CN107200425B - 一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置及方法 - Google Patents

一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107200425B
CN107200425B CN201710418344.8A CN201710418344A CN107200425B CN 107200425 B CN107200425 B CN 107200425B CN 201710418344 A CN201710418344 A CN 201710418344A CN 107200425 B CN107200425 B CN 107200425B
Authority
CN
China
Prior art keywords
evaporation
chamber
gas
jacket
sewage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710418344.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107200425A (zh
Inventor
张健
肖正群
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Bozhang Mechano Electronic Equipment Co ltd
Original Assignee
Chongqing Bozhang Mechano Electronic Equipment Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Bozhang Mechano Electronic Equipment Co ltd filed Critical Chongqing Bozhang Mechano Electronic Equipment Co ltd
Priority to CN201710418344.8A priority Critical patent/CN107200425B/zh
Publication of CN107200425A publication Critical patent/CN107200425A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107200425B publication Critical patent/CN107200425B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D9/00—Crystallisation
    • B01D9/0018—Evaporation of components of the mixture to be separated
    • B01D9/0031—Evaporation of components of the mixture to be separated by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/06—Flash evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/10—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation by direct contact with a particulate solid or with a fluid, as a heat transfer medium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/16—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using waste heat from other processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/38—Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Abstract

本发明公开了一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置及方法，其中装置包括依次联接的预热器、燃气蒸发浓缩器、中间浓缩器、筛板闪蒸器、蒸发结晶器以及旋液分离器；燃气蒸发浓缩器用于污水浓水的第一次浓缩；中间浓缩器用于污水浓水的第二次浓缩；筛板闪蒸器用于污水浓水的第三次浓缩；蒸发结晶器用于污水浓水的蒸发结晶并得到浆料；旋液分离器用于对浆料进行固液分离，并将分离出的饱和清液送入燃气蒸发浓缩器中进行浓缩。本发明所提供的天然气污水燃气蒸发浓缩装置，将燃气蒸发浓缩装置各部分连接紧密，结构紧凑，占用空间小，节省了锅炉装置的建设，并且将燃气蒸发浓缩器、中间浓缩器以及蒸发结晶器中产生的二次蒸汽或烟气进行再次利用，节约能源。

