申請(qǐng)日2015.11.02
公開(公告)日2017.05.10
IPC分類號(hào)C02F1/04; C02F1/08; C02F1/02; C02F101/30
摘要
本發(fā)明提供一種處理廢水的工藝和系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括廢水預(yù)熱器、一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器、蒸汽壓縮機(jī)、凝結(jié)水收集器和不凝氣壓縮機(jī)。本發(fā)明還提供一種利用上述系統(tǒng)處理廢水的工藝，本發(fā)明所述的廢水處理工藝和系統(tǒng)具有安全可靠、設(shè)備簡單、操作費(fèi)用低、節(jié)能效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)50%~95%的水資源回收利用。
權(quán)利要求書
1.一種處理廢水的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括廢水預(yù)熱器、一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器、蒸汽壓縮機(jī)、凝結(jié)水收集器和不凝氣壓縮機(jī);其中廢水進(jìn)料管線經(jīng)廢水預(yù)熱器與一效蒸發(fā)器的廢水入口連接，一效蒸發(fā)器的蒸汽出口與蒸汽壓縮機(jī)的入口相連，蒸汽壓縮機(jī)的出口與二效蒸發(fā)器的熱源蒸汽入口連接，二效蒸發(fā)器的氣相出口與一效蒸發(fā)器的熱源蒸汽入口連接，一效蒸發(fā)器的不凝氣出口經(jīng)不凝氣壓縮機(jī)與二效蒸發(fā)器的輔助蒸汽入口相連，一效蒸發(fā)器底部的濃縮液排放口經(jīng)管線與二效蒸發(fā)器的進(jìn)料口連接，二效蒸發(fā)器底部的濃縮液出口經(jīng)管線與廢水預(yù)熱器連接，一效蒸發(fā)器的凝結(jié)水排放口和二效蒸發(fā)器的凝結(jié)水排放口經(jīng)管線與凝結(jié)水收集器連接，凝結(jié)水收集器的排放口與廢水預(yù)熱器連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述一效蒸發(fā)器的蒸汽出口與蒸汽壓縮機(jī)的入口連接管線上設(shè)置蒸汽補(bǔ)充管線。
3.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述一效蒸發(fā)器的不凝氣出口與不凝氣壓縮機(jī)的入口連接管線上設(shè)置不凝氣補(bǔ)充管線。
4.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述不凝氣壓縮機(jī)為容積型壓縮機(jī)、透平型壓縮機(jī)或熱力型壓縮機(jī)。
5.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述蒸汽壓縮機(jī)采用離心式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)以及高壓離心風(fēng)機(jī)中的任一種。
6.按照權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述蒸汽壓縮機(jī)的壓縮比為1.3~2.0，優(yōu)選1.4~1.7。
7.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述廢水預(yù)熱器采用管殼式換熱器、熱管式換熱器、板式換熱器或板殼式換熱器。
8.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述的一效蒸發(fā)器采用升膜蒸發(fā)器、降膜蒸發(fā)器、水平管蒸發(fā)器和板式蒸發(fā)器中的任一種。
