CN104784948B - 节能常压蒸发合成回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能常压蒸发合成回收系统,包括:料液处理槽,包括用以加热待处理料液的加热模块、用以输送待处理料液的泵浦;低温常压蒸发室,包括将待处理料液进行雾化处理的第一喷雾模块、水汽分离模组;冷凝室,包括对部分挥发性组分和/或水蒸汽进行冷凝处理的冷凝模块;循环风机,设置于低温常压蒸发室的进气口与冷凝室的出气口之间,用以形成封闭气流回路;热能回收储槽;热泵压缩机组,用以将热能回收储槽内的热量压缩利用并输送至加热模块中,实现热量的循环利用。本发明基于热泵和气体介质循环的蒸发浓缩方法,在常压下实现料液的低温蒸发浓缩,能源效率高,将余热循环利用,运行成本低,操作简单,节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种料液回收系统,具体涉及一种节能常压蒸发合成回收系统,属于料液浓缩回收处理技术领域。
背景技术
蒸发浓缩是化工制药、食品、电镀表面处理产品生产过程中的基本单元操作设备。对热敏性料液,为防止营养成分或活性成分等的损失,往往需要在低温下蒸发浓缩。传统的低温蒸发浓缩方法一般采用真空蒸发,即利用真空下料液沸点降低的原理,使料液在适当的真空度下、在低于100℃的温度下沸腾,将料液的浓度提高,进而获得满足工艺要求的浓缩料液。但真空蒸发方法需配备抽真空设备,蒸发浓缩系统本身也要有较好的承压性和密封性,因此,系统的设计、制造、安装及操作要求均较高,系统的初投资和运行费用也较高。
另外,在各种工业生产过程中,往往会产生一定量污染浓度比较高的废水、废液,通常的处理工艺,当前主要采用两种方式去除:一种是通过物理化学、生物处理的方法将废水、废液中的污染物去除。这方面主要是着眼于将高浓度废水废液中的污染物进行降解分化后处理,以使废水可以达到排放标准。采用这种处理方式,不仅因高浓度废水废液中的各种污染物含有量较高,而使得处理成本高昂,并且处理效果也不稳定;与此同时,有污染物还是一些具有极高的利用价值的物质,这种方法不能将它们进行回收利用,而只是除去,就白白地浪费了大量宝贵的物质。另外一种:是加热蒸发方式,即采用类似于多效蒸发的技术,但是多效蒸发技术是在低压的状态下将废水加热至70℃一90℃,将纯净水蒸馏出来,这种工艺方法往往能耗较大,同时加热导致废水中污染物性质改变,丧失回收价值。
针对上述技术缺陷,目前市面上也研发出了一系列的废液蒸发浓缩工艺,但是,但此类工艺又大多存在设备复杂,使用寿命短、工作效率低、周期长,有价值组分回收利用率差等缺陷。
因此,如何提取出高浓度废水废液中的纯净水,同时很好的保留了水中的高含量污染物,提高了其利用价值,同时可在常压下实现料液的低温蒸发浓缩,且具有较高的能源效率,能耗低,这已经成为当前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种节能常压蒸发合成回收系统,其基于热泵和气体介质循环的蒸发浓缩方法,可在常压下实现料液的低温蒸发浓缩,且具有较高能源效率,从而克服了现有技术中的不足。
为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案包括:
在本发明的一实施方案之中,一种节能常压蒸发合成回收系统包括:
料液处理槽,包括:
至少一加热模块,至少用以加热待处理料液,
至少一泵浦,至少用以将加热后的待处理料液输送至低温常压蒸发室;
低温常压蒸发室,包括:
至少一第一喷雾模块,至少用以在低温常压蒸发室内对所述加热后的待处理料液进行雾化处理,