Description

一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置及方法
技术领域
本发明涉及生物制药领域，特别是涉及一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置及方法。
背景技术
在中石油和中石化的天然气开采过程中，必然伴生一定的含矿化物的污水，然而，由于环保要求，污水必须进行处理之后再达标排放或在不处理的情况下进行回注。
现有技术中，不论是处理之后达标排放还是在不处理的情况下进行回注，都要将污水用汽车槽车运至集中点或用管道输送至集中点，运输距离取决于天然气井站至集中点的距离，无论是运输还是管道输送的成本都很高。
同时，现有技术中的天然气污水处理项目中，采用预处理→RO膜浓缩→蒸发浓缩→离心分离→流化床干燥的工艺流程，由于传统的蒸发浓缩工艺采用蒸汽作为热源，在对天然气污水进行蒸发浓缩的过程中，必须要安装锅炉，锅炉的热效率较低，而且污水处理装置能力大，占地面积也较大，不适宜于小型天然气井站的污水处理。
因此，如何降低天然气污水燃气蒸发浓缩的成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置及方法，用于降低设备的体积，提高热源的利用率，节约能源。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置，包括依次联接的预热器、燃气蒸发浓缩器、中间浓缩器、筛板闪蒸器、蒸发结晶器、以及旋液分离器；所述预热器用于加热污水浓水，所述燃气蒸发浓缩器用于污水浓水的第一次浓缩，将产生的烟气送入所述筛板闪蒸器中，同时将产生的二次蒸汽送入所述蒸发结晶器中；所述中间浓缩器用于污水浓水的第二次浓缩，并将产生的二次蒸汽送入所述预热器中；所述筛板闪蒸器用于污水浓水的第三次浓缩，并将产生的烟气和蒸汽排空；所述蒸发结晶器用于污水浓水的蒸发结晶得到浆料，并将产生的二次蒸汽送入所述中间浓缩器中；所述旋液分离器用于对浆料进行固液分离，并将分离出的饱和清液送入所述燃气蒸发浓缩器中进行浓缩。
优选的，所述燃气蒸发浓缩器包括燃烧器、燃烧室及前端夹套、蒸发室、烟气室及后端夹套和汽包；所述燃烧器置于所述燃烧室内，所述燃烧室及前端夹套置于所述蒸发室的前端，所述烟气室及后端夹套置于所述蒸发室的后端，所述汽包置于所述蒸发室的上部；所述燃烧器内设有用于燃气与压缩空气混合的旋流混合器、天然气进口、供天然气流入所述燃烧器的天然气通道、压缩空气进口以及供压缩空气流入所述燃烧器的压缩空气通道。
优选的，所述燃烧室及前端夹套包括燃烧室、包覆于所述燃烧室外部的前端夹套、与所述燃烧室和所述前端夹套相连接的第一观察孔和炉门、与所述前端夹套相连接的第一排净口和浓水进口。
优选的，所述蒸发室包括后端夹套平衡口、前端夹套平衡口、置于所述蒸发室下部的鞍座、置于所述蒸发室上部的对流上升管、置于所述蒸发室内的换热管以及蒸发室的外壳；所述烟气室及后端夹套包括第一烟气室，包覆于所述第一烟气室外部的后端夹套和烟气出口，与所述后端夹套相连接的第二排净口和回流清液进口。
优选的，所述汽包包括表面汽化室，除沫室，置于所述表面汽化室前端侧的就地液位计口，置于所述表面汽化室下部的第一浓缩液出口，置于所述表面汽化室上部的远传液位计口、第一压力表口和第一温度计口，置于所述除沫室内部的除沫罩，置于所述除沫室顶部的二次蒸汽出口。
优选的，所述筛板闪蒸器包括烟气室及夹套、闪蒸蒸发室、液位计筒体；所述烟气室及夹套置于筛板闪蒸器的下部，所述闪蒸蒸发室置于所述烟气室及夹套的上部，所述液位计筒体置于所述夹套和所述闪蒸蒸发室的外侧。
优选的，所述烟气室及夹套包括第二烟气室、夹套、置于所述夹套下部的腿式支座、置于所述第二烟气室底部的烟气室排净口、置于所述夹套底部的夹套排净口、置于所述第二烟气室外侧的第二压力表口和第二温度计口、置于所述第二烟气室顶部的筛板、置于所述夹套外侧的第二浓缩液进口、与所述第二烟气室和所述夹套相连接的烟气进口和第二观察孔。
优选的，所述闪蒸蒸发室包括气相闪蒸室、液相加热室、置于所述液相加热室内的隔板和液位上升管、置于所述液相加热室外侧的第三浓缩液出口和第三温度计口、置于所述气相闪蒸室和所述液相加热室外侧的视镜、置于所述气相闪蒸室顶部的烟气和蒸汽出口。
一种天然气污水燃气蒸发浓缩方法，包括以下步骤：
步骤S1：将膜浓缩后的污水浓水输送至预热器进行预热；
步骤S2：将预热后的所述污水浓水送至燃气蒸发浓缩器中进行浓缩，得到第一浓缩液；
步骤S3：所述第一浓缩液利用自身的压力进入中间浓缩器中再次浓缩，得到第二浓缩液；
步骤S4：所述第二浓缩液利用压差和位差进入筛板闪蒸器中进行闪蒸蒸发，得到第三浓缩液；
步骤S5：所述第三浓缩液进入蒸发结晶器中进行蒸发结晶后得到固液比为9％-11％的浆料；
步骤S6：所述蒸发结晶器中获得的浆料经旋液分离器进行固液分离后，得到的饱和清液返回至所述步骤S2的燃气蒸发浓缩器中进行蒸发浓缩，得到的固液比≥60％的浆料送去干燥。
优选的，所述燃气蒸发浓缩器中产生的二次蒸汽进入所述蒸发结晶器中，所述蒸发结晶器中产生的二次蒸汽进入所述中间浓缩器中，所述中间浓缩器中产生的二次蒸汽进入所述预热器中；所述燃气蒸发浓缩器中产生的烟气进入所述筛板闪蒸器中与所述第二浓缩液进行直接接触传热蒸发和闪蒸，同时对烟气进行洗涤，洗涤后的所述烟气和所产生的二次蒸汽排空。