9.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述的二效蒸發(fā)器的具體結(jié)構(gòu)如下，所述二效蒸發(fā)器包括上封頭、殼體、下封頭，所述上封頭設(shè)有氣體出口，所述下封頭設(shè)有濃縮液出口，所述殼體按照液相物料流動(dòng)方向包括汽液分離段、物料分布段、蒸發(fā)段和儲(chǔ)液段;所述物料分布段上方的殼體上設(shè)有進(jìn)料口，所述蒸發(fā)段包括上管板、蒸發(fā)管、下管板和支撐板，所述上管板和下管板固定于殼體的內(nèi)壁上，所述蒸發(fā)管穿過上管板和下管板，所述蒸發(fā)管豎直排列在所述蒸發(fā)段中，所述下管板的下方設(shè)置有支撐板，所述下管板與支撐板固定連接，所述蒸發(fā)段的殼體上設(shè)有加熱蒸汽入口和冷凝液出口，所述儲(chǔ)液段的殼體上設(shè)有輔助蒸汽入口。
10.按照權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述氣液分離段內(nèi)設(shè)有除霧設(shè)施，所述除霧設(shè)施為金屬絲網(wǎng)除霧器、纖維除霧器和折流板除霧器中的任一種。
11.按照權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述進(jìn)料口連接有進(jìn)料管，所述進(jìn)料管上連接有進(jìn)料分布器。
12.按照權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述蒸發(fā)管內(nèi)裝填有填料，所述填料為陶瓷材質(zhì)或金屬材質(zhì)。
13.按照權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述填料形狀為拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、蜂窩狀或狼牙棒狀。
14.按照權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述蒸發(fā)段與儲(chǔ)液段固定連接，采用法蘭連接，所述支撐板位于法蘭連接中間。
15.按照權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述支撐板上開有多個(gè)孔，所述孔的直徑小于蒸發(fā)管內(nèi)填料的直徑。
16.按照權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述物料分布段內(nèi)裝有填料，所述填料與蒸發(fā)管內(nèi)填料一致。
17.按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述物料分布段的高度為物料分布段直徑的1~1.5倍，所述氣液分離段的高度為氣液分離段直徑的1~1.5倍，所述儲(chǔ)液段的高度為儲(chǔ)液段直徑的1~2倍。
18.一種處理廢水的工藝，采用權(quán)利要求1-17中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，所述工藝包括：
使用廢水預(yù)熱器，其用于處理原料廢水、凝結(jié)水和汽提塔濃縮液，原料廢水、凝結(jié)水和汽提塔濃縮液在廢水預(yù)熱器中進(jìn)行換熱，得到經(jīng)預(yù)熱后的原料廢水、冷卻的凝結(jié)水和冷卻的濃縮液;
使用一效蒸發(fā)器，其用于處理來自經(jīng)廢水預(yù)熱器預(yù)熱后的原料廢水，處理后得到氣相的第1料流、液相的第2料流、不凝氣和凝結(jié)水;
使用蒸汽壓縮機(jī)，其用于處理來自一效蒸發(fā)器的第1料流，處理后得到氣相的第3料流;
使用不凝氣壓縮機(jī)，其用于處理來自一效蒸發(fā)器的不凝氣，處理后得到氣相的第4料流;
使用二效蒸發(fā)器，其用于處理來自一效蒸發(fā)器的第2料流、蒸汽壓縮機(jī)的第3料流和不凝氣壓縮機(jī)的第4料流，處理后得到氣相的第5料流、液相的第6料流和凝結(jié)水;
