CN111544910A - 一种液体蒸发浓缩干化一体处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明专利涉及液体处理技术领域，特别是一种液体蒸发浓缩干化一体处理方法。该处理方法包括以下步骤：将原液泵入蒸发器中，通过对蒸发器内的换热器送入高温蒸汽，使原液升温，且蒸发浓缩；原液在蒸发器罐内蒸发浓缩形成浓缩液，流入蒸发器底部的热井；热井中的浓缩液与来液混合泵回蒸发器，再度蒸发浓缩，并且不断进行循环蒸发；浓缩液到一定浓度泵入干化器，干化器使浓缩液蒸发干化，直至完全脱水形成固化物而排出设备外。该处理方法由于采用干化器替代离心机等设备，解决了设备故障率高，需频繁清理以及浓缩液母液回流蒸发器后因沸点高而造成设备异常的问题，适用于高盐分高有机物的液体全量化处理，具有适用于大规模应用的特点。

Description

一种液体蒸发浓缩干化一体处理方法

技术领域

本发明专利涉及液体处理技术领域，特别是一种液体蒸发浓缩干化一体处理方法。

背景技术

机械式蒸汽再压缩处理技术逐渐开始应用于国内的液体处理工程中，其通常采用蒸汽压缩机对蒸发器产生的二次蒸汽重新压缩升温，使二次蒸汽成为再生热源而循环对蒸发器中的原液进行热传递以及蒸发，降低原液水含量，原液经浓缩后进入稠厚器等设备沉降脱水，再进入离心机固液分离，使原液分离出固体物料。

特别在污水处理过程中，由于污水种类复杂，污水原液经蒸发器蒸发、稠厚器等设备沉降脱水后，原液中的有机物以及盐分含量高，并且原液变得粘稠，而粘稠、浓度高的浓缩液流动性差，对离心机等的工作影响较大，经常堵塞离心机滤网，或使离心机内部结板结垢，影响离心机分离工作，必须频繁停机依靠人工清理。此外，浓缩液经离心机固液分离后母液需回流到蒸发器重新蒸发浓缩，但由于其含有残留的高沸点液体，导致设备蒸发效率下降，并且由于不断回流，高沸点液体不断积累，最终导致设备无法正常运行,且固体物含水量很高。

发明内容

为了解决以上现有技术的不足，本发明公开了一种液体蒸发浓缩干化一体处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液体蒸发浓缩干化一体处理方法，包括以下步骤：

步骤一：将原液经进料泵泵入蒸发器中，通过对蒸发器内的换热器送入高温蒸汽，蒸发器使原液升温，且蒸发浓缩；

步骤二：原液在蒸发器内蒸发浓缩形成浓缩液，通过蒸发器内的换热器换热蒸发浓缩，浓缩液流入蒸发器底部的热井；

步骤三：热井中的浓缩液与原液混合经循环泵泵回蒸发器，再度蒸发浓缩，并且不断循环蒸发；

步骤四：浓缩液到目标浓度后经浓液泵泵入干化器，通过对干化器内的换热器送入高温蒸汽，干化器使浓缩液蒸发干化，直至完全脱水形成固化物而排出设备外。

进一步的，所述步骤一中，原液泵入蒸发器后，通过喷淋管道喷淋在换热板管上，高温蒸汽流入换热板管内的换热通道，原液接触换热板管管壁与板管内高温蒸汽进行热交换，使液体升温且蒸发浓缩。

进一步的，所述步骤一、步骤四中，蒸发器蒸发原液以及干化器干化浓缩液时产生蒸馏水，蒸馏水经蒸馏水泵泵入换热器，蒸馏水在换热器内与原液进行热交换，原液升温后经进料泵泵入蒸发器中。

进一步的，所述步骤一、步骤四中，蒸发器蒸发原液以及干化器干化浓缩液时产生二次蒸汽，二次蒸汽流入蒸汽压缩机进行压缩升温，重新泵回蒸发器、干化器。

进一步的，所述步骤一中，蒸发器通过蒸汽发生罐产生的高温蒸汽或外部鲜蒸汽作为预热热源，与原液热交换，使原液升温且蒸发浓缩。

进一步的，所述步骤四中，浓缩液经过循环蒸发浓缩后浓度达到目标浓度，浓液阀门打开，浓缩液经浓液泵泵入干化器。

进一步的，所述步骤四中，高温蒸汽流入干化器设备内的换热板管，高温蒸汽与换热板管外的浓缩液进行热交换，使浓缩液蒸发干化形成固化物。

进一步的，蒸汽发生罐或外部鲜蒸汽工作一段时间后，停止产生蒸汽，蒸汽压缩机启动工作，并且持续性为蒸发器与干化器提供高温蒸汽。

与现有技术相比，本发明有益效果是：

1：本发明提供的一种液体蒸发浓缩干化一体处理方法，由于采用干化器替代离心机等设备，干化器对浓缩液进行干化，使浓缩液直接干化形成固化物而排出，因此，该液体蒸发浓缩干化一体处理方法解决了设备故障率高，需频繁清理以及浓缩液母液回流蒸发器后因沸点高而造成设备异常的问题，且固体含水量低。