本发明所提供的天然气污水燃气蒸发浓缩装置，包括依次联接的预热器、燃气蒸发浓缩器、中间浓缩器、筛板闪蒸器、蒸发结晶器以及旋液分离器；所述预热器用于加热污水浓水，所述燃气蒸发浓缩器用于污水浓水的第一次浓缩，并将产生的烟气送入所述筛板闪蒸器中，将产生的二次蒸汽送入所述蒸发结晶器中；所述中间浓缩器用于污水浓水的第二次浓缩，并将产生的二次蒸汽送入所述预热器中；所述筛板闪蒸器用于污水浓水的第三次浓缩，并将产生的烟气和蒸汽排空；所述蒸发结晶器用于污水浓水的蒸发结晶得到浆料，并将产生的二次蒸汽送入所述中间浓缩器中；所述旋液分离器用于对浆料进行固液分离，并将分离出的饱和清液送入所述燃气蒸发浓缩器中进行浓缩。该天然气污水燃气蒸发浓缩装置，将燃气蒸发浓缩装置各部分连接的更为紧密，结构紧凑，占用空间小，节省了锅炉装置的建设，并且将所述燃气蒸发浓缩器、所述中间浓缩器以及所述蒸发结晶器中产生的二次蒸汽或者烟气进行再次利用，以达到节约能源的目的。
本发明所提供的天然气污水燃气蒸发浓缩方法，包括以下步骤：步骤S1：将膜浓缩后的污水浓水输送至预热器进行预热；步骤S2：将预热后的所述污水浓水送至燃气蒸发浓缩器中进行浓缩，得到第一浓缩液；步骤S3：所述第一浓缩液利用自身的压力进入中间浓缩器中再次浓缩，得到第二浓缩液；步骤S4：所述第二浓缩液利用压差和位差进入筛板闪蒸器中进行闪蒸蒸发，得到第三浓缩液；步骤S5：所述第三浓缩液进入蒸发结晶器中进行蒸发结晶后得到固液比为9％-11％的浆料；步骤S6：所述蒸发结晶器中获得的浆料经旋液分离器进行固液分离后，得到的饱和清液返回至所述步骤S2的燃气蒸发浓缩器中进行蒸发浓缩，得到的固液比≥60％的浆料送去干燥。该天然气污水燃气蒸发浓缩方法，利用燃气作为热源在所述燃气蒸发浓缩器内对污水浓水进行蒸发浓缩，同时产生二次蒸汽为所述蒸发结晶器提供使用的热源，利用所述燃气蒸发浓缩器的烟气作为热源在所述筛板闪蒸器内对第二浓缩液进行蒸发浓缩，同时对烟气进行洗涤净化，能源利用率高，提高效果，进而可以有效降低天然气污水蒸发浓缩的成本，能将天然气矿现有燃气资源进行充分的利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施个例或现有技术中的技术方案，下面将对实施个例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施个例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的天然气污水燃气蒸发浓缩装置中燃气蒸发浓缩器一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明所提供的天然气污水燃气蒸发浓缩装置中筛板闪蒸器一种具体实施方式的结构示意图；
图3为本发明所提供的天然气污水燃气蒸发浓缩方法的流程图；
图4为本发明所提供的天然气污水燃气蒸发浓缩方法的原理图；
其中：1—燃烧器、1-1—旋流混合器、1-2—天然气进口、1-3—压缩空气进口、2—燃烧室及前端夹套、2-1—燃烧室、2-2—第一排净口、2-3—第一观察孔、2-4—前端夹套、2-5—浓水进口、2-6—炉门、3—蒸发室、3-1—后端夹套平衡口、3-2—鞍座、3-3—对流上升管、3-4—换热管、3-5—前端夹套平衡口、4—烟气室及后端夹套、4-1—后端夹套、4-2—回流清液进口、4-3—烟气出口、4-4—烟气室、4-5—第二排净口、5—汽包、5-1—就地液位计口、5-2—第一浓缩液出口、5-3—表面汽化室、5-4—远传液位计口、5-5—除沫室、5-6—除沫罩、5-7—二次蒸汽出口、5-8—压力表口、5-9—第一温度计口、6—烟气室及夹套、6-1—烟气室排净口、6-2—夹套排净口、6-3—夹套、6-4—烟气室、6-5—烟气进口、6-6—压力表口、6-7—第二温度计口、6-8—筛板、6-9—第二浓缩液进口、6-10—第二观察孔、6-11—腿式支座、7—闪蒸蒸发室、7-1—第三浓缩液出口、7-2—液位上升管、7-3—第三温度计口、7-4—视镜、7-5—隔板、7-6—烟气加蒸汽出口、7-7—气相闪蒸室、7-8—液相加热室、8—液位计筒体、8-1—液位计筒体本体、8-2—视镜。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置及方法，能够显著的降低设备的体积，提高各结构的紧凑性，提高热源的利用率，以达到节约能源的目的。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图4，图1为本发明所提供的天然气污水燃气蒸发浓缩装置中燃气蒸发浓缩器一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的天然气污水燃气蒸发浓缩装置中筛板闪蒸器一种具体实施方式的结构示意图；图3为本发明所提供的天然气污水燃气蒸发浓缩方法的流程图；图4为本发明所提供的天然气污水燃气蒸发浓缩方法的原理图。
