申请日2015.10.29
公开(公告)日2016.03.23
IPC分类号C02F1/04; C01D3/06
摘要
高浓度含盐废水四效真空节能蒸发结晶处理系统，包括原料储罐、进料泵、板式换热器、一效加热器、一效蒸发结晶器、二效加热器、二效蒸发结晶器、三效加热器、三效蒸发结晶器、四效加热器、四效蒸发结晶器、表面冷却器、浆液桶、离心机、晶体收集罐、母液储罐、母液泵，其特征在于：所述原料储罐顺序连接进料泵、板式换热器、一效加热器、一效蒸发结晶器、二效加热器、二效蒸发结晶器、三效加热器、三效蒸发结晶器、四效加热器、四效蒸发结晶器、表面冷却器、浆液桶、离心机、晶体收集罐、母液储罐、母液泵。本实用新型综合能耗低，蒸发结晶产物工业盐品质达到(GBT5462-2003)国家工业盐标准要求的精制盐二级标准要求。
摘要附图
权利要求书
1.高浓度含盐废水四效真空节能蒸发结晶处理系统，包括原料储罐、进料泵、板式换热器、一效加热器、一效蒸发结晶器、二效加热器、二效蒸发结晶器、三效加热器、三效蒸发结晶器、四效加热器、四效蒸发结晶器、表面冷却器、浆液桶、离心机、晶体收集罐、母液储罐、母液泵，其特征在于：所述原料储罐顺序连接进料泵、板式换热器、一效加热器、一效蒸发结晶器、二效加热器、二效蒸发结晶器、三效加热器、三效蒸发结晶器、四效加热器、四效蒸发结晶器、表面冷却器、浆液桶、离心机、晶体收集罐、母液储罐、母液泵，所述进料泵出口通过管道连接板式换热器物料进口，板式换热器物料出口通过管道与一效加热器顶部物料进口连接，一效加热器下部物料出口通过管道与一效蒸发结晶器连接，一效蒸发结晶器底部通过管道与一效循环泵连接，同时，一效加热器底部通过管道与一效循环泵连接，一效循环泵出口通过管道与一效加热器顶部物料进口连接，同时，一效循环泵出口通过管道与二效加热器顶部物料进口连接，二效加热器下部物料出口通过管道与二效蒸发结晶器连接，二效蒸发结晶器底部通过管道与二效循环泵连接，同时，二效加热器底部通过管道与二效循环泵连接，二效循环泵出口通过管道与二效加热器顶部物料进口连接，同时，二效循环泵出口通过管道与三效循环泵物料进口连接，三效蒸发结晶器底部物料出口通过管道与三效循环泵物料进口连接，三效循环泵物料出口通过管道与三效加热器底部连接，三效加热器顶部物料出口通过管道与三效蒸发结晶器上部连接，三效循环泵出口通过管道与四效循环泵物料进口连接，四效蒸发结晶器下部物料出口通过管道与四效循环泵物料进口连接，四效循环泵物料出口通过管道与四效加热器底部连接，四效加热器顶部物料出口通过管道与四效蒸发结晶器上部连接，四效蒸发结晶器底部物料出口通过管道与出料泵物料进口连接，出料泵物料出口通过管道与浆液桶顶部连接，浆液桶底部通过 管道与离心机连接，离心机通过管道分别与晶体收集罐、母液储罐连接，母液储罐通过管道与母液泵连接，母液泵出口通过管道与四效蒸发结晶器上部连接，一效加热器上部设有饱和蒸汽入口，二效加热器上部设有水蒸汽入口，三效加热器上部设有水蒸汽入口，四效加热器上部设有水蒸汽入口，表面冷却器上部设有水蒸汽入口，一效蒸发结晶器顶部设有水蒸汽出口，二效蒸发结晶器顶部设有水蒸汽出口，三效蒸发结晶器顶部设有水蒸汽出口，四效蒸发结晶器顶部设有水蒸汽出口，饱和蒸汽入