申请日2018.08.09
公开(公告)日2018.11.20
IPC分类号C02F1/04; B01D1/26; B01D1/00
摘要
一种高浓度废水循环换热多效蒸发系统及其蒸发工艺，进料桶通过进料管与所述浸没燃烧蒸发器相连接;浸没燃烧蒸发器的蒸汽排出管道与所述保温集气罐的一端相连接;保温集气罐的另一端与高效换热器相连接;保温集气罐还与闲置蒸汽热源相连接;进料桶通过循环泵与高效换热器的一端相连接。低温原液经泵送到浸没燃烧蒸发器，可燃气体点燃后直接喷入蒸发器，使蒸发器内液体温度升高，产生的蒸汽进入保温集气罐，与其中的闲置蒸汽热源混合后进入高效换热器;进料桶内的低温原液进入高效换热器中，与其中的高温蒸汽进行热量交换后回到进料桶中，高效换热器内的蒸汽再循环进入保温集气罐中。本发明通过热源二次利用、循环换热使燃气量减少60%以上。
权利要求书
1.一种高浓度废水循环换热多效蒸发系统，包括：
进料桶、浸没燃烧蒸发器、保温集气罐和高效换热器;
所述进料桶通过进料管与所述浸没燃烧蒸发器相连接;所述浸没燃烧蒸发器的蒸汽排出管道与所述保温集气罐的一端通过蒸汽管道相连接;所述保温集气罐的另一端与高效换热器通过蒸汽管道相连接;所述保温集气罐还与闲置蒸汽热源相连接;
进料桶通过循环泵与高效换热器的一端相连接。
2.如权利要求1所述的一种高浓度废水循环换热多效蒸发系统，其特征在于，所述浸没燃烧蒸发器内的蒸汽排出管道通过减压泵连接保温集气罐。
3.如权利要求2所述的一种高浓度废水循环换热多效蒸发系统，其特征在于，所述浸没燃烧蒸发器为三级浸没燃烧蒸发器，且所述三级浸没燃烧蒸发器相互之间串并联，每级浸没燃烧蒸发器分别通过各自的减压泵与所述保温集气罐相连接。
4.如权利要求1-3所述的一种高浓度废水循环换热多效蒸发系统，其特征在于，所述闲置蒸汽热源为厂区的余热蒸汽。
5.如权利要求4所述的一种高浓度废水循环换热多效蒸发系统，其特征在于，所述浸没燃烧蒸发器内设置有温度计和压力表管道。
6.如权利要求1或2或3或5所述的一种高浓度废水循环换热多效蒸发系统，其特征在于，所述浸没燃烧蒸发器包括燃烧室、蒸发器主体、分离室、蒸汽排出管道，所述蒸发器主体中部设置有循环挡板，所述循环挡板将蒸发器主体分为加热室和蒸发室两部分，循环挡板前后两侧壁与对应的蒸发器主体前后两侧板的内壁焊接，且使加热室和蒸发室下部连通;所述燃烧室设有喷头;燃烧室上部设有燃烧器，且燃烧室下部浸入加热室内;所述加热室的侧壁设有原液进料管、溢流管;所述蒸发室底部设有排料管;所述分离室底部连接蒸发室上部，分离室上部与所述蒸汽排出管道相连接，分离室内部装有填料。
7.一种使用如权利要求1-6中任一项的高浓度废水循环换热多效蒸发系统的蒸发工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)低温原液经泵送到浸没燃烧蒸发器，可燃气体点燃后直接喷入浸没燃烧蒸发器，使浸没燃烧蒸发器内液体温度升高，产生的蒸汽经过减压泵进入保温集气罐;
(2)保温集气罐同时接收闲置蒸汽热源，两种蒸汽在保温集气罐内充分混合后进入高效换热器;
(3)低温原液经过循环泵进入高效换热器，高温的蒸汽和低温的原液在高效换热器内完成热量交换，温度升高后原液回到进料桶中，高效换热器内的蒸汽再循环进入保温集气罐内。
8.如权利要求7所述的蒸发工艺，其特征在于：
所述步骤(1)中，浸没燃烧蒸发器内液体温度升高至80℃，产生的蒸汽温度达到90℃时，减压泵泄压，使蒸汽进入保温集气罐中;
所述步骤(2)中，闲置蒸汽热源的温度为100℃-150℃，两种蒸汽混合后的温度达到120℃-130℃;
所述步骤(3)中，低温原液温度升高到60℃-70℃后回到进料桶中。
说明书
一种高浓度废水循环换热多效蒸发系统及其蒸发工艺
技术领域
本发明属于环保处理技术领域，尤其涉及一种高浓度废水循环换热多效蒸发系统及其蒸发工艺。