水汽分离模组,设置于第一喷雾模块的正上方,至少用以将因气流驱使而经过的雾化后料液中的至少部分挥发性组分和/或水蒸汽以气体形态通过,而将浓缩后的料液保留于低温常压蒸发室内并再回输至料液处理槽中;
冷凝室,包括冷凝模块,至少用以对由水汽分离模组输出的至少部分挥发性组分和/或水蒸汽进行冷凝处理,实现至少部分挥发性组分和/或水蒸汽的回收,并且所述低温常压蒸发室的进气口还与冷凝室的出气口连通,从而形成一封闭气流回路;
循环风机,设置于低温常压蒸发室的进气口与冷凝室的出气口之间,至少用以使低温常压蒸发室与冷凝室之间形成封闭气流回路;
热能回收储槽,包括换热模块,至少用以吸收冷凝室内部分挥发性组分和/或水蒸汽或冷凝液的热量,其中冷凝液被从冷凝室底部输送至热能回收储槽中;
热泵压缩机组,其一端与热能回收储槽连接,另一端与料液处理槽中的加热模块连通,至少用以将热能回收储槽内的热量压缩利用并输送至加热模块中,实现热量的循环利用。
在一较为优选的实施方案之中,所述热能回收储槽内还包括与冷凝室的冷凝模块连通的至少一泵浦,至少用以将热能回收储槽内的冷凝液重新输送至冷凝模块中进行循环热交换。
在一较为优选的实施方案之中,所述节能常压蒸发合成回收系统还包括一吸收合成室,所述吸收合成室设置于水汽分离模组的出气口与冷凝室的进气口之间,所述吸收合成室包括至少一第二喷雾模块,所述第二喷雾模块至少用于喷淋吸收剂或合成剂以吸收至少部分挥发性组分而合成溶液或者结晶盐。
在一较佳实施方案之中,所述吸收合成室还与一合成料液储槽连接,所述合成料液储槽至少用以接收并存储合成的溶液或者结晶盐,并且所述合成料液储槽还包括泵浦,所述泵浦与第二喷雾模块连接,至少用以将合成的溶液再次输送至吸收合成室,进行循环合成利用。
在一较佳实施方案之中,所述吸收合成室的出气口与冷凝室的进气口之间还设置有一除雾器,至少用以除去部分残留的吸收剂或合成剂,从而使至少部分挥发性组分和/或水蒸汽通过并进入冷凝室,所述冷凝室的出气口与循环风机之间设置有水汽分离网。
进一步的,所述冷凝模块包括但不限于冷却盘管或者喷淋吸热机构。
进一步的,所述第一喷雾模块与第二喷雾模块采用顺流喷雾模式、逆流喷雾模式或者顺流-逆流组合喷雾模式。
进一步的,所述循环风机包括但不限于离心风机或者轴流风机。
在一较为优选的实施方案之中,所述水汽分离模组主要由W型板组合网状结构材料组成,其中设有填料或者未设置填料。
在一较为优选的实施方案之中,所述料液处理槽的一侧连接有连续结晶器,至少用以存储随着待处理料液浓度的增大而逐渐形成的结晶体。
进一步的,所述加热模块还与变频技术PLC的热源连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果包括:该节能常压蒸发合成回收系统结构简单,设计合理,基于热泵和气体介质循环的蒸发浓缩方法,可在常压下实现料液的低温蒸发浓缩,且具有较高的能源效率,且能将余热循环利用,实现零液体排放,运行成本低,操作简单,能将污染水源分离为有价值的商品和纯水,节能环保,应用前景广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的结构特征和技术要点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
图1为本发明一实施例中一种节能常压蒸发合成回收系统的结构示意图;
图2为本发明另一实施例中一种节能常压蒸发合成回收系统的结构示意图;
图3为本发明又一实施例中一种节能常压蒸发合成回收系统的结构示意图;
图4为本发明再一实施例中一种卧式常压蒸发浓缩回收系统的结构示意图;