口通过管道与蒸汽喷射压缩泵连接，蒸汽喷射压缩泵通过管道与蒸汽储罐连接，水蒸汽入口均通过管道分别与相应的水蒸汽出口连接，一效加热器下部设有一效加热器饱和蒸汽冷凝液出口，一效加热器饱和蒸汽冷凝液出口通过管道与板式换热器饱和蒸汽冷凝液入口连接，板式换热器饱和蒸汽冷凝液出口通过管道与饱和蒸汽冷凝液收集罐连接，饱和蒸汽冷凝液收集罐通过管道与饱和蒸汽冷凝水泵连接，饱和蒸汽冷凝水泵通过管道分别连接三效蒸发结晶器丝网除沫器冲洗口、四效蒸发结晶器丝网除沫器冲洗口，二效加热器下部设有二效加热器蒸发冷凝水出口，二效加热器蒸发冷凝水出口通过管道与三效加热器蒸发冷凝水入口连接，三效加热器蒸发冷凝水出口通过管道与四效加热器蒸发冷凝水入口连接，四效加热器蒸发冷凝水出口通过管道与表面冷却器蒸发冷凝水入口连接，表面冷却器蒸发冷凝水出口通过管道与蒸发冷凝水收集罐连接，蒸发冷凝水收集罐通过管道与蒸发冷凝水泵连接，蒸发冷凝水泵通过管道与蒸发冷凝水出口连接，表面冷却器顶部设有表面冷却器冷却水进口，表面冷却器底部设有表面冷却器冷却水出口，表面冷却器冷却水进口通过管道与冷却水水箱连接，表面冷却器冷却水出口通过管道与冷却水收集罐连接，冷却水水箱通过管道与浆液桶冷却水进口连接，浆液桶冷却水出口通过管道与冷却水收集罐连接。
说明书
高浓度含盐废水四效真空节能蒸发结晶处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种蒸发结晶系统，尤其是涉及高浓度含盐废水四效真空节能蒸发结晶处理系统。
背景技术
目前，冷却结晶中间歇结晶工艺在国内各行业里占了95%以上，劳动生产率低下，主要是人工操作，产品质量得不到保证，综合能耗高，腐蚀性大，堵管、结疤现象突出，需经常清洗，劳动强度大用户不欢迎，更为主要的是产品粒度细(有的如面粉)，脱水困难，结块严重影响了产品的质量。
发明内容
本实用新型针对上述问题，提供高浓度含盐废水四效真空节能蒸发结晶处理系统，NaCl废水经循环泵输送至加热器加热，加热后的过热溶液进入蒸发结晶器蒸发，水蒸汽由蒸发结晶器顶部排出，浓缩的溶液达到过饱和，经中央管下行至蒸发结晶器底部，然后向上流动并析出晶体。析出的晶粒在向上的液流中飘浮流动，小晶粒随液体向上，大颗粒向下，这样，在蒸发结晶器内，从上至下晶粒越来越大，形成分级。在蒸发结晶器的上部颗粒最小，从循环管流出通过循环泵进入加热器，加热后小晶粒被重新溶解，作为过热溶液返回到蒸发结晶器重新蒸发;蒸发结晶器的底部晶粒最大，从底部晶浆出口出来进行固液分离。分离后，固体作为产品，液体可根据母液中溶质的多少，通过循环泵再返回蒸发结晶器。采用此四效真空蒸发结晶系统，综合能耗低，充分利用系统冷凝水的热量以降低系统的能耗，以蒸发水量19T/h(含盐量8.464%)为计算，即1吨蒸汽可以蒸发4.578吨含盐废水;蒸发结晶产物工业盐品质达到(GBT5462-2003)国家工业盐标准要求的精制盐二级标准要求;运行温度低，降 低了冷却所需的能耗;不堵管、不结垢，结晶粒度大，外观光洁。