2：本发明提供的一种液体蒸发浓缩干化一体处理方法，由于该方法利用蒸发器浓缩与干化器对浓缩液蒸发干化低能耗装置，设备内部不易结板、结垢以及堵塞，适用于处理高盐分高有机物等液体，具有适用于大规模应用的特点。

3：本发明提供的一种液体蒸发浓缩干化一体处理方法，由于利用循环泵，使原液在蒸发器内连续性的循环蒸发，形成浓度更高的浓缩液，使后续干化更充分，提高干化效率。

4：本发明提供的一种液体蒸发浓缩干化一体处理方法，由于利用蒸汽压缩机使二次蒸汽成为蒸发器、干化器的热源，热能循环回收利用，减少了对外界能源的需求，从而达到节能环保的效果。

5：本发明提供的一种液体蒸发浓缩干化一体处理方法，通过换热器使蒸馏水与原液进行热交换，原液温度上升，原液进入蒸发器更快速达到蒸发条件，从而降低工作能耗，节省能源。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：

一种液体蒸发浓缩干化一体处理方法，包括以下步骤：

步骤一：将原液经进料泵34泵入14中，通过对蒸发器12内的换热器送入高温蒸汽，蒸发器12使原液升温，且蒸发浓缩；

步骤二：原液在蒸发器12内蒸发浓缩形成浓缩液，通过蒸发器12内的换热器蒸发浓缩，浓缩液流入蒸发器底部的热井14；

步骤三：热井14中的浓缩液与原液混合经循环泵42泵回蒸发器，再度蒸发浓缩，并且不断循环蒸发；

步骤四：浓缩液经浓液泵41泵入干化器43，通过对干化器43内的换热器送入高温蒸汽，干化器43使浓缩液蒸发干化，直至完全脱水形成固化物而排出设备外。

更优选地，所述步骤一中，原液泵入蒸发器12后，通过喷淋管道喷淋在换热板管上，高温蒸汽流入换热板管内的换热管道，原液接触换热板与高温蒸汽热交换，使原液升温且蒸发浓缩。

更优选地，所述步骤一、步骤四中，蒸发器12蒸发原液以及干化器43干化浓缩液时产生蒸馏水，蒸馏水经蒸馏水泵32泵入换热器33，蒸馏水在换热器33内与原液进行热交换，原液升温后经进料泵34泵入蒸发器中。

更优选地，所述步骤一、步骤四中，蒸发器12蒸发原液以及干化器43干化浓缩液时产生二次蒸汽，二次蒸汽流入蒸汽压缩机51进行压缩升温，重新泵回蒸发器12、干化器43。

更优选地，所述步骤一中，蒸发器12通过蒸汽发生罐11产生的高温蒸汽或外部鲜蒸汽作为预热热源，与原液热交换，使原液升温且蒸发浓缩。

更优选地，所述步骤四中，浓缩液经过循环蒸发浓缩后浓度达到目标浓度，浓液阀门63打开，浓缩液经浓液泵41泵入干化器43。

更优选地，所述步骤四中，高温蒸汽流入干化器43设备内的换热板管内，高温蒸汽与换热板管外的浓缩液进行热交换，使浓缩液蒸发干化形成固化物。

更优选地，蒸汽发生罐11或外部鲜蒸汽工作一段时间后，停止产生蒸汽或补充微量蒸汽，蒸汽压缩机51启动工作，并且持续性为蒸发器12换热板管与干化器43换热板管提供高温蒸汽。

实施例一：

一种液体蒸发浓缩干化处理装置，包括蒸发器12、循环泵42、蒸馏水罐31，所述蒸发器12蒸汽入口与外部蒸汽管道连通，所述蒸发器12蒸馏水出口与蒸馏水罐31入水口相连通，所述蒸发器底部连接有热井14，所述热井14循环出水口通过循环泵42与蒸发器12循环管道入水口相连通，所述热井14原液入水口与外部管道连通。