使用凝結(jié)水收集器，其用于接收一效蒸發(fā)器和二效蒸發(fā)器的凝結(jié)水。
19.按照權(quán)利要求18所述的工藝，其特征在于：原料廢水在廢水預(yù)熱器中換熱至90℃～102℃，優(yōu)選95℃～100℃后進(jìn)入一效蒸發(fā)器。
20.按照權(quán)利要求18所述的工藝，其特征在于：所述一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器內(nèi)蒸汽與廢水之間的對(duì)數(shù)換熱溫差為3℃～10℃。
21.按照權(quán)利要求20所述的工藝，其特征在于：所述一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器內(nèi)蒸汽與廢水之間的對(duì)數(shù)換熱溫差為4℃～8℃。
22.按照權(quán)利要求18所述的工藝，其特征在于：所述一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器中廢水蒸發(fā)的汽化率為5%～50%，優(yōu)選10%～40%。
23.按照權(quán)利要求18所述的工藝，其特征在于：在系統(tǒng)開工時(shí)，需要用系統(tǒng)外界的蒸汽作為系統(tǒng)開工熱源，所述蒸汽由蒸汽補(bǔ)充管線引入系統(tǒng)內(nèi);如果系統(tǒng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的蒸汽不能維持系統(tǒng)熱量消耗蒸汽量時(shí)，可由蒸汽補(bǔ)充管線引入蒸汽;如果系統(tǒng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的蒸汽大于維持系統(tǒng)熱量消耗蒸汽量時(shí)，多余的蒸汽可由補(bǔ)充蒸汽管線排出系統(tǒng)。
24.按照權(quán)利要求18所述的工藝，其特征在于：在系統(tǒng)開工時(shí)，需要用系統(tǒng)外界的不凝氣作為二效蒸發(fā)器的蒸發(fā)熱源。
25.按照權(quán)利要求24所述的工藝，其特征在于：所述不凝氣可以是空氣、氮?dú)狻⒀鯕獾取?/P>
26.按照權(quán)利要求18所述的工藝，其特征在于：所述的一效蒸發(fā)器可采用升膜蒸發(fā)器、降膜蒸發(fā)器、水平管蒸發(fā)器和板式蒸發(fā)器中的任一種。
27.按照權(quán)利要求18所述的工藝，其特征在于：所述的二效蒸發(fā)器的具體結(jié)構(gòu)如下，所述二效蒸發(fā)器包括上封頭、殼體、下封頭，所述上封頭設(shè)有氣體出口，所述下封頭設(shè)有濃縮液出口，所述殼體按照液相物料流動(dòng)方向包括汽液分離段、物料分布段、蒸發(fā)段和儲(chǔ)液段;所述物料分布段上方的殼體上設(shè)有進(jìn)料口，所述蒸發(fā)段包括上管板、蒸發(fā)管、下管板和支撐板，所述上管板和下管板固定于殼體的內(nèi)壁上，所述蒸發(fā)管穿過上管板和下管板，所述蒸發(fā)管豎直排列在所述蒸發(fā)段中，所述下管板的下方設(shè)置有支撐板，所述下管板與支撐板固定連接，所述蒸發(fā)段的殼體上設(shè)有加熱蒸汽入口和冷凝液出口，所述儲(chǔ)液段的殼體上設(shè)有輔助蒸汽入口。
28.按照權(quán)利要求27所述的工藝，其特征在于：所述氣液分離段內(nèi)設(shè)有除霧設(shè)施，所述除霧設(shè)施為金屬絲網(wǎng)除霧器、纖維除霧器和折流板除霧器中的任一種。
29.按照權(quán)利要求27所述的工藝，其特征在于：所述進(jìn)料口連接有進(jìn)料管，所述進(jìn)料管上連接有進(jìn)料分布器。
30.按照權(quán)利要求27所述的工藝，其特征在于：所述蒸發(fā)管內(nèi)裝填有填料，所述填料為陶瓷材質(zhì)或金屬材質(zhì)。
