一种利用废热的低温蒸发浓缩结晶系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种利用废热的低温蒸发浓缩结晶系统，包括蒸发室、含有至少一台换热器的换热器组、冷却器、冷凝室以及风机，其中，所述蒸发室、风机以及冷凝室彼此连接形成一闭合循环回路；所述换热器组的入水口与出水口分别与原水口及蒸发器相连，其换热介质入口分别与冷凝室的换热介质出口以及废热源相连，换热介质出口经冷却器与冷凝室的制冷介质入口相连；所述系统还包括与蒸发室的结晶盐出口相连的固液分离器；其中，所述废热源为各种工业废热、余热或废气，如：低温乏气、低温循环水、冲渣水、地热尾水、太阳能热水等。采用本实用新型专利技术的系统，可在相对较低的温度下对高浓度含盐废水进行资源化、无害化处理，能耗低，能量重复利用率高。

【技术实现步骤摘要】
一种利用废热的低温蒸发浓缩结晶系统
本技术涉及一种废水处理系统，具体涉及一种利用各种工业废热、余热、废气 等，可在相对较低的温度下对高浓度含盐废水进行资源化、无害化处理的低温蒸发浓缩结 晶系统，属于环保领域。
技术介绍
随着我国工业的发展，高浓度含盐废水的产生途径日益广泛，废水量也逐年增加， 对生态环境产生了诸多危害。针对高浓度含盐废水，此前工业上主要利用高效耐盐均处理 或加水稀释后排放，采用此类处理方式，不仅浪费了大量的水资源，而且不能从总量上控制 排入环境中的盐量，难以实现对废水的有效处理。 除上述处理方法外，近年来又出现了许多其它的处理技术，例如多效蒸发（MED)、 蒸汽压缩冷凝（VC)、多级闪蒸（MSF)等。多效蒸发是让加热后的盐水在多个串联的蒸发器 中蒸发，前一个蒸发器蒸发处理的蒸汽作为下一蒸发器的热源，并冷凝成为淡水。其中，低 温多效蒸发是蒸馏法中最节能的方法之一，但其存在的主要问题在于：装置单机处理能力 低、易结垢，设备的工程造价高以及传热效率低等。蒸汽压缩冷凝脱盐是盐水预热后，进入 蒸发器并在蒸发器内部进行蒸发，其所产生的二次蒸汽经压缩机提高压力后引入到蒸发器 的加热侧，蒸汽冷凝后作为产品税引出，以此实现热能的循环利用。然而，采用这种处理工 艺，对设备材质的要求极高，且系统运行过程中需要消耗大量的热量，存在一次性投入和运 行费用极高的缺点，只可能在特别缺少的地区发电厂中采用。多级闪蒸技术是针对多效蒸 发工艺中结垢较为严重的缺点而发展起来的，其问世就得到了广泛的应用及发展，具有设 备简单可靠、运行安全性高、防垢性能好、操作弹性大等优点，但其存在能耗相对较高，热量 重复利用率等不足。 如何降低蒸发浓缩结晶过程中的能量消耗、提高热能的重复利用率、降低运行成 本、并使蒸发浓缩结晶一体化，实现系统的高效稳定运行以及具有一定通用性的系统单元 一直是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用各种工业废热、余热、 废气等，能在相对较低的温度下对各类高浓度含盐废水进行蒸发浓缩结晶处理，从而实现 盐、水有效分离的低温蒸发浓缩结晶系统。 为实现上述目的，本技术采用以下技术方案： -种利用废热的低温蒸发浓缩结晶系统，包括蒸发室、含有至少一台换热器的换 热器组、冷却器、冷凝室以及风机，其中，所述蒸发室、风机以及冷凝室彼此连接形成一闭合 循环回路；所述换热器组的入水口与出水口分别与原水口及蒸发器相连，其换热介质入口 分别与冷凝室的换热介质出口以及废热源相连，换热介质出口经冷却器与冷凝室的制冷介 质入口相连；所述系统还包括与蒸发室的结晶盐出口相连的固液分离器。 优选的是：所述换热器组包括串联设置的第一换热器和第二换热器，所述第一换 热器的入水口与原水入口相通，其换热介质入口与冷凝器的换热介质出口相连，换热介质 出口经冷却器与冷凝室的制冷介质入口相连，第一换热器的出水进入到第二换热器中；所 述第二换热器的换热介质入口与废热源相连，其出水与蒸发室相连。 优选的是：所述废热源为各种工业废热、余热或废气，如：低温乏气、低温循环水、 冲渣水、地热尾水、太阳能热水等。 优选的是：所述第一换热器为高效防腐的钛板式换热器；所述第二换热器为耐温 防腐的列管式换热器或钛板式换热器。 