合进入物料冷凝器4进行冷凝，冷凝后凝液与预热器壳程冷凝的凝液合并后进入出料流量计7进行计量，之后再进入冷凝液罐5。

所述物料冷凝器4采用立式双管程管壳式冷凝器，管程顶部为管程进料口，管程底部设管程出料口，壳程用于通入冷却水，下进上出。

如图2所示，所述空心桨叶干燥器3还设置有两个出料装置：第一出料装置和第二出料装置，每个出料装置管道上设有一个出料切断阀，阀后接出料螺旋，每个螺旋出料口再设一个出料切断阀，出料螺旋为水平设置的空心圆柱状结构，内部设有螺旋桨叶推动物料移动，具体的，所述第一出料装置包括依次连接设置的第一出料切断阀31、第一出料螺旋32以及第二出料切断阀33，所述第二出料装置包括依次连接设置的第三出料切断阀34、第二出料螺旋35以及第四出料切断阀36。当空心桨叶干燥器3工作时，其中一个螺旋的前出料切断阀打开，后出料切断阀关闭，此时干燥后的物料由桨叶挤入该出料螺旋中，当通道中的空间被挤满时，螺旋前出料切断阀关闭，后出料切断阀打开，螺旋出料。另外一个出料螺旋前后切断阀状态正好与此相反。如此切换操作，即可实现真空状态下连续出料。

本实用新型装置还包括真空装置，所述刮板薄膜蒸发器、空心桨叶干燥器、物料冷凝器、冷凝液罐和预热器分别与真空装置相连。

本实用新型的含渣高粘度含溶剂废液的回收，回收的溶剂的类型包括二甲基乙酰胺（DMAC）、二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）、乙酸异丙酯、丙二醇等，主要适用的各类树脂薄膜、纤维、皮革制造等大量使用溶剂的行业。

下面以聚酰亚胺薄膜行业含渣含树脂废液的蒸发回收处理为具体实施例，其废液约含有水10~40%，含DMAC10~50%，含树脂1%~5%，含醋酸盐1~10%，DMAC在温度较高情况下容易分解产生二甲胺与醋酸，具有一定热敏性，且粘度较大，用单一设备难以实现连续化处理。

如图1所示，废液经过进料流量计6计量后进入预热器1，与刮板薄膜蒸发器产生的物料蒸汽进行换热至80~100℃；之后再进入刮板薄膜蒸发器2，将料液浓缩5~15倍，最终出刮板薄膜蒸发器2的固含量控制在30%~50%。浓缩物料通过重力进入空心桨叶干燥器3，在其内部进一步干燥，最终出料的固含量可以达到70~90%。

空心桨叶干燥器3设有两个出料口，每个出料管道上设有一个出料切断阀，出料切断阀后接出料螺旋，每个螺旋出料口再设一个出料切断阀。具体的，当空心桨叶干燥器3工作时，第一出料切断阀31打开，第二出料切断阀33关闭，第三出料切断阀34关闭，第四出料切断阀36打开，此时干燥后的物料由桨叶挤入第一出料螺旋32中。当第一出料螺旋32中空间被填满后，第一出料切断阀31关闭，第二出料切断阀33打开，螺旋开始出料；与此同时，第三出料切断阀34打开，第四出料切断阀36关闭，干燥后的物料由桨叶挤入第二出料螺旋35，当第二出料螺旋35中空间被填满后，改由第二出料螺旋35出料，第三出料切断阀34关闭，第四出料切断阀36打开。如此往复循环，即可实现真空状态下连续出料，降低劳动强度。

刮板薄膜蒸发器2与空心桨叶干燥器3热源采用低压蒸汽，温度为180~200℃。刮板薄膜蒸发器2中物料蒸发产生的蒸汽与进料进行换热，部分物料蒸汽冷凝，未冷凝部分进入物料冷凝器4进一步冷凝。所有冷凝液汇总进入冷凝液罐暂存。