31.按照權(quán)利要求30所述的工藝，其特征在于：所述填料形狀為拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、蜂窩狀或狼牙棒狀。
32.按照權(quán)利要求27所述的工藝，其特征在于：所述蒸發(fā)段與儲(chǔ)液段固定連接，采用法蘭連接，所述支撐板位于法蘭連接中間。
33.按照權(quán)利要求27所述的工藝，其特征在于：所述支撐板上開有多個(gè)孔，所述孔的直徑小于蒸發(fā)管內(nèi)填料的直徑。
34.按照權(quán)利要求27所述的工藝，其特征在于：所述物料分布段內(nèi)裝有填料，所述填料與蒸發(fā)管內(nèi)填料一致。
35.按照權(quán)利要求27所述的工藝，其特征在于：所述物料分布段的高度為物料分布段直徑的1~1.5倍，所述氣液分離段的高度為氣液分離段直徑的1~1.5倍，所述儲(chǔ)液段的高度為儲(chǔ)液段直徑的1~2倍。
說明書
一種處理廢水的工藝和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是濃縮處理含鹽、含高分子有機(jī)物廢水的方法和裝置。
背景技術(shù)
高含鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)TDS≥1% 的廢水，一般屬于難降解廢水。常見的高鹽度廢水主要來源于海水代用排放的廢水和工業(yè)生產(chǎn)廢水等。高含鹽廢水的脫鹽處理工藝主要有電滲析法、反滲透法、離子交換法和蒸發(fā)法。有機(jī)廢水主要來源于化工、道路除冰、食品加工等領(lǐng)域，還包括印染廢水、石油開采與加工廢水、造紙廢水和農(nóng)藥行業(yè)廢水等。高鹽有機(jī)廢水的總量巨大且逐年增加。如果在排放之前不對(duì)其進(jìn)行處理，廢水中高濃度的可溶性無機(jī)鹽和難降解的有毒有機(jī)物會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，對(duì)土壤及地表水、地下水造成破壞。因此，在水資源緊缺的今天，研究開發(fā)有效的高鹽有機(jī)廢水處理技術(shù)是十分必要的。
近年來，國外提出了用機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)技術(shù)處理回收廢水。機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)是一項(xiàng)減少對(duì)外界能源需求的先進(jìn)節(jié)能技術(shù)。其節(jié)能原理在于：將系統(tǒng)中產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮，使其壓力和溫度上升、焓值增加，替代了原系統(tǒng)中必須采用的外部熱源，且二次蒸汽的潛熱得到了充分利用，從而達(dá)到工藝過程節(jié)能的目的。目前，機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)主要在含鹽污水、油田回注水、制藥廢水等廢水回收處理方面有應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種處理廢水的工藝和系統(tǒng)，本發(fā)明所述的廢水處理工藝和系統(tǒng)具有安全可靠、設(shè)備簡單、操作費(fèi)用低、節(jié)能效果明顯等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明提供了一種處理廢水的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括廢水預(yù)熱器、一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器、蒸汽壓縮機(jī)、凝結(jié)水收集器和不凝氣壓縮機(jī);其中廢水進(jìn)料管線經(jīng)廢水預(yù)熱器與