申请日2016.10.19
公开(公告)日2017.01.18
IPC分类号C02F1/04; B01D1/26; B01D1/30
摘要
本发明涉及一种有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备及方法，所述设备包括通过管线依次串联连接的淡化水余热回收装置、有机蒸汽余热回收装置和多效蒸发装置，以及通过管线与有机蒸汽余热回收装置连接的有机蒸汽发生装置;多效蒸发装置包括通过管线依次串联连接的多级蒸发器，除第一级蒸发器外，其余各级蒸发器均通过管线与淡化水余热回收装置连接，第一级蒸发器通过管线分别与有机蒸汽余热回收装置和有机蒸汽发生装置连接，最后一级蒸发器通过管线与有机蒸汽余热回收装置。本发明充分利用有机蒸汽的热能，提高热量利用率，减小了不可逆的能量损失等问题,为含盐污水 的处理提供一种新设备及方法。
摘要附图
权利要求书
1.一种有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备，其特征在于，包括通过管线依次串联连接的淡化水余热回收装置、有机蒸汽余热回收装置和多效蒸发装置，以及通过管线与所述有机蒸汽余热回收装置连接的有机蒸汽发生装置;所述多效蒸发装置包括通过管线依次串联连接的多级蒸发器，除第一级蒸发器外，其余各级蒸发器均通过管线与淡化水余热回收装置连接，第一级蒸发器通过管线分别与所述有机蒸汽余热回收装置和所述有机蒸汽发生装置连接，最后一级蒸发器通过管线与有机蒸汽余热回收装置。
2.如权利要求1所述的有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备，其特征在于，每级蒸发器的顶部设有蒸汽出口，上部设有蒸汽进口，第一级蒸发器的蒸汽进口通过管线与有机蒸汽发生装置连接，后一级蒸发器的蒸汽进口通过管线与前一级蒸发器的蒸汽出口连接;每级蒸发器的底部设有排出口，所述排出口与所述蒸汽进口连通。
3.如权利要求2所述的有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备，其特征在于，最后一级蒸发器的蒸汽出口通过管线连接冷凝装置，所述冷凝装置与所述淡化水余热回收装置连接。
4.如权利要求3所述的有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备，其特征在于，所述冷凝装置为冷凝器。
5.如权利要求2所述的有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备，其特征在于，每级蒸发器的蒸汽出口均通过管线连接真空泵。
6.如权利要求2至5任意一项所述的有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备，其特征在于，每级蒸发器的下部一侧设有进液口，另一侧设有出液口，前一级的进液口通过管线与后一级的出液口连接，最后一级的出液口。
7.如权利要求6任意一项所述的有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备，其特征在于，所述进液口与所述蒸汽出口连通。
8.如权利要求1或7任意一项所述的有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备，其特征在于，所述淡化水余热回收装置为淡化水余热回收器，所述有机蒸汽余热回收装置为有机蒸汽余热回收器，所述的有机蒸汽发生装置为有机蒸汽发生器。
9.一种有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的方法，其特征在于，含有以下步骤：
含盐污水依次进入淡化水余热回收装置、有机蒸汽余热回收装置、多效蒸发装置的最后一级蒸发器，并按照由后一级蒸发器向前一级蒸发器传输的顺序依次进入各级蒸发器，最后进入第一级蒸发器;
在有机蒸汽发生装置中加入有机溶液，产生有机蒸汽，有机蒸汽通过管线进入多效蒸发装置的第一级蒸发器，与进入第一级蒸发器的含盐污水进行换热，使含盐污水在负压条件下产生二次蒸汽，第一级蒸发器中的含盐污水换热后排出第一级蒸发器;
第一级蒸发器中含盐污水产生的二次蒸汽通过管线进入第二级蒸发器，并与进入第二级蒸发器的含盐污水进行换热使含盐污水在负压条件下产生二次蒸汽;