在该实施方式中，天然气污水燃气蒸发浓缩装置包括依次联接的预热器、燃气蒸发浓缩器、中间浓缩器、筛板闪蒸器、蒸发结晶器、以及旋液分离器。
其中，预热器用于加热污水浓水，燃气蒸发浓缩器用于污水浓水的第一次浓缩，并将产生的烟气送入筛板闪蒸器中，将产生的二次蒸汽送入蒸发结晶器中；中间浓缩器用于污水浓水的第二次浓缩，并将产生的二次蒸汽送入预热器中；筛板闪蒸器用于污水浓水的第三次浓缩，并将产生的烟气和蒸汽排空；蒸发结晶器用于污水浓水的蒸发结晶得到浆料，并将产生的二次蒸汽送入中间浓缩器中；旋液分离器用于对浆料进行固液分离，并将分离出的饱和清液送入燃气蒸发浓缩器中进行浓缩。
该天然气污水燃气蒸发浓缩装置，将燃气蒸发浓缩装置各部分连接的更为紧密，结构紧凑，占用空间小，节省了锅炉装置的建设，并且将燃气蒸发浓缩器、中间浓缩器以及蒸发结晶器中产生的二次蒸汽或者烟气进行再次利用，以达到节约能源的目的。
进一步，该天然气污水燃气蒸发浓缩装置还包括加料泵、蒸发鼓风机、阻气排水罐Ⅰ、过料泵和阻气排水罐Ⅱ。其中，加料泵用于将膜浓缩后的污水浓水输送至预热器，蒸发鼓风机用于加压空气对天然气在蒸发浓缩器内燃烧进行助燃，阻气排水罐Ⅰ和阻气排水罐Ⅱ分别是中间浓缩器和蒸发结晶器冷凝水排放的汽液分离设备，过料泵用于输送第三浓缩液从筛板闪蒸器进入蒸发结晶器。
具体的，本实施个例所提供的天然气污水燃气蒸发浓缩装置，将膜浓缩后的污水浓水用加料泵输送经预热器进入燃气蒸发浓缩器，具体的，预热器可利用中间浓缩器产生的二次蒸汽进行预热，多余的蒸汽进入污水预处理装置中的精制折流槽中，点燃天然气用蒸发鼓风机加压空气进行助燃，旋液分离器的清液也进入燃气蒸发浓缩器，得到的第一浓缩液利用自身的压力进入中间浓缩器，烟气进入筛板闪蒸器，二次蒸汽进入蒸发结晶器；利用蒸发结晶器产生的二次蒸汽作为热源，将从燃气蒸发浓缩器过来的第一浓缩液在中间浓缩器内进行蒸发浓缩，得到的第二浓缩液利用压差和位差进入筛板闪蒸器，二次蒸汽进入预热器，冷凝水经阻气排水罐Ⅰ达标排放；利用燃气蒸发浓缩器产生的烟气作为热源，将从中间浓缩器过来的第二浓缩液在筛板闪蒸器内进行闪蒸蒸发，得到的第三浓缩液用过料泵输送进入蒸发结晶器，烟气在筛板闪蒸器内经洗涤后和二次蒸汽一起排空；利用燃气蒸发浓缩器的二次蒸汽作为热源，将从筛板闪蒸器过来的第三浓缩液在蒸发结晶器内进行蒸发和结晶，得到的二次蒸汽进入中间浓缩器，冷凝水经阻气排水罐Ⅱ达标排放，固液比10％左右浆料用采盐泵输送进入旋液分离器进行固液分离，饱和清液进入燃气蒸发浓缩器，固液比大于60％的浆料进入干燥***进行干燥。
在上述各实施方式的基础上，燃气蒸发浓缩器包括燃烧器1、燃烧室及前端夹套2、蒸发室3、烟气室及后端夹套4和汽包5；燃烧器1置于燃烧室2-1内，天然气与压缩空气充分混合后在燃烧室2-1内进行燃烧，燃烧室及前端夹套2设置于蒸发室3的前端，烟气室及后端夹套4置于蒸发室3的后端，汽包5置于蒸发室3的上部；燃烧器1内设有用于燃气与压缩空气混合的旋流混合器1-1、天然气进口1-2、供天然气流入燃烧器1的天然气通道、压缩空气进口1-3以及供压缩空气流入燃烧器1的压缩空气通道。其中，旋流混合器1-1用于将天然气和压缩空气在燃烧前进行充分混合，天然气进口1-2是天然气进入燃烧器1的通道，压缩空气进口1-3是压缩空气进入燃烧器1的通道，为天然气燃烧提供足够的氧气。
在上述各实施方式的基础上，燃烧室及前端夹套2包括燃烧室2-1、包覆于燃烧室2-1外部的前端夹套2-4、与燃烧室2-1和前端夹套2-4相连接的第一观察孔2-3和炉门2-6、与前端夹套2-4相连接的第一排净口2-2和浓水进口2-5。
其中，燃烧室2-1为天然气燃烧提供必要的燃烧空间；第一排尽口2-2是停车处理时排尽前端夹套2-4内物料的通道；第一观察孔2-3是观察燃烧室2-1中的火焰状况，以判断天然气的燃烧是否充分；前端夹套2-4是保护燃烧室2-1的金属外壳，并通过燃烧室2-1的金属外壳进行对流传热；浓水进口2-5是浓水进入燃气蒸发浓缩器的通道；设置的炉门2-6用于在拆开炉门时为开车点火提供燃烧所需的氧气(停车时要拆开炉门)。
在上述各实施方式的基础上，蒸发室3作为燃气蒸发浓缩器的主要传热部分，包括后端夹套平衡口3-1、前端夹套平衡口3-5、置于蒸发室3下部的鞍座3-2、置于蒸发室3上部的对流上升管3-3、置于蒸发室3内的换热管3-4以及蒸发室3的外壳。
具体的，后端夹套平衡口3-1用于让蒸发室3内的物料与后端夹套4-1的物料处于平衡状态；鞍座3-2用于支承燃气蒸发浓缩器；对流上升管3-3是使加热后的物料上升进入汽包5的通道；换热管3-4作为在蒸发室3内进行对流传热的主要元件；前端夹套平衡口3-5用于让蒸发室3内的物料与前端夹套2-4的物料处于平衡状态。
在上述各实施方式的基础上，烟气室及后端夹套4包括第一烟气室4-4，包覆于第一烟气室4-4外部的后端夹套4-1和烟气出口4-3，与后端夹套4-1相连接的第二排净口4-5和回流清液进口4-2。
具体的，烟气及后端夹套4是分别为烟气缓冲提供必要的空间和保护烟气室4-4的金属外壳；后端夹套4-1是保护烟气室4-4的金属外壳，并通过烟气室4-4的金属外壳进行对流传热；回流清液进口4-2是固液分离后的饱和清液进入燃气蒸发器的通道；烟气出口4-3是烟气进入筛板闪蒸器的通道；烟气室4-4是为烟气缓冲提供必要的空间；第二排尽口4-5是停车处理时排尽后端夹套4-1内物料的通道。
