CN2745918Y - 制药、化工废液蒸发浓缩净化装置 - Google Patents

Abstract

一种制药、化工废液蒸发浓缩净化装置，其主要由格栅、三效降膜式蒸发器、雾化焚烧炉；上述格栅连接三效降膜式蒸发器，同时三效降膜式蒸发器也和雾化焚烧炉连接；本实用新型从根本上解决制药、化工工业生产过程中的废液，处理彻底无二次污染，实现可回收资源再利用，使环境得到改善。

Description

制药、化工废液蒸发浓缩净化装置

技术领域

本实用新型涉及一种制药、化工废液蒸发浓缩净化装置。

背景技术

随着中国经济的突飞猛进，中国的工业水平达到了一个前所未有的高度，随之而来的环境污染问题却一直困扰着我们，其中工业水污染是重中之重。党的十五届五中全会把水资源作为关系我国经济安全和长远发展的“三大战略资源”之一。1999年工业废水排放量占全国废水排放总量的49％，水体中绝大多数有毒有害物质来源于工业废水。工业废水大量排放，是造成水环境状况日趋恶化，水体使用功能下降的重要原因。我国江河流域普遍遭到污染，且呈发展趋势。监测表明，有63.8％的城市河段受到中度或严重污染。根据对全国118个大城市的调查，97.5％的城市浅层地下水受到不同程度的污染，其中40％的城市受到重度污染，加剧了水资源的紧张状况。

工业废水主要来自石油化学工业、煤炭化学工业、酸碱工业、化肥工业、塑料工业、制药工业、染料工业、橡胶工业等排出的生产废水。工业废水具有高COD、BOD、氨氮、重金属，水量大、负荷高、水质变化大等特点，

国家在“十五”期间，对我国的几条重点流域进行了总体规划和综合治理，效果显著，但是不能排出少数企业仍有乱排、偷排的现象，这种现象主要集中在中、小企业中，中、小企业没有足够的资金建设大型的水处理工艺，以及“环保项目只有付出，没有经济效益”的思想在作祟，所以乱排、偷排现象屡禁不止，因此寻找一种投资费用少、建设周期短、运行成本低、处理彻底的新工艺装置是当务之急，而我们此次提供的制药、化工废液蒸发浓缩净化技术完全解决了这些问题。一方面它可以回收利用，为企业节能降耗，降低成本，另一方面它可以通过焚化的方式达到无害化处理。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的缺点，根据目前工业污水处理工艺运行成本高、占地面积大等特点，本发明人积多年从事本领域工作的经验，经不断的设计改进，反复研究论证，发明本实用新型一种制药、化工废液蒸发浓缩净化装置，从根本上解决制药、化工工业生产过程中的废液，处理彻底无二次污染，实现可回收资源再利用，使环境得到改善。

本实用新型采用的技术方案是：一种制药、化工废液蒸发浓缩净化装置，其特征在于：其主要由格栅、三效降膜式蒸发器、雾化焚烧炉；上述格栅连接三效降膜式蒸发器，同时三效降膜式蒸发器也和雾化焚烧炉连接。

上述三效降膜式蒸发器是这样构成的，由一效加热室及一效蒸发室、二效加热室及二效蒸发室、三效加热室及三效蒸发室分别组成一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器，一效蒸发器连接保湿管、杀菌器、热泵，同时通过分离器和循环泵和二效蒸发器连接，二效蒸发器通过分离器和循环泵和三效蒸发器连接，三效蒸发器还和热水泵、通过分离器和出料泵及预加热器连接，预加热器同时连接进料泵及真空装置。

第一、二、三效蒸发器的蒸发管束为长为4～8米，壁厚2毫米的不锈钢内镜面管，管束胀接在上下管板之间，在壳程里，上下管板之间沿着管长方向，装置6块垂直管束的栏板，在管板上装置物料分配器。

第一、二、三效蒸发器的旋流分离器，内外表面抛光，上封头装置灯孔，视镜，器内上固定捕沫帽。

本实用新型具有的积极效果及特点：

1、采用蒸发浓缩的方式对各种废液进行蒸发浓缩，然后再进行回收利用或焚化处理，尤其是进行焚化处理后产生的余热再利用，使整套工艺装置尽量减少能量的损失，大大减少废液处理的运行成本。