按照上述同样的方式，上一级蒸发器中含盐污水换热产生的二次蒸汽进入下一级蒸发器并与进入下一级蒸发器的含盐污水进行换热使含盐污水在负压条件下产生二次蒸汽，完成其余各级蒸发器中二次蒸汽与含盐污水的换热;
有机蒸汽换热后通过管线进入有机蒸汽余热回收装置，并与进入有机蒸汽余热回收器装置的含盐污水进行换热，二次蒸汽换热后冷凝下的淡化水通过管线进入淡化水余热回收装置，并与进入淡化水余热回收装置进行换热;
经有机蒸汽余热回收装置换热后的有机蒸汽通过管道进入有机蒸汽发生装置，经淡化水余热回收装置换热后的淡化水排出淡化水余热回收装置。
10.如权利要求9所述的有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的方法，其特征在于，最后一级蒸发器中含盐污水产生的二次蒸汽在冷凝装置中冷却后通过管道进入淡化水余热回收装置。
说明书
有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备及方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体地说，涉及一种处理含盐污水的设备及方法。
背景技术
多效蒸发器作为一种高效的海水、盐水淡化装置，被广泛应用和推广。在多效蒸发器进行海水、盐水淡化时，除了会受到如压力、温度、进料方式等操作参数的影响外，驱动热源也是十分重要的影响因素。
目前，多效蒸发器利用的驱动热源一般采用的是高品质的工业蒸汽。但是，在大规模的海水、盐水淡化工程中，大量工业蒸汽的使用必然导致成本的急剧升高。现在很多工业企业采用热媒水回收企业内各种品味的富裕热量，例如：300℃以上的余热可以产生大量的蒸汽，进而驱动多效蒸发器进行海水、盐水的淡化。虽然很多企业的内部换热网络比较完善，高品质的热量均已回收，但剩余的低品位热量却很难产生高品质蒸汽。
太阳能发电、地热资源发电等具有的共同特点是同通过有机介质回收低品位热量后产生有机蒸汽发电，由此可知，有机介质能够取低温余热已成为可能。但有机蒸汽驱动多效蒸发的可行性及相关的技术还有待进一步研究。
发明内容
本发明针对现有技术在含盐污水处理过程中使用蒸汽时存在的高压蒸汽成本高、低压蒸汽效率低等上述问题，提供了一种有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备及方法，该设备及方法解决了现有技术中热量损失、成本高等问题，为多效蒸发浓缩高盐污水提供了一种高效途径。
为了达到上述目的，本发明提供了一种有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备，包括通过管线依次串联连接的淡化水余热回收装置、有机蒸汽余热回收装置和多效蒸发装置，以及通过管线与所述有机蒸汽余热回收装置连接的有机蒸汽发生装置;所述多效蒸发装置包括通过管线依次串联连接的多级蒸发器，除第一级蒸发器外，其余各级蒸发器均通过管线与淡化水余热回收装置连接，第一级蒸发器通过管线分别与所述有机蒸汽余热回收装置和所述有机蒸汽发生装置连接，最后一级蒸发器通过管线与有机蒸汽余热回收装置。
作为本发明上述有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备的优选设计，每级蒸发器的顶部设有蒸汽出口，上部设有蒸汽进口，第一级蒸发器的蒸汽进口通过管线与有机蒸汽发生装置连接，后一级蒸发器的蒸汽进口通过管线与前一级蒸发器的蒸汽出口连接;每级蒸发器的底部设有排出口，所述排出口与所述蒸汽进口连通。
作为本发明上述有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备的进一步设计，最后一级蒸发器的蒸汽出口通过管线连接冷凝装置，所述冷凝装置与所述淡化水余热回收装置连接。
作为本发明上述有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备的优选设计，所述冷凝装置为冷凝器。
作为本发明上述有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备的进一步设计，每级蒸发器的蒸汽出口均通过管线连接真空泵。