本实用新型的技术方案是：高浓度含盐废水四效真空节能蒸发结晶处理系统，包括原料储罐、进料泵、板式换热器、一效加热器、一效蒸发结晶器、二效加热器、二效蒸发结晶器、三效加热器、三效蒸发结晶器、四效加热器、四效蒸发结晶器、表面冷却器、浆液桶、离心机、晶体收集罐、母液储罐、母液泵，其特征在于：所述原料储罐顺序连接进料泵、板式换热器、一效加热器、一效蒸发结晶器、二效加热器、二效蒸发结晶器、三效加热器、三效蒸发结晶器、四效加热器、四效蒸发结晶器、表面冷却器、浆液桶、离心机、晶体收集罐、母液储罐、母液泵，所述进料泵出口通过管道连接板式换热器物料进口，板式换热器物料出口通过管道与一效加热器顶部物料进口连接，一效加热器下部物料出口通过管道与一效蒸发结晶器连接，一效蒸发结晶器底部通过管道与一效循环泵连接，同时，一效加热器底部通过管道与一效循环泵连接，一效循环泵出口通过管道与一效加热器顶部物料进口连接，同时，一效循环泵出口通过管道与二效加热器顶部物料进口连接，二效加热器下部物料出口通过管道与二效蒸发结晶器连接，二效蒸发结晶器底部通过管道与二效循环泵连接，同时，二效加热器底部通过管道与二效循环泵连接，二效循环泵出口通过管道与二效加热器顶部物料进口连接，同时，二效循环泵出口通过管道与三效循环泵物料进口连接，三效蒸发结晶器底部物料出口通过管道与三效循环泵物料进口连接，三效循环泵物料出口通过管道与三效加热器底部连接，三效加热器顶部物料出口通过管道与三效蒸发结晶器上部连接，三效循环泵出口通过管道与四效循环泵物料进口连接，四效蒸发结晶器下部物料出口通过管道与四效循环泵物料进口连接，四效循环泵物料出口通过管道与四效加热器底部连接，四效加热器顶部物料出口通过管道与四效蒸发结晶器上部连接，四效蒸发结晶器底部物料出 口通过管道与出料泵物料进口连接，出料泵物料出口通过管道与浆液桶顶部连接，浆液桶底部通过管道与离心机连接，离心机通过管道分别与晶体收集罐、母液储罐连接，母液储罐通过管道与母液泵连接，母液泵出口通过管道与四效蒸发结晶器上部连接，一效加热器上部设有饱和蒸汽入口，二效加热器上部设有水蒸汽入口，三效加热器上部设有水蒸汽入口，四效加热器上部设有水蒸汽入口，表面冷却器上部设有水蒸汽入口，一效蒸发结晶器顶部设有水蒸汽出口，二效蒸发结晶器顶部设有水蒸汽出口，三效蒸发结晶器顶部设有水蒸汽出口，四效蒸发结晶器顶部设有水蒸汽出口，饱和蒸汽入口通过管道与蒸汽喷射压缩泵连接，蒸汽喷射压缩泵通过管道与蒸汽储罐连接，水蒸汽入口均通过管道分别与相应的水蒸汽出口连接，一效加热器下部设有一效加热器饱和蒸汽冷凝液出口，一效加热器饱和蒸汽冷凝液出口通过管道与板式换热器饱和蒸汽冷凝液入口连接，板式换热器饱和蒸汽冷凝液出口通过管道与饱和蒸汽冷凝液收集罐连接，饱和蒸汽冷凝液收集罐通过管道与饱和蒸汽冷凝水泵连接，饱和蒸汽冷凝水泵通过管道分别连接三效蒸发结晶器丝网除沫器冲洗口、四效蒸发结晶器丝网除沫器冲洗口，二效加热器下部设有二效加热器蒸发冷凝水出口，二效加热器蒸发冷凝水出口通过管道与三效加热器蒸发冷凝水入口连接，三效加热器蒸发冷凝水出口通过管道与四效加热器蒸发冷凝水入口连接，四效加热器蒸发冷凝水出口通过管道与表面冷却器蒸发冷凝水入口连接，表面冷却器蒸发冷凝水出口通过管道与蒸发冷凝水收集罐连接，蒸发冷凝水收集罐通过管道与蒸发冷凝水泵连接，蒸发冷凝水泵通过管道与蒸发冷凝水出口连接，表面冷却器顶部设有表面冷却器冷却水进口，表面冷却器底部设有表面冷却器冷却水出口，表面冷却器冷却水进口通过管道与冷却水水箱连接，表面冷却器冷却水出口通过管道与冷却水收集罐连接，冷却水水箱通过管道与浆液桶冷却水进口连接， 浆液桶冷却水出口通过管道与冷却水收集罐连接。