附图标记说明:1-料液处理槽,11-加热模块,12-泵浦,2-低温常压蒸发室,20-第一喷雾模块,3-水汽分离模组,4-吸收合成室,40-第二喷雾模块,5-除雾器,6-合成料液储槽,60-泵浦,7-循环风机,8-冷凝室,80-第三喷雾模块,81-水汽分离网,9-热能回收储槽,90-换热模块,91-泵浦,10-热泵压缩机组。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的一实施案例之中提供了一种节能常压蒸发合成回收系统,其包括:
料液处理槽,包括:
一加热模块,至少用以加热待处理料液,
一泵浦,至少用以将加热后的待处理料液输送至低温常压蒸发室;
低温常压蒸发室,包括:
一第一喷雾模块,至少用以在低温常压蒸发室内将泵浦输送的加热后的待处理料液进行雾化处理,
水汽分离模组,设置于第一喷雾模块的正上方,至少用以将因气流驱使而经过的雾化后料液中的至少部分挥发性组分和/或水蒸汽以气体形态通过,而将浓缩后的料液保留于低温常压蒸发室内,并输送回至料液处理槽中;
冷凝室,包括冷凝模块,至少用以对由水汽分离模组输出的至少部分挥发性组分和/或水蒸汽进行冷凝处理,实现至少部分挥发性组分和/或水蒸汽的回收,并且,低温常压蒸发室的进气口还与冷凝室的出气口连通,从而形成一封闭气流回路;
循环风机,设置于低温常压蒸发室的进气口与冷凝室的出气口之间,至少用以使低温常压蒸发室与冷凝室之间形成封闭气流回路;
热能回收储槽,包括一换热模块,至少用以吸收冷凝室内部分挥发性组分和/或水蒸汽或冷凝液的热量,且冷凝液通过冷凝室底部输送至热能回收储槽中;
热泵压缩机组,一端与热能回收储槽连接,另一端与料液处理槽中的加热模块连通,至少用以将热能回收储槽内的热量压缩利用并输送至加热模块中,实现热量的循环利用。
本发明系统在工作时,热泵工质经压缩机升压升温后进入热泵冷凝器(热泵冷凝器位于蒸发浓缩室中的料液容器内),在热泵冷凝器管内放热冷凝为液体进入节流阀,经节流后热泵压缩变为低压低温的热泵工质液体(伴随有少量闪蒸汽体),并进入热泵蒸发器。在热泵蒸发器管内,热泵工质蒸发吸热后变为气体,再进入压缩机开始下一个循环。在料液蒸发浓缩室中,出热泵蒸发器(管外翅片侧)的气体介质温度较低,含水蒸汽很少,在风机推动下通过料液容器底部的气体孔板鼓泡穿过热的料液,一般热泵的最佳效率是根据不同料液的沸点,密度,挥发度,粘度等不同性质,结合蒸发室的空气湿度的控制,来选用不同的热泵工质,热泵工质在蒸发室和冷凝室的温度一般控制温差5-10℃,太大的温差会造成能耗上升,蒸发效率会提高但是不经济,料液在蒸发室和冷凝室的温差一般控制在8-12℃,达到最佳的系统运行经济比。
在穿过料液的过程中,气体介质与料液充分传热传质,到料液容器的上方时,气体介质变为温度较高、水蒸汽含量基本达饱和状态的热湿气体,在风机的作用下被从料液容器吸走并进入热泵蒸发器(气体介质侧)。在热泵蒸发器中,气体介质及其中蕴含的水蒸汽均被管内的热泵工质冷却降温,水蒸汽变为凝结水由料液蒸发浓缩室底部排出,出热泵蒸发器的气体介质又变为含水蒸汽很少、温度较低的状态,再经气体孔板进入料液容器底部开始下一个循环。热泵工作初次启动需要提供能量热能,当热泵机组一旦介入工作启动后,不需要额外提供热能,热泵机组本身产生的能量可以维持系统的热能的损耗,通过热泵工质不停的回收热能达到热能不断循环利用,当系统停机时仍然需要初始提供热能,所以本发明系统尤其优选不间断工作,以达成最佳经济状态。
显然,藉由前述设计,自然常压蒸发,采用冷凝和加热双重蒸发浓缩功效,因此其能耗远远低于单独加热蒸发技术;且配备能量回收,从而使热能的利用率达到90%,热的消耗完全超越双效减压蒸发器。并且和MVR技术相比,本发明系统运行稳定安全,不容易结垢不需要经常停机清洗,MVR系统几乎每周都要清洗,此系统每半年至一年清洗一次即可,并且本发明系统所采用的部件都是低速运转状态,设备稳定性极高,MVR系统采用的压缩机要求比较高,叶轮容易吸附结晶盐造成高速运行时,叶轮偏心出现故障,维修复杂费用高。