一效蒸發(fā)器的廢水入口連接，一效蒸發(fā)器的蒸汽出口與蒸汽壓縮機(jī)的入口相連，蒸汽壓縮機(jī)的出口與二效蒸發(fā)器的熱源蒸汽入口連接，二效蒸發(fā)器的氣相出口與一效蒸發(fā)器的熱源蒸汽入口連接，一效蒸發(fā)器的不凝氣出口經(jīng)不凝氣壓縮機(jī)與二效蒸發(fā)器的輔助蒸汽入口相連，一效蒸發(fā)器底部的濃縮液排放口經(jīng)管線與二效蒸發(fā)器的進(jìn)料口連接，二效蒸發(fā)器底部的濃縮液出口經(jīng)管線與廢水預(yù)熱器連接，一效蒸發(fā)器的凝結(jié)水排放口和二效蒸發(fā)器的凝結(jié)水排放口經(jīng)管線與凝結(jié)水收集器連接，凝結(jié)水收集器的排放口與廢水預(yù)熱器連接。
本發(fā)明所述處理廢水的系統(tǒng)中，所述一效蒸發(fā)器的蒸汽出口與蒸汽壓縮機(jī)的入口連接管線上設(shè)置蒸汽補(bǔ)充管線。
本發(fā)明所述處理廢水的系統(tǒng)中，所述一效蒸發(fā)器的不凝氣出口與不凝氣壓縮機(jī)的入口連接管線上設(shè)置不凝氣補(bǔ)充管線。
本發(fā)明所述處理廢水的系統(tǒng)中，所述不凝氣壓縮機(jī)可為容積型壓縮機(jī)、透平型壓縮機(jī)或熱力型壓縮機(jī)。
本發(fā)明所述處理廢水的系統(tǒng)中，所述的蒸汽壓縮機(jī)可以采用離心式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)以及高壓離心風(fēng)機(jī)中的任一種;所述蒸汽壓縮機(jī)的壓縮比為1.3~2.0，優(yōu)選1.4~1.7。
本發(fā)明所述處理廢水的系統(tǒng)中，所述廢水預(yù)熱器可以采用管殼式換熱器、熱管式換熱器、板式換熱器或板殼式換熱器，優(yōu)選采用板式換熱器。
本發(fā)明所述處理廢水的系統(tǒng)中，所述的一效蒸發(fā)器可采用升膜蒸發(fā)器、降膜蒸發(fā)器、水平管蒸發(fā)器和板式蒸發(fā)器中的任一種。
本發(fā)明所述處理廢水的系統(tǒng)中，所述的二效蒸發(fā)器的具體結(jié)構(gòu)如下，所述二效蒸發(fā)器包括上封頭、殼體、下封頭，所述上封頭設(shè)有氣體出口，所述下封頭設(shè)有濃縮液出口，所述殼體按照液相物料流動(dòng)方向包括汽液分離段、物料分布段、蒸發(fā)段和儲(chǔ)液段;所述物料分布段上方的殼體上設(shè)有進(jìn)料口，所述蒸發(fā)段包括上管板、蒸發(fā)管、下管板和支撐板，所述上管板和下管板固定于殼體的內(nèi)壁上，所述蒸發(fā)管穿過上管板和下管板，所述蒸發(fā)管豎直排列在所述蒸發(fā)段中，所述下管板的下方設(shè)置有支撐板，所述下管板與支撐板固定連接，所述蒸發(fā)段的殼體上設(shè)有加熱蒸汽入口和冷凝液出口，所述儲(chǔ)液段的殼體上設(shè)有輔助蒸汽入口。
上述二效蒸發(fā)器中，所述氣液分離段內(nèi)設(shè)有除霧設(shè)施，具體可以為金屬絲網(wǎng)除霧器、纖維除霧器和折流板除霧器中的任一種。
上述二效蒸發(fā)器中，所述進(jìn)料口連接有進(jìn)料管，所述進(jìn)料管上連接有進(jìn)料分布器，所述進(jìn)料分布器可以為管式、雙層排管、槽式、盤式、沖擊式、噴嘴式、寶塔式、蓮蓬式、組合式等。
上述二效蒸發(fā)器中，所述蒸發(fā)管內(nèi)裝填有填料，所述填料可以為陶瓷材質(zhì)或金屬材質(zhì)，優(yōu)選陶瓷材質(zhì);所述填料形狀可以為拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、蜂窩狀或狼牙棒狀。
上述二效蒸發(fā)器中，所述蒸發(fā)段與儲(chǔ)液段固定連接，具體可以采用法蘭連接，所述支撐板位于法蘭連接中間。
上述二效蒸發(fā)器中，所述支撐板上開有多個(gè)孔，所述孔的直徑小于蒸發(fā)管內(nèi)填料的直徑，所述孔的直徑為2mm～5mm。