2、本工艺装置相对于传统的工业废水处理***具有占地面积小、处理彻底、运行成本低、操作简便、一次性投入低等特点。此工艺装置更适合于中、小规模的工业废液处理。

3、该工艺装置蒸发量低、耗能少，1Kg蒸汽可蒸发4Kg以上水，蒸发温度低，部分二次蒸发气体经喷射式热压泵重新注入一效加热室，使热量得到充分利用，蒸发温度相对较低，浓缩比重大，降膜式蒸发不破坏废液原有的物性，蒸发速度快。采用玻璃板或管式换热面，使粘度较大的废液容易流动蒸发，浓缩时间短，浓缩比重大。废液蒸发浓缩过程中全部设备采用不锈钢密闭设计，在无泡沫状态下浓缩，耐高温，耐腐蚀。采用PLC智能化***，可实现从进水到浓缩、排水、焚化的全自动控制。该技术在食品、饮料、制药、化工、造纸、印染VC和天然有机产品工业生产中所产生的废液可以实现废液的回收利用，尤其可以满足热敏性物料废液浓缩的要求。

4、雾化焚化炉的雾化器对废油进行雾化，利于废油燃烧，提高了燃烧效率，废油焚烧后产生的热能经废热利用***回收利用，实现了对废油能源的安全无害化使用。直燃炉占地面积小，节省燃料，无二次污染。设计负压燃烧，不逆火，操作安全可靠。温控点火助燃，自动化程度高，安全、卫生，操作方便省力。二次室有效容积大，滞留时间长，可对一次室产生的废气进行高温破坏使达到完全燃烧并可去除颗粒较大的粉尘。

5、尾气处理***可很好的对尾气中SO₂、粉尘颗粒以及重金属污染物进行吸收，避免了因为焚烧产生的污染物对大气的二次污染，使排放的烟气达到国家的排放标准。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1为本实用新型三效降膜式蒸发器结构示意图。

图2为本实用新型技术工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，为本实用新型三效降膜式蒸发器结构示意图；如图所示，上述三效降膜式蒸发器是这样构成的，其由一效加热室及一效蒸发室、二效加热室及二效蒸发室、三效加热室及三效蒸发室分别组成一效蒸发器4、二效蒸发器6、三效蒸发器7，一效蒸发器4连接保湿管2、杀菌器3、热泵8，同时通过分离器5和循环泵11和二效蒸发器6连接，二效蒸发器6通过分离器5和循环泵11和三效蒸发器7连接，三效蒸发器7还和热水泵9、通过分离器5和出料泵13及预加热器10连接，预加热器10同时连接进料泵1及真空装置12。

如图2所示，本实用新型采用高温快速蒸发工艺对制药、化工工业生产过程中产生的废液进行蒸发浓缩焚烧处理可适用于化学和制药工业生产过程中产生的各种废液，如碱类、有机酸、无机酸、盐溶液、胺类、酒精、石油产品、合成产品(稳定剂、香料)、制药溶液(酶、抗菌素)以及电镀废水、油污、乳液、造纸黑液等各种工业废液。

工艺流程为：废液先通过格栅隔离，把其中的固体悬浮物过滤，然后依次通过一效加热室、一效蒸发室、二效加热室、二效蒸发室、三效加热室、三效蒸发室对废液进行加热蒸发，废液被高度浓缩，然后通过雾化焚化炉把废浓缩液进行焚化，有利用价值的浓缩液可进行回收利用，焚化炉产生的余热通过锅炉把热量传递给热压器，由热压器给加热室提供加热所需的热量。而蒸发后冷凝的水，已完全达到净水的标准，对其进行回收利用。

1、格栅

设计为半地下式；设粗、细格栅各一道，粗格栅间隙40mm，宽2m，细格栅间隙10mm，宽2m，可有效的隔离废液中的固体悬浮物，排除固体废物对废液蒸发工艺的干扰作用。