并且,由于蒸发温度比较低40-80℃,因此高浓度料液废液的污染物不会由于温度高而发生变异,工艺设备不会因为温度高而产生结垢现象;如果料液需要结晶,可以在浓缩槽连接连续结晶器。整体工艺中不添加任何化学物质,因此回收的物质更具有利用价值。
优选的,所述热能回收储槽内还包括一泵浦,其与冷凝室的冷凝模块的连通,至少用以将热能回收储槽内的冷凝液重新输送至冷凝模块中进行循环热交换。
优选的,本发明系统还包括一吸收合成室,所述吸收合成室设置于水汽分离模组的出气口与冷凝室的进气口之间,所述吸收合成室包括至少一第二喷雾模块,所述第二喷雾模块至少用以喷淋相应的吸收剂或合成剂,用以吸收至少部分挥发性组分,并合成为溶液或者结晶盐。
更进一步的,所述吸收合成室还与一合成料液储槽连接,所述合成料液储槽至少用以接收并存储合成的溶液或者结晶盐,并且,所述合成料液储槽还包括一泵浦,所述泵浦与第二喷雾模块连接,至少用以将合成的溶液再次输送至吸收合成室,进行循环合成利用。
该种设计尤其适用于挥发性组分,挥发性的物质经过循环会提升到吸收合成室,在吸收合成室内,经过喷淋另外的吸收剂或合成剂,和挥发性物质合成成溶液或者结晶盐。例如磷酸和硝酸的混合溶液中,硝酸经过加热挥发出去,此时可以通过喷淋氢氧化钠溶液,进行吸收硝酸根,产生硝酸钠,例如含氨的化学溶液或料液,经过蒸发后,氨挥发后,可以喷淋稀硫酸溶液,合成硫酸铵等。
其中,所述吸收合成室的出气口与冷凝室的进气口之间还设置有一除雾器,至少用以除去部分残留的吸收剂或合成剂,而使至少部分挥发性组分和/或水蒸汽通过,并进入冷凝室;所述冷凝室的出气口与循环风机之间也设置有一水汽分离网。
优选的,所述冷凝模块采用冷却盘管方式,或者采用水溶液喷淋吸热。
优选的,所述第一喷雾模块与第二喷雾模块,根据料液性质不同,设置为顺流喷雾,或者逆流喷雾,或者是逆流加并流喷雾,从而进一步增加雾化后的料液与气流的接触面积,提升冷热交换蒸发效率。
优选的,所述循环风机设置为离心风机或者轴流风机。根据料液的性质不同,可以选择不同的安装设计方式。一个冷凝室组合多个蒸发室,会产生气流分布不均现象,如果采用轴流风机,轴流风机进压力只有400Pa,串联一个蒸发室就要消耗300Pa压力,如果串联多种压力根本不足,如果采用离心风机,就是设计气流重新分布系统,这样设计制作复杂成本增加维护难度大,本装置如果设计大功率时,可以采用卧式串联方式(参阅图4),以加大交换空间,蒸发室采用串联方式,避免气流分布不一的问题。
优选的,所述水汽分离模组采用W型板组合网状结构的材料组成,或者设置为有填料或者无填料的。如果料液结晶温度低,需要设计无填料的,以免堵塞,堵塞后清洗工程浩大。
具体的,所述料液处理槽的一侧连接有连续结晶器,至少用以存储随着待处理料液浓度的增大而逐渐形成的结晶体;所述加热模块与变频技术PLC的热源连接。
进一步的,请参阅图1,在本发明的一典型立式结构实施例中,所述料液处理槽1可包含一壳体,该壳体的腔室内可安装加热模块11,至少用以加热待处理料液,所述加热模块11与变频技术PLC的热源连接,采用了PLC控制系统,利用变频技术PLC的热源加热蒸发室进水端,因此其能耗得到进一步节约。该壳体的一侧部可安装泵浦12,至少用以将加热后的待处理料液输送至低温常压蒸发室2。该壳体的一侧底部还连接有连续结晶器,至少用以存储随着待处理料液浓度的增大而逐渐形成的结晶体。
所述低温常压蒸发室2包括第一喷雾模块20,与泵浦12连接,至少用以将泵浦12输送的加热后的待处理料液(一般加热至40-80℃)进行雾化处理,并在低温常压蒸发室2内进行喷洒。低温常压蒸发室2内,随着水汽蒸发,料液浓度增加,固体结晶析出,从料液中分离出固体后,剩余的料液重新进入系统循环处理。