在上述各实施方式的基础上，汽包5包括表面汽化室5-3，除沫室5-5，置于表面汽化室5-3前端侧的就地液位计口5-1，置于表面汽化室5-3下部的第一浓缩液出口5-2，置于表面汽化室5-3上部的远传液位计口5-4、第一压力表口5-8和第一温度计口5-9，置于除沫室5-5内部的除沫罩5-6，置于除沫室5-5顶部的二次蒸汽出口5-7。
具体的，汽包5是表面汽化产生蒸汽的关键部件；就地液位计口5-1是安装就地观察汽包5的就地液位计的接口；第一浓缩液出口5-2是浓水在燃气蒸发浓缩器内浓缩得到的第一浓缩液流出的通道；表面汽化室5-3是浓水加热后进行表面汽化的空间；远传液位计接口5-4是安装远传液位计的接口；除沫室5-5是脱除蒸汽中液珠的空间；除沫罩5-6是脱除蒸汽中液珠的主要元件；二次蒸汽出口5-7是表面汽化产生的二次蒸汽流出的通道；压力表口5-8是安装用于观察汽包5的气相压力表的接口；第一温度计口5-9是安装用于观察汽包5的气相温度计的接口。
在上述各实施方式的基础上，筛板闪蒸器包括烟气室及夹套6、闪蒸蒸发室7、液位计筒体8；烟气室及夹套6置于筛板闪蒸器的下部，闪蒸蒸发室7置于所述烟气室及夹套6的上部，液位计筒体8置于夹套6-3和闪蒸蒸发室7的外侧。
在上述各实施方式的基础上，烟气室及夹套6包括第二烟气室6-4、夹套6-3、置于夹套6-3下部的腿式支座6-11、置于第二烟气室6-4底部的烟气室排净口6-1、置于夹套6-3底部的夹套排净口6-2、置于第二烟气室6-4外侧的第二压力表口6-6和第二温度计口6-7、置于第二烟气室6-4顶部的筛板6-8、置于夹套6-3外侧的第二浓缩液进口6-9、与第二烟气室6-4和夹套6-3相连接的烟气进口6-5和第二观察孔6-10。
具体的，烟气室及夹套6是燃气蒸发浓缩器的烟气进入筛板闪蒸器的缓冲空间；烟气室排尽口6-1是当筛板闪蒸器的筛板6-8出现漏液时，能及时将烟气室6-4内的积液排出的通道；夹套排尽口6-2是停车处理时排尽夹套6-3内物料的通道；夹套6-3是保护烟气室6-4的金属外壳，并通过烟气室6-4的金属外壳进行对流传热；烟气室6-4是为烟气缓冲提供必要的空间；烟气进口6-5是燃气蒸发浓缩器的烟气进入筛板闪蒸器的通道；压力表接口6-6是安装用于观察烟气室6-4的烟气压力表的接口；第二温度计口6-7是安装用于观察烟气室6-4的烟气温度计的接口；筛板6-8是烟气通过筛板6-8的小孔进入闪蒸室7的通道，当烟气的小孔速度大于漏点气速时，物料就不会泄漏进入烟气室；第二浓缩液进口6-9是第二浓缩液进入筛板闪蒸器的通道；第二观察孔6-10是观察在烟气室6-4内是否有积液及筛板6-8是否漏液；腿式支座6-11是用于支承筛板闪蒸器。
在上述各实施方式的基础上，闪蒸蒸发室7包括气相闪蒸室7-7、液相加热室7-8、置于液相加热室7-8内的隔板7-5和液位上升管7-2、置于液相加热室7-8外侧的第三浓缩液出口7-1和第三温度计口7-3、置于气相闪蒸室7-7和液相加热室7-8外侧的视镜7-4、置于气相闪蒸室7-7顶部的烟气和蒸汽出口7-6。
具体的，闪蒸蒸发室7用于在烟气加热物料和在降温降压的同时进行表面闪蒸蒸发；第三浓缩液出口7-1作为第二浓缩液在筛板闪蒸器内闪蒸蒸发后得到的第三浓缩液流出的通道；液位上升管7-2作为夹套6-3内的物料上升进入闪蒸蒸发室7的通道；第三温度计口7-3的安装用于观察闪蒸蒸发室7的液相温度计的接口；视镜7-4用于就地观察闪蒸蒸发室7内的物料液位；隔板7-5使闪蒸蒸发室7内的物料产生绕流；烟气加蒸汽出口7-6作为经物料洗涤后的烟气和闪蒸蒸发产生的蒸汽流出筛板闪蒸器的通道；气相闪蒸室7-7是用烟气加热物料和在降温降压的同时进行表面闪蒸蒸发的空间；液相加热室7-8是烟气加热物料的空间。
在上述各实施方式的基础上，液位计筒体8包括液位计筒体本体8-1和安装在液位计筒体本体8-1的一侧，便于观察开车前加料液位高度的视镜8-2。
具体的，液位计筒体8用于安装远传液位计和观察开车前加料的液位；液位计筒体本体8-1用于安装远传液位计；视镜8-2用于观察开车前加料的液位。
除上述天然气污水燃气蒸发浓缩装置外，本发明还提供了一种天然气污水燃气蒸发浓缩方法。
该天然气污水燃气蒸发浓缩方法包括以下步骤：
步骤S1：将膜浓缩后的污水浓水输送至预热器进行预热；
步骤S2：将预热后的污水浓水送至燃气蒸发浓缩器中进行浓缩，得到第一浓缩液，燃气蒸发浓缩器既具备锅炉的功能，又具备蒸发浓缩的功能；
步骤S3：第一浓缩液利用自身的压力进入中间浓缩器中再次浓缩，得到第二浓缩液；
步骤S4：第二浓缩液利用压差和位差进入筛板闪蒸器中进行闪蒸蒸发，得到第三浓缩液，筛板闪蒸器既具备烟气洗涤的功能，又具备蒸发浓缩的功能；优选的，筛板6-8闪蒸是利用燃气蒸发浓缩的烟气作为热源，烟气接触第二浓缩液时直接传递热量并对烟气进行洗涤，在常压状况下进行闪蒸，出口烟气和蒸汽的温度小于110℃。
步骤S5：第三浓缩液进入蒸发结晶器中进行蒸发结晶后得到固液比为9％-11％的浆料；
步骤S6：蒸发结晶器中获得的浆料经旋液分离器进行固液分离后，得到的饱和清液返回至步骤S2的燃气蒸发浓缩器中进行蒸发浓缩器，得到的固液比≥60％的浆料送去干燥。
在上述各实施方式的基础上，步骤S2中，还包括：
