CN108793294A - 一种浓盐水处理***及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浓盐水处理***及处理方法，属于浓盐水处理技术领域，包括：电喷雾、蒸发结晶器、干热空气供应装置和冷凝器；所述蒸发结晶器包括蒸发器以及位于所述蒸发器下方的储盐料斗，所述储盐料斗的开口与所述蒸发器的底部连接，并且所述蒸发器与所述储盐料斗内部连通，所述蒸发器的内侧下部设置有所述电喷雾，所述蒸发结晶器顶部与所述冷凝器相连；所述干热空气供应装置包括分别设置在蒸发结晶器外侧和内侧的风机和布气管，并且所述布气管设置在蒸发器和储盐料斗之间，布气管通过管体与风机相连。本发明可以大大增加了浓盐水的比表面积，热利用效率提高50％，节约60％～80％的占地面积。

Description

一种浓盐水处理***及处理方法
技术领域
本发明涉及浓盐水处理技术领域，具体涉及一种浓盐水处理***及处理方法。
背景技术
浓盐水的产生源于工业生产、油气田开发和海水淡化过程中反渗透或者电渗析等浓缩工艺，产生量极大。
目前，浓盐水处理多采用自然蒸发和蒸发结晶等工艺，自然蒸发处理效率低，对场地和自然气候的要求高，应用受限。蒸发结晶最常见的为机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发技术和多效蒸发技术，但这两种技术都需要外部热蒸汽对物料进行加热，并且为间接加热，因此存在能量利用不充分和蒸发母液的问题，导致处理难度加大，并且蒸汽压缩设备造价高、工艺流程较长、设备投资大、占地面积大。
雾化能增大物料的比表面积，提高热利用效率，用于浓盐水蒸发结晶能大大提高其蒸发效率。常见的雾化方式有高压喷雾和超声波雾化，高压喷雾利用机械喷头对物料进行雾化，雾滴大小受机械喷头影响大，不易控制，且喷头容易堵塞造成雾滴不均匀，雾滴尺寸较大(100微米～150微米)；而超声波雾化能耗高，且超声波对人体和环境危害较大，在工业应用中受限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浓盐水处理***及处理方法，以解决现有蒸发技术热利用率低，蒸发设备能耗高、占地面积大和对人体及环境危害较大的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种浓盐水处理***，包括：电喷雾、蒸发结晶器、干热空气供应装置和冷凝器；
蒸发结晶器包括蒸发器以及位于蒸发器下方的储盐料斗，储盐料斗的开口与蒸发器的底部连接，并且蒸发器与储盐料斗内部连通，蒸发器的内侧下部设置有电喷雾，蒸发结晶器顶部与冷凝器相连；
干热空气供应装置包括分别设置在蒸发结晶器外侧和内侧的风机和布气管，并且布气管设置在蒸发器和储盐料斗之间，布气管通过管体与风机相连。
本发明通过电喷雾对浓盐水进行雾化，使浓盐水在电喷雾使用过程中，其电场引力的作用下一直处于不断***的状态，能形成直径约为200nm的雾滴，大大增加了浓盐水的比表面积，加大了浓盐水与干热空气的接触面积，提高了处理效果。此外，本发明由于通过电喷雾雾化，反应更加充分，可以直接析出盐粒，而不产生蒸发母液。
本发明通过设置干热空气供应装置获得干热空气，将其作为热源，其原料取之不尽，并且清洁，而且可以加强实验效果，使反应更充分。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，干热空气供应装置还包括空气干燥器和电加热器，空气干燥器和电加热器设置在蒸发结晶器外侧，电加热器的出风口通过管体与布气管相连，电加热器的入风口通过管体依次连接有空气干燥器和风机。
本发明通过设置空气干燥器和电加热器，可以在潮湿天气下使用，使本发明可以全天候使用。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，储盐料斗底部开设排盐口，排盐口上设置排盐阀。