空心桨叶干燥器3蒸汽出口设有除尘装置8，选用丝网除雾器作为除尘装置。

本装置采用真空操作，压力控制在-40kpa~-60kpa，装置内最高温度≤120℃，空心桨叶干燥器3采用双通道切换出料，满足了设备运行中真空度的要求，可实现装置的连续运行。本装置的双通道四个出料切断阀交替切换出料，通过PLC控制系统实现。

本实用新型装置结合了刮板薄膜蒸发器和空心桨叶干燥器的优点，克服了在单独处理含渣高粘度废液时存在一定局限性的技术问题，可在真空操作下连续出料，降低了劳动强度，具有较高的安全环保性能，此外对于含渣不稳定物料适应性好，处理前无需过滤，能有效防止了热敏性物料在装置内的停留时间，减少物料副反应和热分解，缩短物料的停留时间，减少物料堵塞，提高了产品回收率和质量。综上，本实用新型装置适于工业化推广应用。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置，其特征在于，包括预热器（1）、刮板薄膜蒸发器（2）、空心桨叶干燥器（3）、物料冷凝器（4）以及冷凝液罐（5），所述预热器（1）的管程入口连接有物料入口，预热器（1）的管程出口与刮板薄膜蒸发器（2）的物料入口相连，所述刮板薄膜蒸发器（2）与空心桨叶干燥器（3）竖向串联布置，刮板薄膜蒸发器（2）的物料出口与空心桨叶干燥器（3）的物料入口相连，刮板薄膜蒸发器（2）的蒸汽出口与预热器（1）的壳程入口相连，所述预热器（1）未冷凝蒸汽出口以及空心桨叶干燥器（3）蒸汽出口均与物料冷凝器（4）的管程进料口相连，预热器（1）的冷凝蒸汽出口与物料冷凝器（4）的管程出料口相连，物料冷凝器（4）的管程出料口与冷凝液罐（5）的入口相连。

2.根据权利要求1所述的一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置，其特征在于，所述空心桨叶干燥器（3）还设置出料装置，包括第一出料装置和第二出料装置，所述第一出料装置包括依次连接设置的第一出料切断阀（31）、第一出料螺旋（32）以及第二出料切断阀（33），所述第二出料装置包括依次连接设置的第三出料切断阀（34）、第二出料螺旋（35）以及第四出料切断阀（36），所述第一出料螺旋（32）和第二出料螺旋（35）为水平设置的空心圆柱状结构，内部设有螺旋桨叶推动物料移动，第一出料切断阀（31）和第二出料切断阀（33）分别设置在第一出料螺旋（32）入口端和出口端，第三出料切断阀（34）和第四出料切断阀（36）分别设置在第二出料螺旋（35）的入口端和出口端。

3.根据权利要求2所述的一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置，其特征在于，在预热器（1）的管程进料口设置有进料流量计（6），在物料冷凝器（4）的管程出料口设置有出料流量计（7）。

4.根据权利要求1或2所述的一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置，其特征在于，所述刮板薄膜蒸发器（2）外壁设有加热夹套（21），用于通入热源对刮板薄膜蒸发器（2）进行加热，所述热源为蒸汽或导热油。

5.根据权利要求1或2所述的一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置，其特征在于，所述空心桨叶干燥器（3）设置有热源进口和热源出口，内部通入热源，所述热源为蒸汽或导热油。

6.根据权利要求1所述的一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置，其特征在于，所述空心桨叶干燥器（3）在蒸汽出口还设置有除尘装置（8），所述除尘装置（8）为丝网除雾器或水浴除尘器。

7.根据权利要求1所述的一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置，其特征在于，所述物料冷凝器（4）采用立式双管程管壳式冷凝器，管程顶部为管程进料口，管程底部设管程出料口，壳程用于通入冷却水，下进上出。

8.根据权利要求1所述的一种处理含渣高粘度废液蒸发回收装置，其特征在于，还包括真空装置，所述刮板薄膜蒸发器（2）、空心桨叶干燥器（3）、物料冷凝器（4）、冷凝液罐（5）和预热器（1）分别与真空装置相连。

Images