CN221027799U - 一种含盐工业废水低温蒸发结晶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含盐工业废水低温蒸发结晶装置，包括蒸发结晶器、废水加热器和凝汽器；蒸发结晶器分别与废水进水管和废水加热器连通；废水加热器的废水分多路流向蒸发结晶器内的多个伞形布液器的顶端；蒸发结晶器顶部的蒸发结晶器出汽口与凝汽器连通；凝汽器分别与凝水缓冲罐和抽气缓冲罐连通；抽气缓冲罐与真空泵相连；凝水缓冲罐与凝水储存槽连通；蒸发结晶器底部依次与缓冲料仓和储料槽连通。本装置可连续运行，蒸发的水蒸汽全部回收利用，装置结构简单，连续进水，连续蒸发，连续固液分离；充分考虑物料的特性，采用不粘衬板、防堵塞阀门，大大提高生产稳定性；且利用工厂低品位废热，大大降低生产成本。

Description

一种含盐工业废水低温蒸发结晶装置

技术领域

本实用新型属于环保的技术领域，具体涉及一种含盐工业废水低温蒸发结晶装置。

背景技术

冶金化工领域在生产过程中会产生大量含盐废水，如钒制品企业、钛白粉企业，这些废水不能通过化学处理的方法处理外排，传统的处理方式是利用中压蒸汽、煤气、天然气等高品位的能源进行多效蒸发浓缩，处理废水成本占很大的比重，再者，高温浓缩水中的钙、镁、锰很容易在换热器上结垢，给生产带来困扰，另一方面，这些传统的工业型的企业又有大量的低品位的废热得不到有效利用，白白浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种含盐工业废水低温蒸发结晶装置，以解决现有冶金化工领域处理废水成本高昂的问题。

为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种含盐工业废水低温蒸发结晶装置，其包括蒸发结晶器、废水加热器和凝汽器；

蒸发结晶器分别与废水进水管和废水加热器连通；废水加热器的废水分多路流向蒸发结晶器内的多个伞形布液器的顶端；

蒸发结晶器顶部的蒸发结晶器出汽口与凝汽器连通；凝汽器分别与凝水缓冲罐和抽气缓冲罐连通；抽气缓冲罐与真空泵相连；凝水缓冲罐与凝水储存槽连通；

蒸发结晶器底部依次与缓冲料仓和储料槽连通；储料槽将储料泵送至压滤机进行固液分离，压滤机出液端与母液储槽连通；母液储槽将母液泵送至母液驱动水轮搅拌机中；母液驱动水轮搅拌机位于所述蒸发结晶器底部。

进一步地，蒸发结晶器顶部设置有汽液分离器；位于汽液分离器下方依次布设有若干个伞形布液器；位于最底端的伞形布液器的下方布设有锥形集液器；母液驱动水轮搅拌机位于锥形集液器的下方。

进一步地，蒸发结晶器通过废水循环泵与废水加热器连通；废水加热器上分别开设有加热器回水出口和加热器热水进口。

进一步地，凝汽器上开设有凝汽器回水出口和凝汽器冷水进口；凝汽器与凝水缓冲罐之间安装有凝水上阀；凝水缓冲罐与凝水储存槽之间安装有凝水下阀。

进一步地，凝水储存槽上开设有凝水出水口。

进一步地，蒸发结晶器底部与缓冲料仓之间安装有上气囊开闭阀；缓冲料仓与储料槽之间布置有下气囊开闭阀。

进一步地，上气囊开闭阀上开设有上气囊开闭阀进气口和上气囊开闭阀出气口。

进一步地，下气囊开闭阀上开设有下气囊开闭阀进气口和下气囊开闭阀出气口。

进一步地，储料槽与所述压滤机之间布设有出料泵。

进一步地，压滤机与所述母液驱动水轮搅拌机之间布设有母液泵。

本实用新型提供的含盐工业废水低温蒸发结晶装置，具有以下有益效果：

本实用新型含盐废水通过外部加热方式将加热废水进入蒸发结晶器内，蒸发结晶器内设置三层不同直径的伞形布液器，可均匀地将废水散开布液下流，扩大蒸发面积；蒸发后的过饱和废水流进布液器下面的锥型接水盘，锥形接水盘下部设导流管直接进入蒸发结晶器底部结晶，蒸发结晶器下部设有母液驱动水轮搅拌机，利用分离后的母液动力，驱动搅拌叶轮，防止筒壁、锥底粘附结晶颗粒，蒸发结晶器出料口设置气囊式开闭阀，防止普通放料阀堵料；含有结晶颗粒的废水交替开闭放料到储料槽，利用出料泵送到压滤机进行固液分离，分离后的母液返回蒸发结晶器继续蒸发结晶。

