CN220976666U - 一种乙二醇冷冻水净化处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种乙二醇冷冻水净化处理设备，属于水处理技术领域。一种乙二醇冷冻水净化处理设备，按流程工艺顺序包括依次可拆卸连接的预热罐、增压泵、过滤装置、循环泵和超滤膜分离设备；相连的设备间设置阀门和管道，密封过滤，通过过滤装置内部的布袋对乙二醇冷冻水初步净化，之后通过超滤膜分离设备内部的膜元件二次净化得到乙二醇冷冻水清液。

Description

一种乙二醇冷冻水净化处理设备

技术领域

本实用新型属于水处理技术领域，更具体地说，涉及一种乙二醇冷冻水净化处理设备。

背景技术

乙二醇是最常用的一种有机溶剂冷媒，具有无色、无味、挥发性弱和腐蚀性低的特性，乙二醇制冷循环系统中，通过制冷设备与乙二醇冷冻水换热，再让低温度的乙二醇冷冻水跟其他所要冷却的介质换热，从而达到降温的目的。与其他作为冷媒的载冷剂相比，乙二醇具有价格适中、沸点较高、性能优异、原料易得等特点，已广泛应用在医药、化工、冷库等的冷却循环系统中。

乙二醇制冷循环系统长时间运行会与空气接触氧化形成乙二酸，加速了碳钢的腐蚀，腐蚀产生的锈垢会沉积阻塞制冷循环系统，导致制冷系统性能降低，运行载荷及能耗增加；同时，微量金属离子如Cu²⁺、Al³⁺等，对乙二醇酸化具有催化促进作用，导致腐蚀加剧；而且乙二醇冷冻水系统无法停运处理；造成了酸化腐蚀、垢下腐蚀等的多种叠加腐蚀，持续对冷冻水系统运行的安全、稳定产生影响，严重影响了设备安全以及生产经济效益；因此需要一种设备对乙二醇冷冻水系统进行净化过滤处理。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种乙二醇冷冻水净化处理设备，它能够解决目前化工行业乙二醇冷冻水系统因乙二醇酸化后对材质的腐蚀产物，保持乙二醇冷冻水的干净及良好的换热效率。

本实用新型的一种乙二醇冷冻水净化处理设备，按流程工艺顺序包括依次可拆卸连接的预热罐、增压泵、过滤装置、循环泵和超滤膜分离设备；乙二醇冷冻水原液需在净化开始前添加乙二醇专用缓蚀剂和铜缓蚀剂，以避免新的酸化反应和系统腐蚀发生，防止发生边过滤边腐蚀的情况；相连的设备间设置阀门和管道，密封过滤，能有效将铁离子等进行拦截从而提升水质。

所述过滤装置上方接收增压泵输送的预热液，下方排液至循环泵；预热液经过内部过滤，杂质被截留。

超滤膜分离设备的进口连接循环泵，超滤膜分离设备的出口分为浓缩液口和清液口，超滤膜分离设备对过滤杂质二次截留后分别从浓缩液口和清液口排出。

所述浓缩液口通过管道连接过滤装置的上方进液处，形成循环。

作为本实用新型的进一步改进，所述过滤装置是由两个过滤器构成，过滤器可以是布袋过滤器，内部的布袋可以拆卸更换，两个过滤器的上部和下部均通过三通阀连接到管道7，控制三通阀的开闭。

作为本实用新型的进一步改进，所述预热罐包括罐体、搅拌器和加热管，罐体上方开有进料口，下方开有排料口；乙二醇冷冻水原液由进料口加入罐体内部，经过预热搅拌，避免了低温下运行而导致的超滤膜组件材料选型难的问题出现，满足后续超滤膜分离设备对进水温度的要求。

作为本实用新型的进一步改进，所述超滤膜分离设备还包括机架、控制台、二次进液口、清洗口和若干膜元件，膜元件可拆卸安装在机架上，控制台可拆卸安装在机架上，控制台与膜元件电性连接，控制进出料流量和膜压差等参数；二次进液口、浓缩液口、清液口和清洗口固定安装在膜元件两侧上下位置；二次进液口通过管道连接循环泵，将一次净化液输送到膜元件位置；清液口排出透过膜元件的超滤液，浓缩液口排出膜元件滤除的浓缩液；循环泵将一次净化液送入膜元件，净化后的清液可单独收集到清液储罐或回到原有乙二醇冷冻水储罐；膜元件通过微小膜孔径将乙二醇冷冻水中夹带的SS（固体悬浮物浓度）和大分子、大颗粒物质进行有效截留，实现二次净化分离过程。