2、蒸发

蒸发技术的关键要求是在蒸发过程中保持液体质量的恒定和避免产品的破坏，这就必须是液体在尽可能低沸腾温度下停留尽可能短的时间。

(1)降膜式蒸发器结构：

物料由蒸发器顶部经料液分配装置均匀配于各蒸发管内，物料在重力的作用下，沿着蒸发管内壁液膜状由上而下流动。在整个下降过程的同时，与蒸发管外壁加热蒸汽发生热交换而进行薄膜蒸发。所发生的二次蒸汽的流向一致，故对料液沿蒸发管内壁向下运动以及分布呈薄膜起进一步的促进作用，起到提高传热系数，使得传热效率提高。

设备凡与物料、蒸汽、二次蒸汽及其冷凝水接触的零部件均采用不锈钢制造。设备由第一、二、三效蒸发器，第一、二、三效旋流分离器、物料平衡槽、进料泵、出料泵、冷凝泵、热压泵、真空泵、预热器、控制仪表箱等部分组成。

第一、二、三效蒸发器的蒸发管束长为4～8米(根据蒸发量大小确定)，壁厚2毫米的不锈钢内镜面管，管束胀接在上下管板之间，在壳程里，上下管板之间沿着管长方向，装置6块垂直管束的栏板，一边提高壳程流速，促进湍动程度，提高传热系数，在管板上装置物料分配器，以便物料能均匀地在蒸发管内壁上形成液膜。

第一、二、三效旋流分离器，内外表面抛光，上封头装置灯孔，视镜，器内上固定捕沫帽。

物料平衡槽，槽内装有自动控制液位传感器，用于控制液位高低。

离心泵、出料泵、循环泵、冷凝泵皆为不锈钢离心泵，其叶轮采用敞开式，密封采用机械双密封。

热压泵，根据二次蒸汽重压缩地原理，采用热压泵将一效二次蒸汽抽出一部分，与生蒸汽混合后提高二次蒸汽的压力、温度，再二次利用为加热第一效，以减少蒸汽消耗量，其喷嘴数为四只。

真空泵，多级泵和水利喷射器用于抽真空，极限真空度为730mmHg。

(2)降膜式蒸发器特点：

i本机组可采用顺流连续加料法，亦可采用逆流或混流加料法。顺流加料时溶液的流向与加热蒸汽的流向相同，原料经预热器预热至沸点后进入第一效。由于前效溶液的沸点较后效为高，因此物料由前效进入后效即成过热状态而自行蒸发，同时前效冷凝进入后效亦可自行蒸发一部分，因而可以产生更多的二次蒸汽。逆流加料时原料由第三效进料，经第二效后由第一效出料。混料加料时原料由第三效进料，经第一效后由第二效出料。

ii蒸汽喷射热泵借助绝热压缩作用使部分第一效二次蒸汽的饱和温度提高，并再回到第一效加热室内作为加热蒸汽，从而提高了生蒸汽的经济程度。

iii静分配盘的采用使物料在由加热室顶部进入加料管后即均匀有效地在管内壁形成膜状流动，因而使传热系数大为提高，同时液柱静压头引起的温度损失可忽略不计，所以相同条件下降膜蒸发器的有效温差大。

多效降膜蒸发器采用降膜式蒸发原理将稀溶液加热沸腾使其中部份水分汽化而达到浓缩溶液的目的。本机组采用连续式生产过程。具有浓缩比大(1/5-1/10)，粘度范围广(＜400cp)，传热效果好，处理量大等优点，适合于热敏性，浓度较高，粘度较大及具有腐蚀性物料的蒸发，适用于淀粉行业的玉米浆及表芽糖汁，食品行业果汁及味***，乳品行业的奶液，制糖行业糖汁及酒精行业的酒糟滤液的浓缩。

本机组具有较大的传热系数，所需要传热温差要求小，根据蒸发物料性质及蒸发目标不同，可组合成双效、三效、四效及五效蒸发***，还可以利用管束或盘式干燥机顶部废汽及其它低热值热源(如凝结水蒸汽)作为蒸发器热源而成为废热蒸发器，由此可以极大地减少生蒸汽用量，达到最大的节能效果。当废热蒸汽有充分供应量时，可完全不用生蒸汽，可取得显著经济效益。