上述二效蒸發(fā)器中，所述支撐板與蒸發(fā)段的下管板固定連接，靠蒸發(fā)段與儲(chǔ)液段的連接法蘭緊密接觸，通過拆卸蒸發(fā)段與儲(chǔ)液段的連接法蘭，可松開支撐板與下管板，以便于拆卸更換填料。
上述二效蒸發(fā)器中，所述物料分布段內(nèi)裝有填料，所述填料可與蒸發(fā)管內(nèi)填料一致。
上述二效蒸發(fā)器中，所述輔助蒸汽可以為空氣、氮?dú)�、蒸汽等，�?yōu)選蒸汽。
上述二效蒸發(fā)器中，所述物料分布段的高度為物料分布段直徑的1~1.5倍。
上述二效蒸發(fā)器中，所述氣液分離段的高度為氣液分離段直徑的1~1.5倍。
上述二效蒸發(fā)器中，所述儲(chǔ)液段的高度為儲(chǔ)液段直徑的1~2倍。
上述二效蒸發(fā)器中，不凝氣由二效蒸發(fā)器的輔助蒸汽入口進(jìn)入二效蒸發(fā)器中，在二效蒸發(fā)器中流經(jīng)蒸發(fā)管，與由上而下的廢水傳質(zhì)傳熱，同時(shí)，蒸發(fā)管內(nèi)在不凝氣的擾動(dòng)下，加大了廢水在填料上的更新速度，而形成液膜流動(dòng)，提高了蒸發(fā)管熱量傳遞速度。在蒸發(fā)管內(nèi)蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽和不凝氣一起由二效蒸發(fā)器頂部的氣體出口排出。加熱蒸汽由蒸汽進(jìn)口進(jìn)入二效蒸發(fā)器，在蒸發(fā)管外側(cè)冷凝為凝結(jié)水并由冷凝液出口排出二效蒸發(fā)器。廢水由二效蒸發(fā)器上部的料液進(jìn)口進(jìn)入二效蒸發(fā)器中，濃縮液由二效蒸發(fā)器底部的料液出口排出。
本發(fā)明還提供一種處理廢水的工藝，采用上述裝置，所述工藝包括：
使用廢水預(yù)熱器，其用于處理原料廢水、凝結(jié)水和汽提塔濃縮液，原料廢水、凝結(jié)水和汽提塔濃縮液在廢水預(yù)熱器中進(jìn)行換熱，得到經(jīng)預(yù)熱后的原料廢水、冷卻的凝結(jié)水和冷卻的濃縮液;
使用一效蒸發(fā)器，其用于處理來自經(jīng)廢水預(yù)熱器預(yù)熱后的原料廢水，處理后得到氣相的第1料流、液相的第2料流、不凝氣和凝結(jié)水;
使用蒸汽壓縮機(jī)，其用于處理來自一效蒸發(fā)器的第1料流，處理后得到氣相的第3料流;
使用不凝氣壓縮機(jī)，其用于處理來自一效蒸發(fā)器的不凝氣，處理后得到氣相的第4料流;
使用二效蒸發(fā)器，其用于處理來自一效蒸發(fā)器的第2料流、蒸汽壓縮機(jī)的第3料流和不凝氣壓縮機(jī)的第4料流，處理后得到氣相的第5料流、液相的第6料流和凝結(jié)水;
使用凝結(jié)水收集器，其用于接收一效蒸發(fā)器和二效蒸發(fā)器的凝結(jié)水。
本發(fā)明處理廢水的工藝中，原料廢水在廢水預(yù)熱器中通過與凝結(jié)水、濃縮液換熱至接近于飽和溫度后進(jìn)入一效蒸發(fā)器中，在一效蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)，得到的蒸汽經(jīng)蒸汽壓縮機(jī)壓縮后，蒸汽的潛熱提高，再用壓縮蒸汽作為二效蒸發(fā)器的蒸發(fā)熱源。一效蒸發(fā)器底部的濃縮液進(jìn)入二效蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)，二效蒸發(fā)器中引入不凝氣作為輔助蒸汽，提高二效蒸發(fā)器的傳質(zhì)傳熱效率。二效蒸發(fā)器中蒸發(fā)的蒸汽和引入的不凝氣混合進(jìn)入一效蒸發(fā)器中，作為一效蒸發(fā)器的加熱熱源，其蒸汽被冷凝為冷凝水，不凝氣由一效蒸發(fā)器的不凝氣出口進(jìn)入不凝氣壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，壓縮后的不凝氣循環(huán)進(jìn)入二效蒸發(fā)器中。二效蒸發(fā)器底部的濃縮液進(jìn)入廢水預(yù)熱器中與廢水進(jìn)換熱回收熱量。