本实用新型的加热器是一种宽流道防堵换热器，可以利用工业低品位的热水、废蒸汽、水源热泵热水加热，热源水50℃以上即可，从蒸发结晶器出来的水蒸气进入凝汽器，凝汽器通入循环水或热泵的冷水换热带走热量，凝结成水，凝结水返回现场使用，凝汽器下部设有凝水缓冲罐和抽气缓冲罐，抽气缓冲罐上接真空泵抽气口，真空泵抽出不凝性气体，维持系统真空。

本实用新型装置连续运行，蒸发的水蒸汽全部回收利用，如果用水源热泵，还可以回收热量。

本实用新型装置结构简单，连续进水，连续蒸发，连续固液分离；充分考虑物料的特性，采用不粘衬板、防堵塞阀门，大大提高生产稳定性；利用工厂低品位废热，大大降低生产成本。

本实用新型可采用水源热泵，利用电力驱动，在谷电期间处理废水，水费处理成本只占白天的三分之一，是其它蒸发结晶方式不可比拟的。

本实用新型蒸发的水可回收利用，得到的固体盐如硫酸钠或硫酸亚铁可用于产品销售。

附图说明

图1为含盐工业废水低温蒸发结晶装置的结构示意图。

图2为含盐工业废水低温蒸发结晶装置的伞形布液器结构图。

其中，1、蒸发结晶器出汽口；2、蒸发结晶器；3、汽液分离器；4、伞形布液器；5、出液管；6、锥形集液器；7、母液驱动水轮搅拌机；8、上气囊开闭阀；9、上气囊开闭阀进气口；10、上气囊开闭阀出气口；11、缓冲料仓；12、下气囊开闭阀；13、下气囊开闭阀进气口；14、下气囊开闭阀出气口；15、储料槽；16、出料泵；17、压滤机；18、母液储槽；19、母液泵；20、加热器回水出口；21、加热器热水进口；22、废水加热器；23、废水循环泵；24、凝汽器进汽口；25、凝汽器；26、凝汽器回水出口；27、凝汽器冷水进口；28、凝水上阀；29、凝水缓冲罐；30、抽气缓冲罐；31、真空泵；32、抽气放水阀；33、凝水下阀；34、凝水储存槽；35、凝水出水口；36、废水进水管。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

实施例1，参考图1，本实施例提供一种含盐工业废水低温蒸发结晶装置，本装置可连续运行，蒸发的水蒸汽全部回收利用，装置结构简单，连续进水，连续蒸发，连续固液分离；充分考虑物料的特性，采用不粘衬板、防堵塞阀门，大大提高生产稳定性；且利用工厂低品位废热，大大降低生产成本，其具体包括：

包括蒸发结晶器2、废水加热器22、凝汽器25；

具体的，蒸发结晶器2分别与废水进水管36和废水加热器22连通，废水加热器22的废水分多路流向蒸发结晶器2内的多个伞形布液器4的顶端；

蒸发结晶器2内从上至下依次布置有汽液分离器3、伞形布液器4、锥形集液器6和母液驱动水轮搅拌机7；

具体的，参考图2，在蒸发结晶器2内的顶部设置有汽液分离器3，位于汽液分离器3下方依次布设有若干个伞形布液器4，伞形布液器4上设有出液管5，用于将废水引流至伞形布液器4的顶部，位于最底端的伞形布液器4的下方布设有锥形集液器6；母液驱动水轮搅拌机7位于锥形集液器6的下方。