本实用新型的有益效果是：
1、综合能耗低：
采用四效真空蒸发结晶系统，充分利用系统冷凝水的热量以降低系统的能耗，以蒸发含盐废水19T/h(含盐量8.464%)为计算，即需要4.15T/h蒸汽，1吨蒸汽蒸发含盐废水4.578吨。
与三效蒸发结晶系统(蒸发含盐废水19T/h需要8.15T/h蒸汽，1吨蒸汽蒸发含盐废水2.33吨)相比，每小时节约蒸汽4T，按每吨蒸汽200元，可节省200×4=800元/h，全年可节省576万元。仅蒸汽消耗一项全年可节省576万元。
与常规普通的四效蒸发结晶系统(蒸发含盐废水19T/h需要6.15T/h蒸汽，1吨蒸汽蒸发含盐废水3.1吨)相比，每小时节约蒸汽2T，按每吨蒸汽200元，可节省200×2=400元/h，全年可节省288万元。仅蒸汽消耗一项全年可节省288万元。
2、工业盐的品质高：
蒸发结晶产物工业盐品质达到(GBT5462-2003)国家工业盐标准要求的精制盐二级标准要求。
3、运行温度低：
四效真空蒸发结晶系统运行温度低，每效操作温度分别为：一效：95℃、二效：81℃、三效：69℃、四效53℃。比三效蒸发结晶系统操作温度低30℃左右(三效蒸发中工效温度130℃)，比常规四效蒸发结晶器的操作温度平均每效低10～13℃。而且常规的四效蒸发结晶器最后生成的冷凝水温度在60～65℃左右，一般还需要进行冷却才能回用于生产，增加了能耗，本系统最终冷凝水为42℃，降低了冷却所需的能耗。系统运行温度低主要的好处在于：
(1)、蒸发结晶系统运行温度低，对设备的腐蚀性小、磨损少，最大限度的延长了设备的使用寿命;(2)、蒸发结晶系统操作冷凝水温度低对于整个操作的安全性好，全部在负压状态下生产，即使设备出现沙眼渗漏也不会出现液体外渗的现象，确保了操作人员的安全。而且使用温度低车间内见不到四处乱飞的蒸汽，对建筑物、仪表、低压电气是绝好的保护。同时运行温度低，做好保温后热损失小，热能的利用率实现了最大化，减少了系统的能量损耗，实现了能源最大限度的充分利用。
4、不堵管、不结垢：
堵管在真空蒸发结晶系统中是因单管过热度升高，在加热管上管口开始沸腾蒸发，盐分的晶核开始结晶析出，结晶生成的盐分吸附在上升管的管口，有时数百根加热管会堵掉1/3甚至1/2，减少了换热面积并严重影响了含盐废水的蒸发量。通过降低单管过热度，优化加热管的长径比，优化管板以上废水液位高度等参数，解决了堵管问题;
结垢是蒸发罐壁上因饱和溶液沸腾飞溅，结成很厚的盐垢，它结到一定厚度后会自行脱落，将蒸发器的循环泵、温度计、压力变送器等砸坏，严重时会造成停产。通过增加抛光罐壁的措施，在罐壁上方增加了盘管喷淋罐壁的措施，使得结垢这一现象得以消除。
5、结晶粒度大，外观光洁：
通过在四效蒸发结晶器中排放一定的母液，最终确保结晶产生的工业盐达到(GBT5462-2003)国家工业盐二级(精制工业盐)标准，同时选用的蒸发结晶器，加大了育晶室的容积，使得结晶粒度可以在0.8mm以上，并且颗粒均匀表面光洁。