本發(fā)明處理廢水的工藝中，原料廢水在廢水預(yù)熱器中預(yù)熱至90℃～102℃，優(yōu)選95℃～100℃，然后進(jìn)入一效蒸發(fā)器。
本發(fā)明處理廢水的工藝中，所述一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器內(nèi)蒸汽與廢水之間的對(duì)數(shù)換熱溫差為3℃～10℃，優(yōu)選4℃～8℃，同時(shí)，所述一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器中廢水蒸發(fā)的汽化率為5%～50%，優(yōu)選10%～40%。
本發(fā)明處理廢水的工藝中，在系統(tǒng)開工時(shí)，需要用系統(tǒng)外界的蒸汽作為系統(tǒng)開工熱源，所述蒸汽可由蒸汽補(bǔ)充管線引入系統(tǒng)內(nèi);如果系統(tǒng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的蒸汽不能維持系統(tǒng)熱量消耗蒸汽量時(shí)，可由蒸汽補(bǔ)充管線引入蒸汽;如果系統(tǒng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的蒸汽大于維持系統(tǒng)熱量消耗蒸汽量時(shí)，多余的蒸汽可由補(bǔ)充蒸汽管線排出系統(tǒng)。
本發(fā)明處理廢水的工藝中，在系統(tǒng)開工時(shí)，需要用系統(tǒng)外界的不凝氣作為二效蒸發(fā)器的蒸發(fā)熱源。所述不凝氣可以是空氣、氮?dú)�、氧氣等�?/P>
本發(fā)明處理廢水的工藝中，所述的一效蒸發(fā)器可采用升膜蒸發(fā)器、降膜蒸發(fā)器、水平管蒸發(fā)器和板式蒸發(fā)器中的任一種。
本發(fā)明處理廢水的工藝中，所述的二效蒸發(fā)器的具體結(jié)構(gòu)如下，所述二效蒸發(fā)器包括上封頭、殼體、下封頭，所述上封頭設(shè)有氣體出口，所述下封頭設(shè)有濃縮液出口，所述殼體按照液相物料流動(dòng)方向包括汽液分離段、物料分布段、蒸發(fā)段和儲(chǔ)液段;所述物料分布段上方的殼體上設(shè)有進(jìn)料口，所述蒸發(fā)段包括上管板、蒸發(fā)管、下管板和支撐板，所述上管板和下管板固定于殼體的內(nèi)壁上，所述蒸發(fā)管穿過上管板和下管板，所述蒸發(fā)管豎直排列在所述蒸發(fā)段中，所述下管板的下方設(shè)置有支撐板，所述下管板與支撐板固定連接，所述蒸發(fā)段的殼體上設(shè)有加熱蒸汽入口和冷凝液出口，所述儲(chǔ)液段的殼體上設(shè)有輔助蒸汽入口。
上述二效蒸發(fā)器中，所述氣液分離段內(nèi)設(shè)有除霧設(shè)施，具體可以為金屬絲網(wǎng)除霧器、纖維除霧器和折流板除霧器中的任一種。
上述二效蒸發(fā)器中，所述進(jìn)料口連接有進(jìn)料管，所述進(jìn)料管上連接有進(jìn)料分布器，所述進(jìn)料分布器可以為管式、雙層排管、槽式、盤式、沖擊式、噴嘴式、寶塔式、蓮蓬式、組合式等。
上述二效蒸發(fā)器中，所述蒸發(fā)管內(nèi)裝填有填料，所述填料可以為陶瓷材質(zhì)或金屬材質(zhì)，優(yōu)選陶瓷材質(zhì);所述填料形狀可以為拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、蜂窩狀或狼牙棒狀。
上述二效蒸發(fā)器中，所述蒸發(fā)段與儲(chǔ)液段固定連接，具體可以采用法蘭連接，所述支撐板位于法蘭連接中間。
上述二效蒸發(fā)器中，所述支撐板上開有多個(gè)孔，所述孔的直徑小于蒸發(fā)管內(nèi)填料的直徑，所述孔的直徑為2mm～5mm。
上述二效蒸發(fā)器中，所述支撐板與蒸發(fā)段的下管板固定連接，靠蒸發(fā)段與儲(chǔ)液段的連接法蘭緊密接觸，通過拆卸蒸發(fā)段與儲(chǔ)液段的連接法蘭，可松開支撐板與下管板，以便于拆卸更換填料。