背景技术
焦化废水具有污染物浓度高、污染物成分复杂、氨氮浓度高和无机盐类含量高、结垢严重等特点，为满足焦化厂产生的废水外排标准的提高，“生化+膜”处理技术成为焦化及化工废水的主流技术路线，即在生化处理工艺之后加入纳滤膜和反渗透膜，膜法的使用很好的解决了出水达标的问题，但膜技术只是起到物理过滤作用，同时带来的是过膜后浓缩液难处理的问题。
目前国内高浓度废水主要采用蒸发处理工艺，常用的蒸发技术有间壁式换热如MVR等技术和无间壁式换热的液下蒸发技术。但两种蒸发技术都存在一定的弊端，间壁式换热MVR等技术时易发生结垢问题，致使蒸发器频繁停机清洗，大大影响处理效果，同时导致蒸发系统能耗很高，国内没有连续稳定运行超过7天的成功案例。采用液下蒸发技术时，虽能稳定运行且不发生结垢问题，但目前基本是单效常压蒸发，消耗沼气或天然气等可燃气体燃料多、蒸发效率低，热量在蒸发器内单效使用后直接排放大气中，80℃的尾气直接对空排放造成能源浪费。
发明内容
本发明旨在解决目前高浓度废水蒸发处理中的问题，因此，本发明的目的在于提出一种高浓度废水循环换热多效蒸发系统。本发明的另一目的在于提出一种高浓度废水循环换热多效蒸发工艺。
本发明的技术方案为：一种高浓度废水循环换热多效蒸发系统，包括：
进料桶、浸没燃烧蒸发器、保温集气罐和高效换热器;
所述进料桶通过进料管与所述浸没燃烧蒸发器相连接;所述浸没燃烧蒸发器的蒸汽排出管道与所述保温集气罐的一端通过蒸汽管道相连接;所述保温集气罐的另一端与高效换热器通过蒸汽管道相连接;所述保温集气罐还与闲置蒸汽热源相连接;
进料桶通过循环泵与高效换热器的一端相连接。
进一步的，所述浸没燃烧蒸发器内的蒸汽排出管道通过减压泵连接集气罐。
进一步的，所述浸没燃烧蒸发器为三级浸没燃烧蒸发器，且所述三级浸没燃烧蒸发器相互之间串并联，每级浸没燃烧蒸发器分别通过各自的减压泵与所述保温集气罐相连接。
进一步的，所述闲置蒸汽热源为厂区的余热蒸汽。
进一步的，所述浸没燃烧蒸发器内设置有温度计和压力表管道。
进一步的，所述浸没燃烧蒸发器包括燃烧室、蒸发器主体、分离室、蒸汽排出管道，所述蒸发器主体中部设置有循环挡板，所述循环挡板将蒸发器主体分为加热室和蒸发室两部分，循环挡板前后两侧壁与对应的蒸发器主体前后两侧板的内壁焊接，且使加热室和蒸发室下部连通;所述燃烧室设有喷头;燃烧室上部设有燃烧器，且燃烧室下部浸入加热室内;所述加热室的侧壁设有原液进料管、溢流管;所述蒸发室底部设有排料管;所述分离室底部连接蒸发室上部，分离室上部与所述蒸汽排出管道相连接，分离室内部装有填料。
一种使用高浓度废水循环换热多效蒸发系统的蒸发工艺，包括以下步骤：
(1)低温原液经泵送到浸没燃烧蒸发器，可燃气体点燃后直接喷入浸没燃烧蒸发器，使浸没燃烧蒸发器内液体温度升高，产生的蒸汽经过减压泵进入保温集气罐;
(2)保温集气罐同时接收闲置蒸汽热源，两种蒸汽在保温集气罐内充分混合后进入高效换热器;
(3)低温原液经过循环泵进入高效换热器，高温的蒸汽和低温的原液在高效换热器内完成热量交换，温度升高后原液回到进料桶中，高效换热器内的蒸汽再循环进入保温集气罐内。
进一步的，所述步骤(1)中，浸没燃烧蒸发器内液体温度升高至80℃，产生的蒸汽温度达到90℃时，减压泵泄压，使蒸汽进入保温集气罐中;
所述步骤(2)中，闲置蒸汽热源的温度为100℃-150℃，两种蒸汽混合后的温度达到120℃-130℃;
所述步骤(3)中，低温原液温度升高到60℃-70℃后回到进料桶中。
本发明的有益效果：
1.通过减压泵降低蒸发器内的压力，使液体只需到80℃就开始沸腾蒸发，降低燃气量。
2.将蒸发完成产生的蒸汽收集起来，用于原液升温，减少燃气量。
3.热源得到二次利用，循环换热使燃气量减少60%以上。
本发明可广泛应用于垃圾填埋场、焚烧厂，焦化厂、钢厂、制药厂或其他高浓度废水的处理领域。