作为本发明上述有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备的进一步设计，每级蒸发器的下部一侧设有进液口，另一侧设有出液口，前一级的进液口通过管线与后一级的出液口连接。
作为本发明上述有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备的优选设计，所述进液口与所述蒸汽出口连通。
作为本发明上述有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备的优选设计，所述淡化水余热回收装置为淡化水余热回收器，所述有机蒸汽余热回收装置为有机蒸汽余热回收器，所述的有机蒸汽发生装置为有机蒸汽发生器。
为了达到上述目的，本发明还提供了一种有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的方法，含有以下步骤：
含盐污水依次进入淡化水余热回收装置、有机蒸汽余热回收装置、多效蒸发装置的最后一级蒸发器，并按照由后一级蒸发器向前一级蒸发器传输的顺序依次进入各级蒸发器，最后进入第一级蒸发器;
在有机蒸汽发生装置中加入有机溶液，产生有机蒸汽，有机蒸汽通过管线进入多效蒸发装置的第一级蒸发器，与进入第一级蒸发器的含盐污水进行换热，使含盐污水在负压条件下产生二次蒸汽，第一级蒸发器中的含盐污水换热后排出第一级蒸发器;
第一级蒸发器中含盐污水产生的二次蒸汽通过管线进入第二级蒸发器，并与进入第二级蒸发器的含盐污水进行换热使含盐污水在负压条件下产生二次蒸汽;
按照上述同样的方式，上一级蒸发器中含盐污水换热产生的二次蒸汽进入下一级蒸发器并与进入下一级蒸发器的含盐污水进行换热使含盐污水在负压条件下产生二次蒸汽，完成其余各级蒸发器中二次蒸汽与含盐污水的换热;
有机蒸汽换热后通过管线进入有机蒸汽余热回收装置，并与进入有机蒸汽余热回收器装置的含盐污水进行换热，二次蒸汽换热后冷凝下的淡化水通过管线进入淡化水余热回收装置，并与进入淡化水余热回收装置进行换热;
经有机蒸汽余热回收装置换热后的有机蒸汽通过管道进入有机蒸汽发生装置，经淡化水余热回收装置换热后的淡化水排出淡化水余热回收装置。
作为本发明上述方法的优选设计，最后一级蒸发器中含盐污水产生的二次蒸汽在冷凝装置中冷却后通过管道进入淡化水余热回收装置。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
(1)本发明提供的有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备，结构简单、操作方便，通过有机蒸汽作为驱动热源，能够充分利用有机蒸汽的热能，提高有机蒸汽利用率，减少不可逆的能量损失，降低淡化成本。
(2)本发明提供的有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备，设有有机蒸汽余热回收装置和淡化水余热回收装置，通过有机蒸汽余热回收装置回收有机蒸汽，重复利用，进一步降低了淡化成本，通过淡化水余热回收装置回收淡化水，回收的淡化水可以直接使用。
(3)本发明提供的有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的设备，多效蒸发装置在进行换热时，有机蒸汽仅进入第一级蒸发器与含盐污水进行换热，其余各级蒸发器均采用上一级蒸发器中含盐污水换热后产生的二次蒸汽与含盐污水进行换热，且含盐污水从最后一级蒸发器进入多效蒸发装置，依次逐级向前一级蒸发器传输的方式进入各级蒸发器，最后进入第一级蒸发器，在多效蒸发装置中蒸发器的个数相同时，由于有机蒸汽温度较高，少量的供给有机蒸汽即可获得等量的蒸馏产物，且总传热面积较少，在进入多效发生装置的蒸汽温度相同时，蒸发器个数越多需要的蒸汽越少，且总传热面积越少。
(4)本发明提供的有机蒸汽驱动多效蒸发器处理含盐污水的方法，采用有机蒸汽作为驱动热源，对含盐污水进行预热，利用有机蒸汽对第一级蒸发器中的含盐污水进行换热，其余各级蒸发器中的含盐污水与其上一级蒸发器中的含盐污水换热产生的二次蒸汽进行换热，充分利用有机蒸汽的热能，提高热量利用率，减小了不可逆的能量损失，降低了成本，克服了现有技术中热量损失、成本高等问题，为多效蒸发浓缩含盐污水提供了一种高效途径。