作为本实施例的一种优选方案，蒸发结晶器2底部锥形结晶区内衬聚四氟乙烯板，可防止结晶物沉积。

从蒸发结晶器2出来的水蒸气，通过凝汽器进汽口进入凝汽器25，由凝汽器25通入的循环水，或热泵机组的冷水带走热量，凝结成水，维持系统真空；

具体的，蒸发结晶器2通过废水循环泵23与废水加热器22连通，废水加热器22上分别开设有加热器回水出口20和加热器热水进口21，加热器回水出口20和加热器热水进口21可与热源或者热泵连通，以高效的利用热源。

作为本实施例的一种优选，废水加热器22是一种宽流道换热器，在废水循环泵23的溶液驱动下，达到一定流速，不会沉积结晶物。废水加热器22通入低品位的热水或工业乏汽或热泵热水加热物料。

蒸发结晶器2顶部的蒸发结晶器2出汽口1与凝汽器25连通，凝汽器25分别与凝水缓冲罐29和抽气缓冲罐30连通，抽气缓冲罐30的下方设有抽气放水阀32，抽气缓冲罐30与真空泵31相连，凝水缓冲罐29与凝水储存槽34连通；真空泵31抽取溶解在水中的不凝性气体，保持系统真空度，使水在真空环境下蒸发。

凝汽器25上开设有凝汽器回水出口26和凝汽器冷水进口27，该凝汽器回水出口26和凝汽器冷水进口27可与冷却水或热泵冷水相连。

凝汽器25与凝水缓冲罐29之间安装有凝水上阀28；凝水缓冲罐29与凝水储存槽34之间安装有凝水下阀33。

凝水储存槽34上开设有凝水出水口35，用于凝水的排出。

蒸发结晶器2底部依次与缓冲料仓11和储料槽15连通；储料槽15将储料泵送至压滤机17进行固液分离，压滤机17出液端与母液储槽18连通；母液泵19从母液储槽18抽取母液，送至母液驱动水轮搅拌机7中；母液驱动水轮搅拌机7位于蒸发结晶器2底部。

蒸发结晶器2底部与缓冲料仓11之间安装有上气囊开闭阀8，缓冲料仓11与储料槽15之间布置有下气囊开闭阀12；上气囊开闭阀8上开设有上气囊开闭阀进气口9和上气囊开闭阀出气口10；下气囊开闭阀12上开设有下气囊开闭阀进气口13和下气囊开闭阀出气口14。

上气囊开闭阀8和下气囊开闭阀12的气囊阀内是橡胶气囊，通气关闭，放气打开，即使有结晶颗粒物也可靠密封。当上气囊开闭阀8打开时，结晶物和水流进物料缓冲料仓11，关闭上气囊开闭阀8，隔绝内部真空环境；当上气囊开闭阀8关闭，缓冲料仓11满后，打开下气囊开闭阀12放出物料至结晶储料槽15。

其中，储料槽15与压滤机17之间布设有出料泵16，用于将储料仓抽出物料泵送到压滤机17中；压滤机17与母液驱动水轮搅拌机7之间布设有母液泵19，用于将母液泵19打入母液驱动水轮搅拌机7中，以实现边回液边搅拌的功能。

本实施例一种含盐工业废水低温蒸发结晶装置的工作原理为：

工业废水通过废水进水管36打入低温的蒸发结晶器2，当水位到一定的液面停止，达到设定液面高度时开启真空泵31，此时上气囊开闭阀8和下气囊开闭阀12处于关闭状态，凝水上阀28开启，凝水下阀33关闭，抽真空至表压-0.08Mpa。

同时，加热器回水出口20，加热器热水进口21通入热源水，启动废水循环泵23；开启凝汽器冷水进口27和凝汽器回水出口26。

废水在废水循环泵23的驱动下，首先进入废水加热器22以加热升温，出废水加热器22的废水分三路分别流向伞形布液器4的顶端，均匀布液下流，当温度、真空度达到设定条件，分三路下流的废水开始蒸发，水蒸气上行，通过汽液分离器3，将小液滴和水蒸气分离，水蒸气通过蒸发结晶器2出汽口1，到达凝汽器25的入口，然后进入凝汽器25；进入凝汽器25的水蒸气和凝汽器25管程的冷却水进行热交换，凝结成液体水，此时循环水温度升高，通过冷却塔散热循环，或重新进入热泵的蒸发器回收热量。