所述水汽分离模组3设置于第一喷雾模块20的正上方,可以将因气流驱使而经过的雾化后料液中的至少部分挥发性组分和/或水蒸汽以气体形态通过,而将浓缩后的料液保留于低温常压蒸发室2内,并输送回至料液处理槽1中。其中,所述水汽分离模组3采用W型板组合网状结构的材料组成,或者根据料液不同,设置为有填料或者无填料的。如果料液结晶温度低,需要设计无填料的,以免堵塞,堵塞后清洗工程浩大。
对于处理含易挥发组分的料液时,本发明系统还包括一吸收合成室4,所述吸收合成室4设置于水汽分离模组3的出气口与冷凝室5的进气口之间,包括至少一第二喷雾模块40,所述第二喷雾模块40用以喷淋与挥发性组分相应的吸收剂或合成剂,用以吸收至少部分挥发性组分,并合成成溶液或者结晶盐。例如,例如磷酸和硝酸的混合溶液中,硝酸经过加热恢复出去,此时可以通过喷淋氢氧化钠溶液,进行吸收硝酸根,产生硝酸钠,例如含氨的化学溶液或料液,经过蒸发后,氨挥发后,可以喷淋稀硫酸溶液,合成硫酸铵等。如果需要,还可添加设备分离其它污染物:如氨气(可制肥料)、其它挥发性气体、油脂等。
更进一步的,所述吸收合成室4还与一合成料液储槽6连接,所述合成料液储槽6至少用以接收并存储合成的溶液或者结晶盐,并且,所述合成料液储槽6还包括一泵浦60,所述泵浦60与第二喷雾模块40连接,至少用以将合成液再次输送至吸收合成室,进行循环合成利用,从而实现循环利用,使热能损失较小,亦即可以降低能耗,同时,经过多次循环后,还可将挥发性组分最大程度的凝聚回收。其中,所述吸收合成室4的出气口与冷凝室8的进气口之间还设置有一除雾器5,至少用以除去部分残留的吸收剂或合成剂,而使至少部分挥发性组分和/或水蒸汽通过,并进入冷凝室8。
所述冷凝室8包括冷凝模块,至少用以对由水汽分离模组输出的至少部分挥发性组分和/或水蒸汽进行冷凝处理,实现至少部分挥发性组分和/或水蒸汽的回收。所述冷凝模块采用盘管方式,或者采用水溶液喷淋吸热,如图1所示,可以设置为第三喷雾模块80。所述第一、二、三喷雾模块根据料液性质不同,可以设置为顺流喷雾,或者逆流喷雾,也可以是逆流加并流喷雾,喷雾方向可与气流流通方向垂直,从而进一步增加雾化后的料液与气流的接触面积,提升冷热交换蒸发效率。当然,并不仅限于此结构,还可以采用业界所知的各种类型的喷雾机构。并且,低温常压蒸发室2的进气口还与冷凝室8的出气口连通,从而形成一封闭气流回路。所述冷凝室8的出气口与循环风机7之间也设置有一水汽分离网81。冷凝室8内,水蒸汽可凝结成纯水排出系统。
所述循环风机7设置于低温常压蒸发室2的进气口与冷凝室8的出气口之间,至少用以使低温常压蒸发室2与冷凝室8之间形成封闭气流回路。所述循环风机7可以设置为离心风机或者轴流风机。根据料液的性质不同,可以选择不同的安装设计方式。一个冷凝室组合多个蒸发室,会产生气流分布不均现象,如果采用轴流风机,轴流风机进压力只有400Pa,串联一个蒸发室就要消耗300Pa压力,如果串联多种压力根本不足,如果采用离心风机,就是设计气流重新分布系统,这样设计制作复杂成本增加维护难度大,该装置如果设计大功率时,而是采用卧式串联方式,加大交换空间,蒸发室采用串联方式,避免气流分布不一的问题。
所述热能回收储槽9包括一换热模块90,至少用以吸收冷凝室8内部分挥发性组分和/或水蒸汽或冷凝液的热量,且冷凝液通过冷凝室底部输送至热能回收储槽中。所述热能回收储槽9内还包括一泵浦91,与冷凝室8的第三喷雾模块80的连通,至少用以将热能回收储槽9内的冷凝液重新输送至冷凝模块中进行循环热交换,从而实现循环利用,使热能损失较小,亦即可以降低能耗。
所述热泵压缩机组10,一端与热能回收储槽9连接,另一端与料液处理槽1中的加热模块11连通,至少用以将热能回收储槽内的热量压缩利用,并输送至加热模块11中,实现热量的循环利用。热泵压缩机组10根据蒸发室和冷凝室料液的性质不同,会自动调控温度,补偿温度,充分回收蒸发室的热能。