向燃气蒸发浓缩器中输入压缩空气助燃。
在上述各实施方式的基础上，燃气蒸发浓缩器中的产生的二次蒸汽进入蒸发结晶器中，蒸发结晶器中产生的二次蒸汽进入中间浓缩器中，中间浓缩器中产生的二次蒸汽进入预热器中。
具体的，预热器对污水浓水的预热，是利用中间浓缩器的二次蒸汽进行预热，多余蒸汽去预处理精制折流槽，具体地说，多余蒸汽去预处理精制折流槽是指干燥尾部的烟气预热污水粗水的情况下的温度达不到要求时，调配部分蒸汽过去进行预热，预热温度根据整个装置的热量平衡来确定，当蒸汽为常压时，预热温度在90℃以下。
在上述各实施方式的基础上，燃气蒸发浓缩器中产生的烟气进入筛板闪蒸器中与第二浓缩液进行直接接触传热蒸发和闪蒸，同时对烟气进行洗涤，洗涤后的烟气和所产生的二次蒸汽排空。
本发明提供的燃气蒸发浓缩方法的工艺原理如图4所示，包括三条工艺线路：
1、污水燃气蒸发浓缩线路
污水浓水由加料泵输送经预热器进入燃气蒸发浓缩器，得到的第一浓缩液利用自身的压力进入中间浓缩器，得到的第二浓缩液利用压差和位差进入筛板闪蒸器，得到的第三浓缩液经过料输送入蒸发结晶器，得到的10％左右的浆料经采盐泵输送进入旋液分离器进行固液分离，得到的清液利用自身压力进入燃气蒸发浓缩器，60％左右的浆料送干燥。
2、蒸汽线路
污水浓水和固液分离的饱和清液在燃气蒸发浓缩器内蒸发浓缩产生的二次蒸汽进入蒸发结晶器进行蒸发结晶，蒸发结晶器产生的二次蒸汽进入中间浓缩器进行蒸发浓缩，中间浓缩器产生的二次蒸汽进入预热器对污水浓水进行预热，另外根据需要可调节该二次蒸汽去污水预处理。
3、燃气线路
点燃天然气用蒸发鼓风机加压空气进行助燃，在燃气蒸发浓缩器内进行蒸发浓缩，产生烟气进入筛板闪蒸器与第二浓缩液进行直接接触传热蒸发和闪蒸，同时对烟气进行洗涤，洗涤后的烟气和所产生的二次蒸汽排空。
本实施个例所提供的燃气蒸发浓缩装置或方法，具体的工作原理如下：
1、预处理和膜浓缩后的污水浓水用加料泵输送经预热器利用中间浓缩器的二次蒸汽预热后，进入燃气蒸发浓缩器；并且使冷凝水达标排放。
2、天然气利用压缩空气助燃，具体可以利用蒸发鼓风机加压，在燃气蒸发浓缩器的燃烧室2-1、蒸发室3和第一烟气室4-4内加热污水浓水和固液分离后的饱和清液的混合液，得到第一浓缩液进入中间浓缩器；并且使烟气进入筛板闪蒸器，二次蒸汽进入蒸发结晶器。
3、利用蒸发结晶器的二次蒸汽在中间浓缩器内加热第一浓缩液进行蒸发浓缩，得到第二浓缩液进入筛板闪蒸器；并且使冷凝水经阻气排水罐Ⅰ达标排放，二次蒸汽进入预热器。
4、烟气进入筛板闪蒸器，在液相加热室7-8中进行洗涤；在第二烟气室6-4和液相加热室7-8中加热第二浓缩液，并在气相闪蒸室7-7中对第二浓缩进行闪蒸蒸发，得到第三浓缩液经过料泵输送进入蒸发结晶器；烟气经洗涤后与闪蒸的二次蒸汽达标排放。
5、利用燃气蒸发浓缩器的二次蒸汽在蒸发结晶器内加热第三浓缩液，得到固液比10％左右的浆料，用采盐泵输送进入旋液分离器进行固液分离；并且使冷凝水经阻气排水罐Ⅱ达标排放，二次蒸汽进入中间浓缩器。
6、旋液分离后固液比≥60％的浆料去干燥；并将饱和清液回流进入燃气蒸发浓缩器。
以上对本发明所提供的天然气污水燃气蒸发浓缩装置及方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施个例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置，其特征在于，包括依次联接的预热器、燃气蒸发浓缩器、中间浓缩器、筛板闪蒸器、蒸发结晶器以及旋液分离器；所述预热器用于加热污水浓水，所述燃气蒸发浓缩器用于污水浓水的第一次浓缩，并将产生的烟气送入所述筛板闪蒸器中，将产生的二次蒸汽送入所述蒸发结晶器中；所述中间浓缩器用于污水浓水的第二次浓缩，并将产生的二次蒸汽送入所述预热器中；所述筛板闪蒸器用于污水浓水的第三次浓缩，并将产生的烟气和蒸汽排空；所述蒸发结晶器用于污水浓水的蒸发结晶并得到浆料，并将产生的二次蒸汽送入所述中间浓缩器中；所述旋液分离器用于对浆料进行固液分离，并将分离出的饱和清液送入所述燃气蒸发浓缩器中进行浓缩；所述燃气蒸发浓缩器包括燃烧器(1)、燃烧室及前端夹套(2)、蒸发室(3)、烟气室及后端夹套(4)和汽包(5)；所述燃烧器(1)置于所述燃烧室(2-1)内，所述燃烧室及前端夹套(2)置于所述蒸发室(3)的前端，所述烟气室及后端夹套(4)置于所述蒸发室(3)的后端，所述汽包(5)置于所述蒸发室(3)的上部；所述燃烧器(1)内设有用于燃气与压缩空气混合的旋流混合器(1-1)、天然气进口(1-2)、供天然气流入所述燃烧器(1)的天然气通道、压缩空气进口(1-3)以及供压缩空气流入所述燃烧器(1)的压缩空气通道；所述筛板闪蒸器包括烟气室及夹套(6)、闪蒸蒸发室(7)、液位计筒体(8)；所述烟气室及夹套(6)置于筛板闪蒸器的下部，所述闪蒸蒸发室(7)置于所述烟气室及夹套(6)的上部，所述液位计筒体(8)置于所述夹套(6-3)和所述闪蒸蒸发室(7)的外侧；所述烟气室及夹套(6)包括第二烟气室(6-4)、夹套(6-3)、置于所述夹套(6-3)下部的腿式支座(6-11)、置于所述第二烟气室(6-4)底部的烟气室排净口(6-1)、置于所述夹套(6-3)底部的夹套排净口(6-2)、置于所述第二烟气室(6-4)外侧的第二压力表口(6-6)和第二温度计口(6-7)、置于所述第二烟气室(6-4)顶部的筛板(6-8)、置于所述夹套(6-3)外侧的第二浓缩液进口(6-9)、与所述第二烟气室(6-4)和所述夹套(6-3)相连接的烟气进口(6-5)和第二观察孔(6-10)；所述闪蒸蒸发室(7)包括气相闪蒸室(7-7)、液相加热室(7-8)、置于所述液相加热室(7-8)内的隔板(7-5)和液位上升管(7-2)、置于所述液相加热室(7-8)外侧的第三浓缩液出口(7-1)和第三温度计口(7-3)、置于所述气相闪蒸室(7-7)和所述液相加热室(7-8)外侧的视镜(7-4)、置于所述气相闪蒸室(7-7)顶部的烟气和蒸汽出口(7-6)。