凝结水从凝汽器25流进凝水缓冲罐29，当凝水缓冲罐29水位达到设定高度时，凝水上阀28关闭，凝水下阀33打开，放出凝水到凝水储存槽34内，水放完毕关闭凝水下阀33，开启凝水上阀28，如此交替进行。

从伞形布液器4和下两层不同直径的伞形布液器4流下未蒸发的废水，此时已经过饱和，这部分水通过锥形集液器6下部的导管流向蒸发结晶器2的底部结晶，晶核逐渐长大。

蒸发结晶器2底部的放料上气囊开闭阀8打开，放出含有结晶颗粒的废水到缓冲料仓11，满仓后关闭上气囊开闭阀8，开启下气囊开闭阀12，放出物料。

出料泵16从储料槽15抽出物料到压滤机17，进行固液分离，分离的母液进入母液储槽18，再由母液泵19打入母液驱动水轮搅拌机7，母液驱动水轮搅拌机7旋转，带动下部的叶片进行搅拌，防止物料大量沉底，导致放料困难。

如此循环，即可达到废水蒸发、冷凝、结晶、分离目的。

虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种含盐工业废水低温蒸发结晶装置，其特征在于：包括蒸发结晶器、废水加热器和凝汽器；

所述蒸发结晶器分别与废水进水管和废水加热器连通；所述废水加热器的废水分多路流向蒸发结晶器内的多个伞形布液器的顶端；

所述蒸发结晶器顶部的蒸发结晶器出汽口与凝汽器连通；所述凝汽器分别与凝水缓冲罐和抽气缓冲罐连通；所述抽气缓冲罐与真空泵相连；所述凝水缓冲罐与凝水储存槽连通；

所述蒸发结晶器底部依次与缓冲料仓和储料槽连通；所述储料槽将储料泵送至压滤机进行固液分离，所述压滤机出液端与母液储槽连通；所述母液储槽将母液泵送至母液驱动水轮搅拌机中；所述母液驱动水轮搅拌机位于所述蒸发结晶器底部。

2.根据权利要求1所述的含盐工业废水低温蒸发结晶装置，其特征在于：所述蒸发结晶器顶部设置有汽液分离器；位于所述汽液分离器下方依次布设有若干个伞形布液器；位于最底端的所述伞形布液器的下方布设有锥形集液器；所述母液驱动水轮搅拌机位于所述锥形集液器的下方。

3.根据权利要求1所述的含盐工业废水低温蒸发结晶装置，其特征在于：所述蒸发结晶器通过废水循环泵与废水加热器连通；所述废水加热器上分别开设有加热器回水出口和加热器热水进口。

4.根据权利要求1所述的含盐工业废水低温蒸发结晶装置，其特征在于：所述凝汽器上开设有凝汽器回水出口和凝汽器冷水进口；所述凝汽器与凝水缓冲罐之间安装有凝水上阀；所述凝水缓冲罐与凝水储存槽之间安装有凝水下阀。

5.根据权利要求4所述的含盐工业废水低温蒸发结晶装置，其特征在于：所述凝水储存槽上开设有凝水出水口。

6.根据权利要求1所述的含盐工业废水低温蒸发结晶装置，其特征在于：所述蒸发结晶器底部与缓冲料仓之间安装有上气囊开闭阀；所述缓冲料仓与储料槽之间布置有下气囊开闭阀。

7.根据权利要求6所述的含盐工业废水低温蒸发结晶装置，其特征在于：所述上气囊开闭阀上开设有上气囊开闭阀进气口和上气囊开闭阀出气口。

8.根据权利要求6所述的含盐工业废水低温蒸发结晶装置，其特征在于：所述下气囊开闭阀上开设有下气囊开闭阀进气口和下气囊开闭阀出气口。

9.根据权利要求1所述的含盐工业废水低温蒸发结晶装置，其特征在于：所述储料槽与所述压滤机之间布设有出料泵。

10.根据权利要求1所述的含盐工业废水低温蒸发结晶装置，其特征在于：所述压滤机与所述母液驱动水轮搅拌机之间布设有母液泵。