又及,为了调整进入前述的低温常压蒸发室、吸收合成室、冷凝室等的气流流量、流速、压力等,以满足对不同成分的料液的处理,还可在连通这些单元的管路上设置气流、气压调节阀门等,并可另外设置压力监控自动传感设备根据溶液性质需求可以自动切换调整压力,保证分离效果,以提高其安全性能。
在利用本实施例对料液进行处理时,工作原理为:首先通过加热模块11对料液进行加热,再经泵浦12通过第一雾化模块20输入蒸发室在热气流驱动下进行循环,例如挥发性组分经过循环会提升到吸收合成室4,在吸收合成室内,经过喷淋另外的吸收剂或合成剂,和挥发性组分合成成溶液或者结晶盐进入合成料液储槽6,经过吸收后的水蒸汽在进入冷凝室8,冷凝室8连接热能回收储槽9,进而由热泵压缩机组10进行热能回收再压缩利用,供给加热模块11,根据不同料液采用不同热泵机组,这样会得出热能回收最大化。
如此,经过多次反复后,即可将料液浓缩至所需浓度,而从低温常压蒸发室输出的含水蒸汽和挥发性组分的气流在进入冷凝室后,将会快速释出热量,供热能回收储槽收集,从而实现循环利用,使热能损失较小,亦即可以降低能耗。
再请参阅图2-图3,在本发明的其它实施案例中,适用于普通非挥发性化学溶液或料液,省略了吸收合成室,工作原理同上,只有蒸发室和冷凝室,针对单组份溶液或料液,同样采用热泵压缩机组,节能设计。正如图2-3中所示的,本发明可以为立式、上循环式蒸发装置,循环风机的位置不同,相应的,低温常压蒸发室、冷凝室、循环风机形成的循环气流回路形状发生了改变。但其工作原理还是与上述一样的。
本发明的系统可于多种领域应用。例如工业上使用后的酒精废液,可以通过本发明系统常压蒸发,在吸收塔通过冷凝水喷水或者,通过冷却盘管进行液相回收。又例如,工业废气脱硫产生的废水中含有亚硫酸铵,利用本发明系统处理时,可以通过在吸收室注入空气或者氧气促使还原成硫酸铵溶液,并二次循环回收利用。
综述之,本发明至少具有如下优点:
1.由于本发明采用自然常压蒸发,采用冷凝和加热双重蒸发浓缩功效,因此其能耗远远低于单独加热蒸发技术;且配备能量回收,从而使热能的利用率达到90%,热的消耗完全超越双效减压蒸发器。
2.由于蒸发温度比较低,在40-80℃左右,因此高浓度料液废液的污染物不会由于温度高而发生变异,工艺设备不会因为温度高而产生结垢现象。
3.蒸发室里的水经过换热器换热后,是在水的界面上蒸发。而传统的蒸发器中,蒸发是发生在热交换器的金属表面上。设备中与污水直接接触的位置主要是换热器和蒸发室/冷凝室,组成材料分别为:换热器的主要材料是金属钛;蒸汽室表面是玻璃纤维、木料和PVC,因此采用的材料也为较难结垢的材料。如果仍然结垢,系统会自动启动清洁系统。在钛制成的换热器处选择性安装超声清洗器(最容易形成水垢的位置);蒸汽室容易结垢,如果发生结垢,一个新添加槽中的干净液体可自动清洗整个系统。
4.由于采用蒸发技术,整体工艺中不添加任何化学物质,因此回收的物质更具有利用价值。可处理高浓度污水,设备能连续处理浓度最高65%的污水,污水处理后得到有价值的产品和纯水,根据污水种类的不同,获得各种有价值的产品并重新利用。
5.设备初始启动时,只需要提供初始能量,当机器启动后,热泵机组会不停的进行能量回收无限的往复利用,机器运行中产生的热损失,由热泵工作中自动补偿,这样的系统工作情况,根据料液的性质不同,蒸发每吨料液只需要30-90KW的电能,如果有蒸汽供给的情况下,只要15-30Kw蒸发每吨水,热泵机组由于利用了逆卡诺循环工艺,系统装置的工作中,热泵的产生热能和吸收的热能全部再次利用到装置中,极大的综合利用了能量。热泵机组设计可以是纯电机组,也可以是天然气机组,也可以是蒸汽驱动机组。