作为本实用新型的进一步改进，所述增压泵包括泵体一、进口一和出口一，进口一与排料口通过管道可拆卸连接，出口一与过滤装置上部进液处通过管道可拆卸连接；增压泵用于给过滤装置一次净化提供压力，使过滤装置内部的布袋可以均匀展开，从而使得一次净化效果有保障。

作为本实用新型的进一步改进，所述循环泵包括泵体二、进口二和出口二，进口二与过滤装置下方排液处通过管道可拆卸连接，出口二与二次进液口通过管道可拆卸连接，将一次净化后的乙二醇冷冻水输送至超滤膜分离设备。

作为本实用新型的进一步改进，一种乙二醇冷冻水净化处理设备还包括反洗系统，反洗系统将自来水接入输送至超滤膜分离设备，与废液过滤相反方向通入膜元件，实现对膜元件进行反洗；超滤膜分离设备长期使用会在膜元件表面上形成一定沉积，导致净化通量下降，流通阻力增加，所以需定期进行反洗，反洗废水可经浓缩液口排入污水系统。

作为本实用新型的进一步改进，所述超滤膜分离设备还包括化学清洗系统，化学清洗系统与清洗口管路连接；化学清洗系统包括清洗罐和清洗泵，清洗罐与清洗泵管路连接，清洗泵与清洗口管路连接；清洗罐内有酸碱清洗剂用于清洗膜元件及管道；在反洗系统无法彻底恢复膜元件的净化性能时，进一步清洗膜元件，保证过滤性能。

作为本实用新型的进一步改进，所述超滤膜分离设备设有若干控制阀，控制阀位于膜元件上下的管道之间的位置，通过启闭控制阀调节多个膜元件的串联或并联关系，从而控制净化质量和效率；调节控制阀使多个膜元件串联运行时，净化质量提高，调节控制阀使膜元件并联连接时，能提高净化效率。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的一种乙二醇冷冻水净化处理设备，能够解决目前化工行业乙二醇冷冻水系统因乙二醇酸化后对材质的腐蚀产物，保持乙二醇冷冻水的干净及良好的换热效率；通过设置加热管对冷冻液进行预热，避免了低温下运行而导致的膜组件材料选型难的问题出现；通过设置增压泵驱动预热液到过滤装置内部，使过滤装置内部布袋受到压力后能均匀展开，保证一次净化的效率；通过设置膜元件对一次净化液进行过滤，使部分透过膜成为清液，其余浊液则不断流出，使膜表面不能透过的物质仅为有限的积聚，整个净化过程可长期持续进行；通过设置化学清洗系统在反洗系统无法彻底恢复膜元件的净化性能时，能进一步清洗膜元件，保证过滤性能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的预热罐剖视结构示意图；

图3为本实用新型的超滤膜分离设备结构示意图；

图4为本实用新型的增压泵结构示意图；

图5为本实用新型的循环泵结构示意图。

图中标号说明：

1预热罐、11罐体、12搅拌器、13加热管、14进料口、15排料口、2增压泵、21泵体一、22进口一、23出口一、3过滤装置、31过滤器、32三通阀、4循环泵、41泵体二、42进口二、43出口二、5超滤膜分离设备、51机架、52控制台、53二次进液口、54浓缩液口、55清液口、56清洗口、57膜元件、58化学清洗系统、581清洗罐、582清洗泵、59控制阀、6阀门、7管道、8反洗系统。

具体实施方式

具体实施例一：请参阅图1-5的一种乙二醇冷冻水净化处理设备，按流程工艺顺序包括依次可拆卸连接的预热罐1、增压泵2、过滤装置3、循环泵4和超滤膜分离设备5；乙二醇冷冻水原液呈深红棕色，粘稠、混有大量胶体和沉淀，溶液固含量高，铁离子浓度为1100mg/L，浊度为290NUT；所以需在净化开始前添加乙二醇专用缓蚀剂QA-6655和铜缓蚀剂QA-9002，乙二醇专用缓蚀剂具有减缓乙二醇酸化，提升溶液PH值和在碳钢表面形成钝化保护膜的功能，铜缓蚀剂QA-9002则可以与铜离子紧密结合，在金属铜阳极形成致密钝化膜，保护铜不受腐蚀，对于溶液里的铜离子，QA9002也能反应去除，减少铜离子对乙二醇酸化反应的催化作用；两种缓蚀剂能避免新的酸化反应和系统腐蚀发生，防止发生边过滤边腐蚀的情况；相连的设备间设置阀门6和管道7，密封过滤，能有效将铁离子等进行拦截从而提升水质。