2.根据权利要求1所述的天然气污水燃气蒸发浓缩装置，其特征在于，所述燃烧室及前端夹套(2)包括燃烧室(2-1)、包覆于所述燃烧室(2-1)外部的前端夹套(2-4)、与所述燃烧室(2-1)和所述前端夹套(2-4)相连接的第一观察孔(2-3)和炉门(2-6)、与所述前端夹套(2-4)相连接的第一排净口(2-2)和浓水进口(2-5)。
3.根据权利要求2所述的天然气污水燃气蒸发浓缩装置，其特征在于，所述蒸发室(3)包括后端夹套平衡口(3-1)、前端夹套平衡口(3-5)、置于所述蒸发室(3)下部的鞍座(3-2)、置于所述蒸发室(3)上部的对流上升管(3-3)、置于所述蒸发室(3)内的换热管(3-4)以及蒸发室(3)的外壳；所述烟气室及后端夹套(4)包括第一烟气室(4-4)，包覆于所述第一烟气室(4-4)外部的后端夹套(4-1)和烟气出口(4-3)，与所述后端夹套(4-1)相连接的第二排净口(4-5)和回流清液进口(4-2)。
4.根据权利要求3所述的天然气污水燃气蒸发浓缩装置，其特征在于，所述汽包(5)包括表面汽化室(5-3)，除沫室(5-5)，置于所述表面汽化室(5-3)前端侧的就地液位计口(5-1)，置于所述表面汽化室(5-3)下部的第一浓缩液出口(5-2)，置于所述表面汽化室(5-3)上部的远传液位计口(5-4)、第一压力表口(5-8)和第一温度计口(5-9)，置于所述除沫室(5-5)内部的除沫罩(5-6)，置于所述除沫室(5-5)顶部的二次蒸汽出口(5-7)。
5.一种天然气污水燃气蒸发浓缩方法，应用于如权利要求1至4任意一项所述的天然气污水燃气蒸发浓缩装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：将膜浓缩后的污水浓水输送至预热器进行预热；
步骤S2：将预热后的所述污水浓水送至燃气蒸发浓缩器中进行浓缩，得到第一浓缩液；
步骤S3：所述第一浓缩液利用自身的压力进入中间浓缩器中再次浓缩，得到第二浓缩液；
步骤S4：所述第二浓缩液利用压差和位差进入筛板闪蒸器中进行闪蒸蒸发，得到第三浓缩液；
步骤S5：所述第三浓缩液进入蒸发结晶器中进行蒸发结晶后得到固液比为9％-11％的浆料；
步骤S6：所述蒸发结晶器中获得的浆料经旋液分离器进行固液分离后，得到的饱和清液返回至所述步骤S2的燃气蒸发浓缩器中进行蒸发浓缩，得到的固液比≥60％的浆料送去干燥。
6.根据权利要求5所述的天然气污水燃气蒸发浓缩方法，其特征在于，所述燃气蒸发浓缩器中的产生的二次蒸汽进入所述蒸发结晶器中，所述蒸发结晶器中产生的二次蒸汽进入所述中间浓缩器中，所述中间浓缩器中产生的二次蒸汽进入所述预热器中；所述燃气蒸发浓缩器中产生的烟气进入所述筛板闪蒸器中与所述第二浓缩液进行直接接触传热蒸发和闪蒸，同时对烟气进行洗涤，洗涤后的所述烟气和所产生的二次蒸汽排空。
CN201710418344.8A 2017-06-06 2017-06-06 一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置及方法 Active CN107200425B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710418344.8A CN107200425B (zh) 2017-06-06 2017-06-06 一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710418344.8A CN107200425B (zh) 2017-06-06 2017-06-06 一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107200425A CN107200425A (zh) 2017-09-26
CN107200425B true CN107200425B (zh) 2023-06-02

Family

ID=59906718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710418344.8A Active CN107200425B (zh) 2017-06-06 2017-06-06 一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107200425B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002167217A (ja) * 2000-11-27 2002-06-11 Yukinobu Kowatari 海塩製造システム