本发明通过设置储盐料斗来收集反应产生的结晶盐，定期可打开排盐阀，提取结晶盐。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，浓盐水处理***还包括设置在蒸发结晶器外的进水泵，进水泵与电喷雾通过管道相连。
一种浓盐水处理方法，利用上述的浓盐水处理***进行处理，其包括以下具体步骤：
(1)将浓盐水输入至电喷雾中，通过电喷雾在蒸发结晶器内电雾化，得到雾化浓盐水；
(2)通过风机将气吸入，依次通过空气干燥器和电加热器得到干热空气，然后通过安装在蒸发结晶器内部的布气管均匀散发在蒸发结晶器内，使得雾化浓盐水与干热空气充分接触，得到水蒸气和结晶盐；
(3)通过冷凝器将水蒸气冷却，形成蒸馏水后通过管道排出；
(4)定期开启排盐阀将储盐料斗中的结晶盐排出。
本发明中通过向蒸发结晶器输入原料，使干热空气与雾化后的浓盐水充分接触，经过热交换，雾滴中的水气化转变为水蒸气，此时雾滴中的盐分由于溶剂的蒸发，逐渐形成过饱和态，随着溶剂不断蒸发，最终盐分以结晶盐的形式析出，由于结晶盐是固体，其密度大于水蒸气，结晶盐将会在重力的作用下下落至储盐料斗中存储，然后通过定期开启排盐阀将结晶盐排出。水蒸气在蒸发结晶器中通过其顶部的管道进入冷凝器中冷却，由于冷凝过程会使气压降低，因此在冷凝过程中，会使蒸发结晶器中形成负压，从而降低水的沸点，加快了雾滴的蒸发，降低了能耗，冷凝后的水可用于工业生产，也可直接排放。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，干热空气供应装置还包括空气干燥器和电加热器；步骤(2)还包括：通过空气干燥器将风机吸入的空气进行干燥，然后将干燥后的空气经过电加热器加热后输送至布气管。
本发明具有以下有益效果：
本发明采用电喷雾对浓盐水进行静电雾化，通过空气干燥器和电加热器获得干热的空气，使反应更加充分，使浓盐水直接可以分离出蒸馏水和盐粒，并使浓盐水处理过程中热利用效率提高50％，占地面积节约60％～80％。
附图说明
图1为浓盐水处理***及处理方法示意图。
图中：1-进水泵；2-蒸发结晶器；3-电喷雾；4-干热空气供应装置；5-排盐阀；6-储盐料斗；7-冷凝器；8-蒸发器；41-布气管；42-电加热器；43-空气干燥器；44-风机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例
请参照图1：本发明的浓盐水处理***包括：电喷雾3、蒸发结晶器2、干热空气供应装置4和冷凝器7。
请参照图1：电喷雾3设置在蒸发结晶器2内侧底部，电喷雾3对浓盐水进行雾化，使浓盐水在电喷雾3使用过程中，其在电场引力的作用下一直处于不断***的状态，能形成直径约为200nm的雾滴，大大增加了浓盐水的比表面积，加大了浓盐水处理效果。
请参照图1：蒸发结晶器2包括蒸发器8以及位于蒸发器8下方的储盐料斗6，储盐料斗6的开口与蒸发器8的底部连接，并且蒸发器8与储盐料斗6内部连通，蒸发器8的内侧底部设置有电喷雾3，蒸发结晶器2顶部与冷凝器7相连。
请参照图1：干热空气供应装置4包括分别设置在蒸发结晶器2外侧和内侧的风机44和布气管41，并且布气管41设置在蒸发器8和储盐料斗6之间，布气管41通过管体与风机44相连。
请参照图1：干热空气供应装置4还包括空气干燥器43和电加热器42，空气干燥器43和电加热器42设置在蒸发结晶器2外侧，电加热器42的出风口通过管体与布气管41相连，电加热器42的入风口通过管体依次连接有空气干燥器43和风机44。
请参照图1：储盐料斗6底部开设排盐口，排盐口上设置排盐阀5，浓盐水处理***还包括设置在蒸发结晶器2外的进水泵1，进水泵1与电喷雾3通过管道相连。
请参照图1：本发明的浓盐水处理方法，利用上述的浓盐水处理***进行处理，其包括以下具体步骤：