上述二效蒸發(fā)器中，所述物料分布段內(nèi)裝有填料，所述填料可與蒸發(fā)管內(nèi)填料一致。
上述二效蒸發(fā)器中，所述輔助蒸汽可以為空氣、氮?dú)狻⒄羝�，�?yōu)選蒸汽。
上述二效蒸發(fā)器中，所述物料分布段的高度為物料分布段直徑的1~1.5倍。
上述二效蒸發(fā)器中，所述氣液分離段的高度為氣液分離段直徑的1~1.5倍。
上述二效蒸發(fā)器中，所述儲(chǔ)液段的高度為儲(chǔ)液段直徑的1~2倍。
上述二效蒸發(fā)器中，不凝氣由二效蒸發(fā)器下部的輔助蒸汽入口進(jìn)入蒸發(fā)器中，在蒸發(fā)器中流經(jīng)蒸發(fā)管，與由上而下的廢水傳質(zhì)傳熱，同時(shí)，蒸發(fā)管內(nèi)在輔助蒸汽的擾動(dòng)下，加大了廢水在填料上的更新速度，而形成液膜流動(dòng)，提高了蒸發(fā)管熱量傳遞速度。在蒸發(fā)管內(nèi)蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽和不凝氣一起由蒸發(fā)器頂部的氣體出口排出。加熱蒸汽由蒸汽進(jìn)口進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)管外側(cè)冷凝為凝結(jié)水并由凝結(jié)液出口排出蒸發(fā)器。廢水由蒸發(fā)器上部的料液進(jìn)口進(jìn)入蒸發(fā)器中，濃縮液由蒸發(fā)器底部的料液出口排出。
本發(fā)明所述處理廢水的工藝中，所述的蒸汽壓縮機(jī)可以采用離心式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)以及高壓離心風(fēng)機(jī)中的任一種;所述壓縮機(jī)的壓縮比一選擇1.3~2.0，優(yōu)選1.4~1.7。
本發(fā)明所述處理廢水的工藝中的其他技術(shù)，如水泵、熱量換熱、凝結(jié)水收集等是本專業(yè)技術(shù)人員熟知的內(nèi)容。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述處理廢水的工藝和系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、本發(fā)明處理廢水的工藝和系統(tǒng)中，廢水蒸發(fā)濃縮回收采用雙效蒸汽機(jī)械再壓縮工藝回收，可實(shí)現(xiàn)50%~95%的水資源回收利用。
2、本發(fā)明處理廢水的工藝和系統(tǒng)中，通過向二效蒸發(fā)器的蒸發(fā)管內(nèi)引入了壓縮不凝氣，提高了蒸發(fā)管內(nèi)的蒸發(fā)傳熱系數(shù)，有利于蒸發(fā)系統(tǒng)的傳熱，從而減少了二效蒸發(fā)器的有效換熱面積，節(jié)省設(shè)備投資。
3、本發(fā)明處理廢水的工藝和系統(tǒng)中，所述二效蒸發(fā)器中蒸發(fā)管內(nèi)增加了填料，不僅增加了蒸發(fā)管內(nèi)廢水與蒸發(fā)管外的加熱蒸汽的傳熱面積，而且在逆流不凝氣的沖擊下，增加了蒸發(fā)管內(nèi)廢水的湍流沸騰程度，促進(jìn)了蒸發(fā)系統(tǒng)的傳質(zhì)傳熱。
4、本發(fā)明處理廢水的工藝和系統(tǒng)中，通過控制廢水在一效蒸發(fā)器中的濃縮比，避免廢水在一效蒸發(fā)器中發(fā)生結(jié)垢，使?jié)饪s液在二效蒸發(fā)器中進(jìn)一步濃縮，所設(shè)二效蒸發(fā)器的蒸發(fā)管內(nèi)引入輔助蒸汽和填料，廢水在二效蒸發(fā)器中濃縮過程中，可減少蒸發(fā)管內(nèi)壁的結(jié)垢而影響傳熱，使得結(jié)垢發(fā)生在填料上，同時(shí)填料可以拆卸，便于蒸發(fā)系統(tǒng)清洗結(jié)垢。
5、本發(fā)明處理廢水的工藝和系統(tǒng)具有安全可靠、設(shè)備簡單、投資低、等特點(diǎn)。