CN101881441A (zh) * 2010-06-18 2010-11-10 王兴道 煤粉气化燃烧水解助燃装置及方法
CN102351260A (zh) * 2011-07-07 2012-02-15 大连理工大学 一种高压水中焚烧蒸发处理重度污水的装置及方法
CN203591603U (zh) * 2013-11-28 2014-05-14 陕西新星食品机械有限公司 一种六效蒸发装置
CN204588905U (zh) * 2015-04-23 2015-08-26 石家庄鼎威化工设备工程有限公司 氨法烟气脱硫废水蒸发结晶装置
CN205209071U (zh) * 2015-11-26 2016-05-04 新奥科技发展有限公司 一种闪蒸器
CN106422399A (zh) * 2016-09-22 2017-02-22 深圳市捷晶能源科技有限公司 一种盐溶液节能蒸发浓缩结晶***及其控制方法
CN206799357U (zh) * 2017-06-06 2017-12-26 重庆博张机电设备有限公司 一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002167217A (ja) * 2000-11-27 2002-06-11 Yukinobu Kowatari 海塩製造システム
CN101881441A (zh) * 2010-06-18 2010-11-10 王兴道 煤粉气化燃烧水解助燃装置及方法
CN102351260A (zh) * 2011-07-07 2012-02-15 大连理工大学 一种高压水中焚烧蒸发处理重度污水的装置及方法
CN203591603U (zh) * 2013-11-28 2014-05-14 陕西新星食品机械有限公司 一种六效蒸发装置
CN204588905U (zh) * 2015-04-23 2015-08-26 石家庄鼎威化工设备工程有限公司 氨法烟气脱硫废水蒸发结晶装置
CN205209071U (zh) * 2015-11-26 2016-05-04 新奥科技发展有限公司 一种闪蒸器
CN106422399A (zh) * 2016-09-22 2017-02-22 深圳市捷晶能源科技有限公司 一种盐溶液节能蒸发浓缩结晶***及其控制方法
CN206799357U (zh) * 2017-06-06 2017-12-26 重庆博张机电设备有限公司 一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107200425A (zh) 2017-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102607014B (zh) 收集余热和凝结水的锅炉补水***
CN106338057B (zh) 蒸汽锅炉排污热回收装置
WO2017214759A1 (zh) 燃气燃油熔盐一体化锅炉热分离物质的装置
CN105890177A (zh) 具有自停电保护功能的强制循环热水***
CN206369204U (zh) 一种燃气锅炉房烟气余热回收***
CN107200425B (zh) 一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置及方法
CN201093900Y (zh) 紧凑式两回程烟管烟气冷凝节能器
CN102502703A (zh) 焦炉烟气余热蒸氨方法及设备
CN208980647U (zh) 一种高温焦炭余热回收利用装置
CN101607144B (zh) 有机废气净化回收方法
CN105444228B (zh) 一种餐厨油烟收水除油热回收***
CN208632455U (zh) 一种节能式焦炉烟道余热回收***
CN102795687B (zh) 废水零排放蒸发***及工艺
CN206449619U (zh) 一种竖炉冶炼中余热再利用设备
CN205679075U (zh) 一种转底炉烟气余热回收***
CN210861049U (zh) 一种燃气锅炉烟气余热及冷凝水回收利用***
CN206799357U (zh) 一种天然气污水燃气蒸发浓缩装置
CN105925322B (zh) 一种直立折线型高温热解气冷却及余热回收装置
CN205717136U (zh) 一种模块化石灰窑余热锅炉
CN210624555U (zh) 一种脱硫石膏用余热回收器
CN209010474U (zh) 麦芽蒸煮设备二次蒸汽利用***
CN208108060U (zh) 一种焦炉烟道余热回收***用乏汽引流回收装置
CN207716401U (zh) 一种汽化冷却排污***
CN101601936A (zh) 有机废气净化回收***及其冷却互溶吸收装置
CN214949832U (zh) 一种具有环保功能的烟气余热回收锅炉

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant