申請日2017.09.27

　　公開(公告)日2018.02.23

　　IPC分類號C02F1/04; C02F101/30

　　摘要

　　本發(fā)明提供了一種用于高濃度含鹽有機(jī)廢水的蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)室、噴淋管路、蒸汽緩沖罐、熱井和補(bǔ)沙罐;蒸發(fā)室包括換熱管束、蒸發(fā)室筒體、除沫裝置、蒸汽管箱、吹掃管路;換熱管束由若干換熱管組成，水平安裝在蒸發(fā)室筒體內(nèi)下部;蒸汽緩沖罐包括人孔、沖洗管路，所述蒸汽緩沖罐與蒸發(fā)室之間通過法蘭連接，安裝于蒸發(fā)室的二次蒸汽出口上;人孔設(shè)置在蒸汽緩沖罐靠下結(jié)近蒸發(fā)室的位置;沖洗管路設(shè)有噴頭，沖洗噴頭置于蒸發(fā)室的除沫器上端。沖洗管路設(shè)有沖洗噴頭，可對蒸發(fā)室的除沫器進(jìn)行在線沖洗，避免因除沫器失效而引起的蒸發(fā)器運(yùn)行不穩(wěn)定。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種用于高濃度含鹽有機(jī)廢水的蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)室、噴淋管路、蒸汽緩沖罐、熱井和補(bǔ)沙罐;

　　所述的蒸發(fā)室包括換熱管束、蒸發(fā)室筒體、除沫裝置、蒸汽管箱、吹掃管路;

　　換熱管束由若干換熱管組成，水平安裝在蒸發(fā)室筒體內(nèi)下部;

　　蒸發(fā)室筒體為水平布置的圓柱形筒體，兩端設(shè)有管板，并通過法蘭與兩端的蒸汽管箱相連;

　　除沫裝置由除沫器構(gòu)成，安裝在蒸發(fā)室筒體上部的蒸汽出口位置;

　　蒸汽管箱位于蒸發(fā)器筒體兩端，通過換熱管束連通，熱蒸汽從一端蒸汽管箱進(jìn)入，分布到換熱管，進(jìn)行換熱，未凝部分氣體進(jìn)入另一端的蒸汽管箱，作為不凝氣從不凝氣出口排出，冷凝水則分別從兩個(gè)蒸汽管箱的冷凝水出口排出;

　　所述的噴淋管路包括噴淋主管、噴淋支管和噴頭;噴淋主管通過法蘭與各噴淋支管連接;噴淋支管與蒸發(fā)室筒體上部的噴淋管接口法蘭連接;噴淋噴頭安裝在噴淋支管上，伸入蒸發(fā)室筒體，均布于蒸發(fā)室筒體內(nèi)上半部分且置于換熱管上端;

　　所述蒸汽緩沖罐包括人孔、沖洗管路，所述蒸汽緩沖罐與蒸發(fā)室之間通過法蘭連接，安裝于蒸發(fā)室的二次蒸汽出口上;人孔設(shè)置在蒸汽緩沖罐靠下結(jié)近蒸發(fā)室的位置;沖洗管路設(shè)有噴頭，沖洗噴頭置于蒸發(fā)室的除沫器上端;

　　所述熱井包括熱井筒體、循環(huán)液出口管、液位計(jì)旁路、防堵底閥，所述循環(huán)液出口管與熱井筒體固定連接;所述液位計(jì)旁路與熱井筒體相連，液位計(jì)安裝在旁路上;防堵底閥安裝在熱井底部，用于排放蒸發(fā)濃液;

　　所述的補(bǔ)沙罐安裝在蒸發(fā)室的上方，通過補(bǔ)沙管與蒸發(fā)室相連，中間設(shè)置閥門，定期向蒸發(fā)室內(nèi)投加沙粒，為蒸發(fā)器的沙水循環(huán)除垢系統(tǒng)補(bǔ)充沙粒。

　　2.如權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述換熱管束中換熱管呈三角形排布，所述換熱管表面噴涂有納米陶瓷涂層。

　　3.如權(quán)利要求1或2所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述吹掃管路布置在蒸發(fā)室筒體底部，用于清除蒸發(fā)過程中堆積在蒸發(fā)室筒體底部的沉積物。

　　4.如權(quán)利要求1或2所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述噴頭為碳化硅螺旋標(biāo)準(zhǔn)實(shí)心錐噴頭，所述噴頭為直通型噴頭，內(nèi)部有兩個(gè)S型構(gòu)造葉片。

　　5.如權(quán)利要求1或2所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述循環(huán)液出口管從熱井筒體切向方向出料。

　　6.如權(quán)利要求1或2所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述補(bǔ)沙罐上設(shè)有裝沙管、補(bǔ)沙管和泄壓管。

　　說明書

　　一種用于高濃度含鹽有機(jī)廢水的蒸發(fā)器

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明提供一種用于高濃度含鹽有機(jī)廢水的蒸發(fā)器。

　　背景技術(shù)

　　高濃度含鹽有機(jī)廢水是當(dāng)前存量較大，處理難度較高的一種復(fù)雜水體。以垃圾滲濾液為例，其來源為垃圾焚燒廠或垃圾填埋廠，是垃圾本身含有的水分和進(jìn)入填埋場或的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土層的飽和持水量，并經(jīng)歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度含鹽有機(jī)廢水。垃圾滲濾液是一種典型的高濃度含鹽有機(jī)廢水，水質(zhì)相當(dāng)復(fù)雜，含有高濃度的有機(jī)物、重金屬鹽、SS及氨氮，垃圾滲濾液不僅污染土壤及地表水源，還會(huì)對地下水造成污染。

　　對于類似于垃圾滲濾液這種高濃度含鹽有機(jī)廢水已有許多研究和實(shí)施案例，目前多采用生物法+膜法處理，但是處理效果卻不是很理想，不僅運(yùn)行成本高，且一般會(huì)剩余約25%-45%濃縮液難以處理。

　　近些年，國內(nèi)新興采用的蒸發(fā)濃縮方法，一定程度上解決了上述濃縮液難以處理的問題，蒸發(fā)器的選型上，多選用強(qiáng)制循環(huán)形式或傳統(tǒng)臥式水平管降膜式。這兩種蒸發(fā)器中，強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器傳熱效率較低，循環(huán)泵功率要求極大，能耗高、成本高，且需要較大可用空間去安裝，而傳統(tǒng)臥式水平管降膜蒸發(fā)器雖然換熱系數(shù)相對較高，占用空間和能耗方面比較小，但其在高濃度含鹽有機(jī)廢水介質(zhì)條件下存在極易結(jié)垢的缺陷，無法得到有效和廣泛的使用。因此，如何節(jié)能、環(huán)保、高效的處理此類高濃度含鹽有機(jī)廢水，成為目前業(yè)界的一大難題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　發(fā)明的目的：本發(fā)明正是針對前述各類處理工藝設(shè)備的不足之處而研發(fā)的一種節(jié)能、節(jié)約、高效、環(huán)保的用于高濃度含鹽有機(jī)廢水的蒸發(fā)器。

　　發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

　　一種用于高濃度含鹽有機(jī)廢水的蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)室、噴淋管路、蒸汽緩沖罐、熱井和補(bǔ)沙罐;蒸發(fā)室包括換熱管束、蒸發(fā)室筒體、除沫裝置、蒸汽管箱、吹掃管路;

　　換熱管束由若干換熱管組成，水平安裝在蒸發(fā)室筒體內(nèi)下部;蒸發(fā)室筒體為水平布置的圓柱形筒體，兩端設(shè)有管板，并通過法蘭與兩端的蒸汽管箱相連;除沫裝置由除沫器構(gòu)成，安裝在蒸發(fā)室筒體上部的蒸汽出口位置;

　　蒸汽管箱位于蒸發(fā)器筒體兩端，通過換熱管束連通，熱蒸汽從一端蒸汽管箱進(jìn)入，分布到換熱管，進(jìn)行換熱，未凝部分氣體進(jìn)入另一端的蒸汽管箱，作為不凝氣從不凝氣出口15排出，冷凝水則分別從兩個(gè)蒸汽管箱的冷凝水出口排出;

　　噴淋管路包括噴淋主管、噴淋支管和噴頭;噴淋主管通過法蘭與各噴淋支管連接;噴淋支管與蒸發(fā)室筒體上部的噴淋管接口法蘭連接;噴淋噴頭安裝在噴淋支管上，伸入蒸發(fā)室筒體，均布于蒸發(fā)室筒體內(nèi)上半部分且置于換熱管上端;

　　蒸汽緩沖罐包括人孔、沖洗管路，蒸汽緩沖罐與蒸發(fā)室之間通過法蘭連接，安裝于蒸發(fā)室的二次蒸汽出口上;人孔設(shè)置在蒸汽緩沖罐靠下結(jié)近蒸發(fā)室的位置;沖洗管路設(shè)有噴頭，沖洗噴頭置于蒸發(fā)室的除沫器上端;

　　熱井包括熱井筒體、循環(huán)液出口、液位計(jì)旁路、防堵底閥，循環(huán)液出口管與熱井筒體固定連接;液位計(jì)旁路與熱井筒體相連，液位計(jì)安裝在旁路上;防堵底閥安裝在熱井底部，用于排放蒸發(fā)濃液;