本装置还包括干化器43、浓液泵41，所述热井14浓液出水口通过浓液泵41与干化器43入水口相连通，所述干化器43出水口与蒸馏水罐31第二入水口相连通，所述干化器44出料口与外界连通。

本装置还包括蒸汽压缩机51，所述蒸汽压缩机51进气口与蒸发器12蒸汽排气口、干化器43蒸汽排气口相连通，所述蒸汽压缩机51排气口与蒸发器12换热器蒸汽入口、干化器43换热器进气口相连通。

所述蒸发器12二次蒸汽排气口、干化器43二次蒸汽排气口内设有除雾网。所述除雾器用于分离蒸发器12、干化器43产生的二次蒸汽中夹带的液滴以及杂质，以保证蒸汽压缩机51工作及蒸馏水质不受影响。

本装置还包括换热器33、进料泵34，所述换热器33原液入水口通过进料泵34与外界管道连通，所述换热器33原液出水口与热井14原液入水口相连通，所述换热器33蒸馏水入水口与蒸馏水罐31出水口相连通，所述换热器33蒸馏水出水口与外界管道连通。

所述换热器33蒸馏水入水口与蒸馏水罐31出水口之间的管道上设有蒸馏水泵32，所述蒸馏水泵32用于将蒸馏水罐31内的高温蒸馏水，泵向换热器33。

所述换热器33蒸馏水入水口与蒸馏水罐31出水口之间的管道上还设有蒸馏水阀门62，所述换热器33原液出水口与热井14原液入水口之间的管道上设有原液阀门61，所述热井14浓液出水口与干化器43入水口之间的管道上设有浓液阀门63。

本装置还包括蒸汽发生罐11,所述蒸汽发生罐11排气口与蒸发器12蒸汽入口相连通。所述蒸发器12不仅可由外部蒸汽管道提供预热热源，也可根据使用需求通过蒸汽发生罐11产生高温蒸汽为蒸发器12提供预热热源。

所述蒸发器12选用卧式水平管刮板蒸发器。所述卧式刮板蒸发器是一种适应性强的新型蒸发器，例如对高粘度，以及易结晶、结垢的原液都适用。它主要由若干换热板管、蒸汽箱和刮板组件组成，换热板内设有换热管道，换热管道与设备两端蒸汽箱连通，而刮板组件包括刮刀与驱动组件，在驱动组件的驱动下，刮刀沿换热板表面做往返运动，且同时刮动原液，使原液在蒸发过程中持续被刮动，避免原液结晶、结垢造成堵塞。原液不断被蒸发浓缩，通过底部管道流入热井14，而原液中的水分蒸发形成二次蒸汽从顶部逸出，原液蒸发产生的不凝气则从设备尾侧排出，经外部设备不凝气处理后，排放至外界。

所述干化器43通过设备内的换热器达到干化浓缩液效果。具体为蒸汽压缩机51产生的高温蒸汽流入换热器内的换热板内，浓缩液在换热板上流动的同时与板管内高温蒸汽热交换，浓缩液中的水分迅速蒸发，在短时间内脱水形成固化物，固化物通过设备底部而排出。

本装置工作步骤：所述蒸发器12蒸汽入口与外部蒸汽管道或蒸汽发生罐11连通。工作时，外部的高温蒸汽或蒸汽发生罐11产生的高温蒸汽通过蒸汽管道，流入蒸发器12内预热液体。所述蒸汽箱与换热板内的换热管道连通，故各换热板内充满高温蒸汽。设备启动后，含有杂质、盐、有机物的原液经外部管道，在进料泵34作用下流入换热器33，再流入热井14内。原液通过循环泵42作用下，从蒸发器12循环入水口流入蒸发器12内顶部的喷淋管道。原液经喷淋管道喷淋在换热板管上，由于换热板内充满高温蒸汽，换热板管表面温度高，而原液相对温度低，高温蒸汽的热量传递至换热板表面的原液，使得原液迅速升温，进而蒸发原液中的水分，降低其含水率，达到浓缩原液的作用。原液中的水分蒸发形成二次蒸汽，从蒸发器12顶部蒸汽排气口排出。原液内的水分被蒸发，原液浓度上升，由于原液成分复杂，同时含有大量盐分以及有机物，原液浓缩后形成粘稠的浓缩液，而蒸发器12内的刮板在驱动组件的驱动下，沿换热板表面做往返运动，对浓缩液进行刮动。浓缩液经过刮动流入底部的热井14。流入热井14内的浓缩液通过循环泵42的作用下，再次泵回蒸发器12，重新进行蒸发浓缩，直至达到一定的浓度。

浓缩液经过若干次蒸发浓缩后浓度达到目标浓度，浓液阀门63打开，在浓液泵41作用下，流入干化器43。干化器43通过高温蒸汽流入换热板管内，浓缩液在换热板上流动的同时与换热板管内高温蒸汽热交换，浓缩液中的水分迅速蒸发，在短时间内脱水形成固化物。固化物经干化器43底部的出料口44排出至外界。

在蒸发器12内对原液进行热交换的过程中，换热器内高温蒸汽发生放热液化反应，形成蒸馏水，蒸馏水流至蒸汽箱底部，汇流入蒸馏水罐31；在干化器43内对浓缩液进行干化过程中，形成有冷凝水，冷凝水从干化器设备底部流入蒸馏水罐31。蒸馏水阀门62打开后，水罐内的蒸馏水经蒸馏水泵32泵入换热器33，高温的蒸馏水在换热器33内，热量传递原液，使得原液温度上升。

此外，在原液、浓缩液蒸发干化过程中，由于蒸发器12、干化器43设备内温度升高，并且原液、浓缩液的水分蒸发，从而形成有二次蒸汽。此时蒸汽发生罐11或外部鲜蒸汽停止产生蒸汽，在蒸汽量不够补充微量蒸汽,蒸汽压缩机51启动工作，二次蒸汽流入蒸汽压缩机51后重新压缩升温，使二次蒸汽成为再生热源，通过分别泵入蒸发器12换热板管内、干化器43换热板管内，继而持续性对原液蒸发浓缩、浓缩液加热干化，热能循环回收利用，达到节能环保的效果。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种液体蒸发浓缩干化一体处理方法，其特征包括以下步骤：

步骤一：将原液经进料泵泵入蒸发器中，通过对蒸发器内的换热器送入高温蒸汽，蒸发器使原液升温，且蒸发浓缩；

步骤二：原液在蒸发器内蒸发浓缩形成浓缩液，通过蒸发器内的换热器换热蒸发浓缩，浓缩液流入蒸发器底部的热井；

步骤三：热井中的浓缩液与原液混合经循环泵泵回蒸发器，再度蒸发浓缩，并且不断循环蒸发；

步骤四：浓缩液到目标浓度后经浓液泵泵入干化器，通过对干化器内的换热器送入高温蒸汽，干化器使浓缩液蒸发干化，直至完全脱水形成固化物而排出设备外。

2.根据权利要求1所述的液体蒸发浓缩干化一体处理方法，其特征在于：所述步骤一中，原液泵入蒸发器后，通过喷淋管道喷淋在换热板管上，高温蒸汽流入换热板管内的换热通道，原液接触换热板管管壁与板管内高温蒸汽进行热交换，使液体升温且蒸发浓缩。

3.根据权利要求1所述的液体蒸发浓缩干化一体处理方法，其特征在于：所述步骤一、步骤四中，蒸发器蒸发原液以及干化器干化浓缩液时产生蒸馏水，蒸馏水经蒸馏水泵泵入换热器，蒸馏水在换热器内与原液进行热交换，原液升温后经进料泵泵入蒸发器中。

4.根据权利要求1所述的液体蒸发浓缩干化一体处理方法，其特征在于：所述步骤一、步骤四中，蒸发器蒸发原液以及干化器干化浓缩液时产生二次蒸汽，二次蒸汽流入蒸汽压缩机进行压缩升温，重新泵回蒸发器、干化器。

5.根据权利要求1所述的液体蒸发浓缩干化一体处理方法，其特征在于：所述步骤一中，蒸发器通过蒸汽发生罐产生的高温蒸汽或外部鲜蒸汽作为预热热源，与原液热交换，使原液升温且蒸发浓缩。

6.根据权利要求1所述的液体蒸发浓缩干化一体处理方法，其特征在于：所述步骤四中，液体经过循环蒸发浓缩后浓度达到目标浓度，浓液阀门打开，浓缩液经浓液泵泵入干化器。

7.根据权利要求1所述的液体蒸发浓缩干化一体处理方法，其特征在于：所述步骤四中，高温蒸汽流入干化器设备内的换热板管，高温蒸汽与换热板管外的浓缩液进行热交换，使浓缩液蒸发干化形成固化物。

8.根据权利要求1或4或5任一项液体蒸发浓缩干化一体处理方法，其特征在于：蒸汽发生罐或外部鲜蒸汽工作一段时间后，停止产生蒸汽，蒸汽压缩机启动工作，并且持续性为蒸发器与干化器提供高温蒸汽。

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