参数/规格		CECO-3.0	CECO-4.5	CECO-6.0	CECO-9.0	CECO-12	CECO-15	CECO-20	CECO-24	CECO-30	CECO-50
												蒸发量(kg/hr)		3000	4500	6000	9000	12000	15000	20000	24000	30000	50000
生蒸汽消耗量(kg/hr)		900	1350	1800	2700	3600	4500	4500	7200	9000	15000
												各效真空度	第一效	0
	第二效	448
												(mmHg)	第三效	640
各效蒸发温度	第一效	99
													第二效	76
	第三效	53
												蒸发用蒸汽压力(MPa)		0.6-0.1(绝压)
进机含固量(％)		6-7
												出机含固量(％)		42-48

3、冷凝器

冷却器出水温度和对应于压缩机排气压力的制冷剂饱和冷凝温度的各个读数不得偏离规定值0.5F[0.3C](必要时调节冷凝器的风量)。必须注意保证冷却器水温是整股水流的平均温度尽可能靠近压缩机排气口测量。电动机驱动的机器，在机组接线柱的电压和频率必须保持铭牌值。蒸汽透平驱动的机器，供给于透平的蒸汽状态和冷凝器压力或真空必须保持铭牌值。燃气透平或发动机驱动的机器，供给透平或发动机的燃气压力及透平或发动机的排气背压必须保持铭牌值。在所有情况下，如有调速器，必须进行调节以保持压缩机的额定转速。

4、雾化焚化炉

雾化器采用文丘里原理，通过高速喷射，利用独创旋转式内部结构使液态废油作高速旋转运动，从而使其雾化，雾化后的废油燃点明显降低，更易于充分燃烧，也减少了助燃所需的原料损耗。通过雾化器把废液完全雾化，喷入立式直燃炉，由点火燃烧器点燃焚烧，根据燃烧三T原则(温度、时间、涡流)在焚化炉燃烧室经充分氧化、热解、燃烧，温度达到600℃~850℃。焚烧后产生之烟气进入二次燃烧室再经二次燃烧***高温(850℃~1300℃)氧化焚烧。可对一次室产生的废气进行高温破坏使达到完全燃烧并可去除颗粒较大的粉尘，在二燃室的滞留时间≥2秒，焚烧减容率≥98％。燃烧产生废气被尾气处理***处理后，达到标准后排放。

设备组成：

格栅、预热器、1～n效加热室、1～n效蒸发室、冷凝器、冷凝受水器、热压泵、反吸式水泵、多效降膜式蒸发器、给水泵、排水泵、压力控制器、雾化焚烧炉

处理能力(Kg/h)

500、1000、2000、3000、5000、10000、12000、15000、20000、30000、50000

综上所述，是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1、一种制药、化工废液蒸发浓缩净化装置，其特征在于：其主要由格栅、三效降膜式蒸发器、雾化焚烧炉；上述格栅连接三效降膜式蒸发器，同时三效降膜式蒸发器也和雾化焚烧炉连接。

2、如权利要求1所述的制药、化工废液蒸发浓缩净化装置，其特征在于：上述三效降膜式蒸发器是这样构成的，由一效加热室及一效蒸发室、二效加热室及二效蒸发室、三效加热室及三效蒸发室分别组成一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器，一效蒸发器连接保湿管、杀菌器、热泵，同时通过分离器和循环泵和二效蒸发器连接，二效蒸发器通过分离器和循环泵和三效蒸发器连接，三效蒸发器还和热水泵、通过分离器和出料泵及预加热器连接，预加热器同时连接进料泵及真空装置。

3、如权利要求2所述的制药、化工废液蒸发浓缩净化装置，其特征在于：第一、二、三效蒸发器的蒸发管束为长为4～8米，壁厚2毫米的不锈钢内镜面管，管束胀接在上下管板之间，在壳程里，上下管板之间沿着管长方向，装置6块垂直管束的栏板，在管板上装置物料分配器。

4、如权利要求2所述的制药、化工废液蒸发浓缩净化装置，其特征在于：第一、二、三效蒸发器的旋流分离器，内外表面抛光，上封头装置灯孔，视镜，器内上固定捕沫帽。

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