　　補(bǔ)沙罐安裝在蒸發(fā)室的上方，通過補(bǔ)沙管與蒸發(fā)室相連，中間設(shè)置閥門，定期向蒸發(fā)室內(nèi)投加沙粒，為蒸發(fā)器的沙水循環(huán)除垢系統(tǒng)補(bǔ)充沙粒。

　　進(jìn)一步地，上述換熱管束中換熱管呈三角形排布，換熱管表面噴涂有納米陶瓷涂層。

　　進(jìn)一步地，上述吹掃管路布置在蒸發(fā)室筒體底部，用于清除蒸發(fā)過程中堆積在蒸發(fā)室筒體底部的沉積物。

　　進(jìn)一步地，上述噴頭為碳化硅螺旋標(biāo)準(zhǔn)實(shí)心錐噴頭，噴頭為直通型噴頭，內(nèi)部有兩個(gè)S型構(gòu)造葉片。

　　進(jìn)一步地，上述循環(huán)液出口管從熱井筒體切向方向出料。

　　進(jìn)一步地，上述補(bǔ)沙罐上設(shè)有裝沙管、補(bǔ)沙管和泄壓管。

　　本發(fā)明換熱管表面噴涂有特殊材料制成的納米陶瓷涂層，該涂層具有高導(dǎo)熱性、防掛垢和耐磨等特點(diǎn)，可在不降低換熱管導(dǎo)熱性能的前提下，減緩結(jié)垢，減少流體對換熱管的磨蝕，延長換熱管及蒸發(fā)器的使用壽命。

　　本發(fā)明的吹掃管路布置在蒸發(fā)室筒體底部，定期清除蒸發(fā)過程中堆積在蒸發(fā)室筒體底部的沉積物，保證被蒸發(fā)物料的流道通暢。

　　本發(fā)明的噴淋管路，噴淋主管與噴淋支管在蒸發(fā)室筒體外經(jīng)法蘭連接，而后，噴淋支管再與蒸發(fā)室相連，這樣設(shè)計(jì)可使在必要時(shí)每一個(gè)噴淋支管都可以單獨(dú)取出，檢修、維護(hù)或更換噴頭。

　　本發(fā)明的噴頭為碳化硅螺旋標(biāo)準(zhǔn)實(shí)心錐噴頭，該噴頭為直通型噴頭，內(nèi)部有兩個(gè)S型構(gòu)造葉片，使噴頭可以暢通輸送各類含有大顆粒的漿液而不會(huì)堵塞，同時(shí)，其碳化硅材質(zhì)特性使得噴頭有較強(qiáng)的耐磨耐腐特性。

　　本發(fā)明的循環(huán)液出口管從熱井筒體切向方向出料，這樣設(shè)計(jì)其連接處有相對較大的流通截面積，可降低大流量對熱井內(nèi)液面的擾動(dòng)，同時(shí)降低連接處的管道阻力。

　　本發(fā)明的液位計(jì)旁路與熱井筒體相連，液位計(jì)安裝在旁路上，可降低熱井內(nèi)液面的劇烈波動(dòng)對液位計(jì)的影響，提高液位計(jì)的可靠性

　　本發(fā)明的補(bǔ)沙罐上設(shè)有裝沙管、補(bǔ)沙管和泄壓管，補(bǔ)沙罐給蒸發(fā)室補(bǔ)沙時(shí)，經(jīng)補(bǔ)沙管與蒸發(fā)室連通，補(bǔ)沙罐承壓，故在補(bǔ)沙罐裝沙前需先打開泄壓管閥門，釋放壓力，再打開裝沙管閥門進(jìn)行裝沙作業(yè)，避免被泄壓時(shí)蒸汽燙傷。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

　　本發(fā)明的一種用于高濃度含鹽有機(jī)廢水的蒸發(fā)器，相較于現(xiàn)有的水處理技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1.整套裝置工藝鏈短，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小;

　　2.工藝簡單，單體設(shè)備制造工藝成熟，蒸發(fā)器換熱系數(shù)高，所需換熱面積小，相同處理能力下，投資建設(shè)成本低;

　　3.蒸發(fā)器換熱系數(shù)高，換熱管不易結(jié)垢，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)在線除垢，運(yùn)行過程中不需要太多人員操作維護(hù)，故能耗、運(yùn)營維護(hù)成本低，節(jié)能高效;

　　4.本發(fā)明可將廢水蒸發(fā)濃縮至結(jié)晶狀態(tài)，做到固液相的分離，廢水零排放、固體無害化處理，對環(huán)境友好。