所述过滤装置3上方接收增压泵2输送的预热液，下方排液至循环泵4；预热液经过内部过滤，杂质被截留。

超滤膜分离设备5的进口连接循环泵4，超滤膜分离设备5的出口分为浓缩液口54和清液口55，超滤膜分离设备5对过滤杂质二次截留后分别从浓缩液口54和清液口55排出。

所述浓缩液口54通过管道7连接过滤装置3的上方进液处，形成循环。

具体的，所述过滤装置3是由两个过滤器31构成，过滤器31可以是布袋过滤器，内部的布袋可以拆卸更换，两个过滤器31的上部和下部均通过三通阀32连接到管道7，控制三通阀32的开闭，既能使两过滤器31内过滤过程同时运行，也可以使两过滤器31内过滤过程分别独立运行。

具体的，所述预热罐1包括罐体11、搅拌器12和加热管13，罐体1上方开有进料口14，下方开有排料口15；乙二醇冷冻水原液由进料口14加入罐体11内部，经过预热搅拌，避免了低温下运行而导致的超滤膜组件材料选型难的问题出现，满足后续超滤膜分离设备5对进水温度的要求。

具体的，所述超滤膜分离设备5还包括机架51、控制台52、二次进液口53、清洗口56和若干膜元件57，膜元件57可拆卸安装在机架51上，控制台52可拆卸安装在机架51上，控制台52与膜元件57电性连接，控制进出料流量和膜压差等参数；二次进液口53通过管道7连接循环泵4，将一次净化液输送到膜元件57位置；清液口55排出透过膜元件57的超滤液，浓缩液口54排出膜元件57滤除的浓缩液；净化后的清液可单独收集到清液储罐或回到原有乙二醇冷冻水储罐；膜元件通过微小膜孔径将乙二醇冷冻水中夹带的SS（固体悬浮物浓度）和大分子、大颗粒物质进行有效截留，实现二次净化分离过程；最终得到的清液浊度＜50NUT，铁离子浓度小于5mg/L。

具体的，所述膜元件57超滤分离过程是以膜两侧压差为驱动力，以机械筛分为基础的一种溶液分离过程，筛分孔径通常为1nm～0.1µm；分离效果除决定于膜元件57孔径及溶质粒子的大小、形状及刚柔性外，还与溶液的化学性质（PH值等）、成份以及膜致密层表面的结构、电性及化学性质（疏水性、亲水性等）有关；进入超滤组件的原液，在膜两侧压差的推动下，部分透过膜成为超滤液从清液口55流出收集，其余浓缩水则不断从浓缩液口54流出重复过滤，使膜元件57表面不能透过的物质仅为有限的积聚；过滤速率在稳定状态下可达到一平衡值而不致于连续衰减，整个过程可长期持续进行。

具体的，所述增压泵2包括泵体一21、进口一22和出口一23，进口一22与排料口15通过管道7可拆卸连接，出口一23与过滤装置3上部进液处通过管道7可拆卸连接；增压泵2用于给过滤装置3一次净化提供压力，使过滤装置3内部的布袋可以均匀展开，从而使得一次净化效果有保障。

具体的，所述循环泵4包括泵体二41、进口二42和出口二43，进口二42与过滤装置3下部排液处可拆卸连接，将一次净化后的乙二醇冷冻水输送至超滤膜分离设备5。

具体的，一种乙二醇冷冻水净化处理设备还包括反洗系统8，反洗系统8将自来水接入输送至超滤膜分离设备5，与废液过滤相反方向通入膜元件，实现对膜元件57进行反洗；超滤膜分离设备5长期使用会在膜元件57表面上形成一定沉积，导致净化通量下降，流通阻力增加，所以需定期进行反洗，反洗废水经排污口排入污水系统。

具体的，所述超滤膜分离设备5还包括化学清洗系统58，化学清洗系统58与清洗口56管路连接；化学清洗系统58包括清洗罐581和清洗泵582，清洗罐581与清洗泵582管路连接，清洗泵582与清洗口56管路连接；清洗罐581内有酸碱清洗剂用于清洗膜元件57及管道7；能在反洗系统8无法彻底恢复膜元件57的净化性能时，进一步清洗膜元件57，保证过滤性能。

具体的，所述超滤膜分离设备5设有若干控制阀59，控制阀59位于膜元件57上下的管道7之间的位置，通过启闭控制阀59调节多个膜元件57的串联或并联关系，从而控制净化质量和效率；调节控制阀59使多个膜元件57串联运行时，净化质量提高，调节控制阀59使膜元件57并联连接时，能提高净化效率。