6.运行成本低:与现有蒸发技术相比,能耗降低50%,无需内置过滤装置,无需清洗。
7.容易维护,每年只需1至2次的清洗或者低成本填料更换。
8.操作简单:在远程监控的情况下,可持续工作,无需停机清洗。随着污染物浓度的变化,可自动调节运行。
应当理解,除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或者等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种节能常压蒸发合成回收系统,其特征在于包括:
料液处理槽,包括:
至少一加热模块,至少用以加热待处理料液,
至少一泵浦,至少用以将加热后的待处理料液输送至低温常压蒸发室;
低温常压蒸发室,包括:
至少一第一喷雾模块,至少用以在低温常压蒸发室内对所述加热后的待处理料液进行雾化处理,
水汽分离模组,设置于第一喷雾模块的正上方,至少用以将因气流驱使而经过的雾化后料液中的至少部分挥发性组分和/或水蒸汽以气体形态通过,而将浓缩后的料液保留于低温常压蒸发室内并再回输至料液处理槽中;
冷凝室,包括冷凝模块,至少用以对由水汽分离模组输出的至少部分挥发性组分和/或水蒸汽进行冷凝处理,实现至少部分挥发性组分和/或水蒸汽的回收,并且所述低温常压蒸发室的进气口还与冷凝室的出气口连通,从而形成一封闭气流回路;
循环风机,设置于低温常压蒸发室的进气口与冷凝室的出气口之间,至少用以使低温常压蒸发室与冷凝室之间形成封闭气流回路;
热能回收储槽,包括:
换热模块,至少用以吸收冷凝室内部分挥发性组分和/或水蒸汽或冷凝液的热量,其中冷凝液被从冷凝室底部输送至热能回收储槽中,
与冷凝室的冷凝模块连通的至少一泵浦,至少用以将热能回收储槽内的冷凝液重新输送至冷凝模块中进行循环热交换;
热泵压缩机组,其一端与热能回收储槽连接,另一端与料液处理槽中的加热模块连通,至少用以将热能回收储槽内的热量压缩利用并输送至加热模块中,实现热量的循环利用;
一吸收合成室,所述吸收合成室设置于水汽分离模组的出气口与冷凝室的进气口之间,所述吸收合成室包括至少一第二喷雾模块,所述第二喷雾模块至少用于喷淋吸收剂或合成剂以吸收至少部分挥发性组分而合成溶液或者结晶盐。
2.根据权利要求1所述的节能常压蒸发合成回收系统,其特征在于所述吸收合成室还与一合成料液储槽连接,所述合成料液储槽至少用以接收并存储合成的溶液或者结晶盐,并且所述合成料液储槽还包括泵浦,所述泵浦与第二喷雾模块连接,至少用以将合成的溶液再次输送至吸收合成室,进行循环合成利用。
3.根据权利要求2所述的节能常压蒸发合成回收系统,其特征在于所述吸收合成室的出气口与冷凝室的进气口之间还设置有一除雾器,至少用以除去部分残留的吸收剂或合成剂,从而使至少部分挥发性组分和/或水蒸汽通过并进入冷凝室,所述冷凝室的出气口与循环风机之间设置有水汽分离网。
4.根据权利要求1所述的节能常压蒸发合成回收系统,其特征在于所述冷凝模块包括冷却盘管或者喷淋吸热机构。
5.根据权利要求1所述的节能常压蒸发合成回收系统,其特征在于所述第一喷雾模块与第二喷雾模块采用顺流喷雾模式、逆流喷雾模式或者顺流-逆流组合喷雾模式。
6.根据权利要求1所述的节能常压蒸发合成回收系统,其特征在于所述循环风机包括离心风机或者轴流风机。
7.根据权利要求1所述的节能常压蒸发合成回收系统,其特征在于所述水汽分离模组主要由W型板组合网状结构材料组成,其中设有填料或者未设置填料。
8.根据权利要求1所述的节能常压蒸发合成回收系统,其特征在于所述料液处理槽的一侧连接有连续结晶器,至少用以存储随着待处理料液浓度的增大而逐渐形成的结晶体。
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