(1)将浓盐水输入至电喷雾3中，通过电喷雾3在蒸发结晶器2内电雾化，得到雾化浓盐水；
(2)通过风机44将干热空气吸入，然后通过安装在蒸发结晶器2内部的布气管41均匀散发在蒸发结晶器2内，使得雾化浓盐水与干热空气充分接触，得到水蒸气和结晶盐；
(3)通过冷凝器7将水蒸气冷却，形成蒸馏水后通过管道排出；
(4)定期开启排盐阀5将储盐料斗6中的结晶盐排出。
请参照图1：干热空气供应装置4还包括空气干燥器43和电加热器42；
步骤(2)还包括：通过空气干燥器43将风机44吸入的空气进行干燥，然后将干燥后的空气经过电加热器42加热后输送至布气管41。
下面对本发明的工作原理进行说明：
本发明中通过向蒸发结晶器2输入原料，使干热空气与雾化后的浓盐水充分接触，经过热交换，雾滴中的水气化转变为水蒸气，此时雾滴中的盐分由于溶剂的蒸发，逐渐形成过饱和态，随着溶剂不断蒸发，最终盐分以结晶盐的形式析出，由于结晶盐是固体，其密度大于水蒸气，结晶盐将会在重力的作用下下落至储盐料斗6中存储，通过定期开启排盐阀5将结晶盐排出。水蒸气在蒸发结晶器2中通过其顶部的管道进入冷凝器7中冷却，由于冷凝过程会使气压降低，因此在冷凝过程中，会使蒸发结晶器2中形成负压，从而降低水的沸点，加快了雾滴的蒸发，降低了能耗，冷凝后的水可用于工业生产，也可直接排放。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种浓盐水处理***，其特征在于，包括：电喷雾(3)、蒸发结晶器(2)、干热空气供应装置(4)和冷凝器(7)；
所述蒸发结晶器(2)包括蒸发器(8)以及位于所述蒸发器(8)下方的储盐料斗(6)，所述储盐料斗(6)的开口与所述蒸发器(8)的底部连接，并且所述蒸发器(8)与所述储盐料斗(6)内部连通，所述蒸发器(8)的内侧下部设置有所述电喷雾(3)，所述蒸发结晶器(2)顶部与所述冷凝器(7)相连；
所述干热空气供应装置(4)包括分别设置在蒸发结晶器(2)外侧和内侧的风机(44)和布气管(41)，并且所述布气管设置在蒸发器(8)和储盐料斗(6)之间，布气管(41)通过管体与风机(44)相连。
2.根据权利要求1所述的浓盐水处理***，其特征在于，所述干热空气供应装置(4)还包括空气干燥器(43)和电加热器(42)，空气干燥器(43)和电加热器(42)设置在所述蒸发结晶器(2)外侧，所述电加热器的出风口通过管体与所述布气管(41)相连，电加热器(42)的入风口通过管体依次连接有空气干燥器(43)和风机(44)。
3.根据权利要求1所述的浓盐水处理***，其特征在于，所述储盐料斗(6)底部开设排盐口，排盐口上设置排盐阀(5)。
4.根据权利要求1所述的浓盐水处理***，其特征在于，所述浓盐水处理***还包括设置在所述蒸发结晶器(2)外的进水泵(1)，所述进水泵(1)与所述电喷雾(3)通过管道相连。
5.一种浓盐水处理方法，其特征在于，利用权利要求1至4任一项所述的浓盐水处理***进行处理，其包括以下具体步骤：
(1)将浓盐水输入至电喷雾(3)中，通过电喷雾(3)在蒸发结晶器(2)内电雾化，得到雾化浓盐水；
(2)通过风机(44)将空气依次输送至空气干燥器(43)和电加热器(42)后，得到干热空气，然后通过安装在蒸发结晶器(2)内部的布气管(41)均匀散发在蒸发结晶器(2)内，使得雾化浓盐水与热干空气充分接触，得到水蒸气和结晶盐；
(3)通过冷凝器(7)将水蒸气冷却，形成蒸馏水后通过管道排出；
(4)定期开启排盐阀(5)将储盐料斗(6)中的结晶盐排出。
6.根据权利要求5所述的浓盐水处理方法，其特征在于，所述干热空气供应装置(4)还包括空气干燥器(43)和电加热器(42)；
步骤(2)还包括：通过空气干燥器(43)将风机吸入的空气进行干燥，然后将干燥后的空气经过电加热器(42)加热后输送至布气管(41)。
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