使用过程中，将需要净化的乙二醇冷冻液预先加入乙二醇专用缓蚀剂QA-6655和铜缓蚀剂QA-9002，从预热罐1的进料口14加入，通过搅拌器12搅拌，加热管13加热经排料口15通过增压泵2从上方的三通阀32输入至两个过滤器31内部；预热液经过内部的布袋过滤，得到一次净化液；一次净化液经下方的三通阀32输出经过循环泵4输送到超滤膜分离设备5的二次进液口53，一次净化液进入后经过膜元件57的超滤，二次净化后的清液可从清液口55单独收集到清液储罐或回到原有乙二醇冷冻水储罐，浊液经浓缩液口54循环回流至过滤装置3重复过滤处理；随着长时间运行，膜元件57表面上形成一定沉积，导致净化通量下降，流通阻力增加，所以需要使用反洗系统8进行反洗以恢复过滤性能；当反洗系统8无法彻底恢复膜元件57的净化性能时，需要使用化学清洗系统58进一步清洗膜元件57，通过清洗罐581内的酸碱清洗剂清洗膜元件57与管道7，以保证过滤性能。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；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，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种乙二醇冷冻水净化处理设备，其特征在于，按流程工艺顺序包括依次可拆卸连接的预热罐（1）、增压泵（2）、过滤装置（3）、循环泵（4）、超滤膜分离设备（5）和反洗系统（8）；相连的设备间设置若干阀门（6）和若干管道（7），密封过滤，能有效将铁离子等进行拦截从而提升水质；

所述过滤装置（3）上方接收增压泵（2）输送的预热液，下方排液至循环泵（4）；预热液经过内部过滤，杂质被截留；

超滤膜分离设备（5）的进口连接循环泵（4）的出口，超滤膜分离设备（5）的出口分为浓缩液口（54）和清液口（55），超滤膜分离设备（5）对过滤杂质二次截留后分别从浓缩液口（54）和清液口（55）排出；

所述浓缩液口（54）通过管道（7）连接过滤装置（3）的上方进液处，形成循环；

所述超滤膜分离设备（5）还包括机架（51）、控制台（52）、二次进液口（53）、清洗口（56）和若干膜元件（57），膜元件（57）和控制台（52）可拆卸安装在机架（51）上，控制台（52）与膜元件（57）电性连接，控制进出料流量和膜压差等参数；二次进液口（53）、浓缩液口（54）、清液口（55）和清洗口（56）固定安装在膜元件（57）两侧上下位置；二次进液口（53）通过管道（7）连接循环泵（4），清液口（55）排出透过膜元件（57）的超滤液，浓缩液口（54）排出滤除的浓缩液；膜元件（57）能对一次净化液中的胶体微粒和大分子有机物等物质进行有效截留

所述反洗系统（8），反洗系统（8）将自来水接入输送至超滤膜分离设备（5），与废液过滤相反方向通入，冲刷超滤膜分离设备（5）内部污染物，最终将清洗浊液从浓缩液口（54）排出。

2.根据权利要求1所述的一种乙二醇冷冻水净化处理设备，其特征在于，所述过滤装置（3）是由两个过滤器（31）构成，过滤器（31）为布袋过滤器，内部的布袋可以拆卸更换；两个过滤器（31）的上部和下部均通过三通阀（32）连接到管道（7）。

3.根据权利要求1所述的一种乙二醇冷冻水净化处理设备，其特征在于，所述预热罐（1）包括罐体（11）、搅拌器（12）和加热管（13），罐体（11）上方开有进料口（14），下方开有排料口（15）；乙二醇冷冻水原液由进料口（14）加入罐体内部，经过预热搅拌，满足后续超滤膜分离设备（5）对进水温度要求。

4.根据权利要求1所述的一种乙二醇冷冻水净化处理设备，其特征在于，所述增压泵（2）包括泵体一（21）、进口一（22）和出口一（23），进口一（22）与预热罐（1）通过管道（7）可拆卸连接，出口一（23）与过滤装置（3）上部进液处通过管道（7）可拆卸连接；增压泵（2）用于给过滤装置（3）一次净化提供压力。

5.根据权利要求1所述的一种乙二醇冷冻水净化处理设备，其特征在于，所述循环泵（4）包括泵体二（41）、进口二（42）和出口二（43），进口二（42）与过滤装置（3）下部排液处通过管道（7）可拆卸连接，出口二（43）与二次进液口（53）通过管道（7）可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的一种乙二醇冷冻水净化处理设备，其特征在于，所述超滤膜分离设备（5）还包括化学清洗系统（58），化学清洗系统（58）与清洗口（56）管路连接；化学清洗系统（58）包括清洗罐（581）和清洗泵（582），清洗罐（581）与清洗泵（582）管路连接，清洗泵（582）与清洗口（56）管路连接；清洗罐（581）内有酸碱清洗剂用于清洗膜元件（57）及管道（7）。

7.根据权利要求1所述的一种乙二醇冷冻水净化处理设备，其特征在于：所述超滤膜分离设备（5）设有若干控制阀（59），控制阀（59）位于膜元件（57）上下的管道（7）之间的位置，通过启闭控制阀（59）调节多个膜元件（57）的串联或并联关系，从而控制净化质量和效率。