优选的是：所述换热器组前还设有混合槽，所述混合槽的入水口与原水入口及蒸 发室的浓盐水出口相连，混合槽的出水口与换热器组的入水口相连。 优选的是：所述蒸发室和冷凝室的结构相同，其内部设有布水系统、填料、收水器 以及储槽，且所述布水系统为槽式布水或管式布水。 优选的是：所述蒸发室和冷凝室设置有多个，当多个蒸发室和冷凝室串联使用时， 在串联的蒸发室和串联的冷凝室之间设有风管，使得串联的蒸发室和冷凝室整体形成闭合 回路；当多个蒸发室和冷凝室并联使用时，每一蒸发室单独引出风管与并联的冷凝室对应 连接，使得每一蒸发室和与其对应的冷凝室分别形成一闭合回路。 优选的是：所述风机为轴流变频风机。 优选的是：所述系统还包括各设备间的连接管道和提升泵，以及对整个系统实现 自动运行控制的PLC控制系统。 优选的是：所述系统中，除提升泵外，其它设备及管道外均设有保温层。 相对于现有的高浓度含盐废水处理系统，本技术所述的系统的有益效果在 于：1)本系统利用了各种工业废热、余热、废气等，因此相对于现有的含盐废水处理系统， 本系统的能耗低，运行费用少；2)由于利用的是各种废热源，因此本技术的系统不受 区域限制，特别适用于资源及能源相对缺乏的地区或偏远山区等地区的高浓度含盐废水的 处理；3)整个系统的运行温度在80°C以下低温运行，具有高效、安全、稳定可靠的优势，且 采用的是逆流或横流的蒸发室和冷凝室，可有效避免设备在换热过程中存在的结垢风险； 4)蒸发室内出来的蒸汽通过在冷凝室内喷淋冷凝，可将水气所携带的能量转移到清水里， 升温后的清水进入到换热器组中给原水循环加热，进而显著提高了能量的重复利用率；5) 本系统处理彻底，过程中不产生任何污染物，经本系统处理的各种高浓度含盐废水，其最终 产物是结晶盐和清水，结晶盐可进入下一提纯分离单元进行回收，而清水可直接回用，因此 真正实现了含盐废水的零排放、资源化及无害化处理要求，同时，处理过程中部产生任何 废气，不向空气中排放任何气体，不污染环境；6)处理对象广泛，可广泛应用于化工物料的 连续蒸发结晶、溶剂回收、环境污水处理、工业浓盐水处理、海水淡化处理等；7)无高温高 压设备，系统整体造价低，运行安全可靠且智能；8)本技术将蒸发与结晶有效地融合， 占地面积小，实现了系统一体化。 【附图说明】 图1示出了本技术所述低温蒸发浓缩结晶系统的结构示意图； 图2示出了常压、不同温度下饱和湿空气的含水量图。 【具体实施方式】 下面结合附图及具体实施例对本技术的【具体实施方式】做进一步说明。 如图1所示，本技术所述的低温蒸发浓缩结晶系统，包括蒸发室1、由至少一 台换热器构成的换热器组、冷却器8、冷凝室6以及风机7,其中，所述蒸发室1、风机7以及 冷凝室6通过管道相连形成一闭合循环回路；所述换热器组与原水入口相通，可由多台换 热器串联而成，在本实施例中，所述换热器组包括串联而成的第一换热器4和第二换热器 5,所述第一换热器4的入水口可直接与原水入口相通，原水依次经第一换热器4、第二换热 器5换热升温后进入到蒸发室1中进行换热蒸发；所述第一换热器4的换热介质入口与冷 凝室6底部的换热介质出口相连，换热介质出口经冷却器6与冷凝室6顶部的制冷介质入 口相连，所述第二换热器5的换热介质入口与废热源相连，所述废热源可以是各种工业废 热、余热、废气等，如：低温乏气、低温循环水、冲渣水、地热尾水、太阳能热水等。进一步地， 所述系统还包括混合槽2以及固液分离器3,所述混合槽2设于换热器组前，并分别与原水 入口以及蒸发室1的浓盐水出口相连，原水及蒸发室1形成的浓盐水先在混合槽2混合后 再进入到换热器组中换热；所述固液分离器3通过管道及泵与蒸发室1的结晶盐出口相连， 且固液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用废热的低温蒸发浓缩结晶系统，其特征在于：包括蒸发室、含有至少一台换热器的换热器组、冷却器、冷凝室以及风机，其中，所述蒸发室、风机以及冷凝室彼此连接形成一闭合循环回路；所述换热器组的入水口与出水口分别与原水口及蒸发器相连，其换热介质入口分别与冷凝室的换热介质出口以及废热源相连，换热介质出口经冷却器与冷凝室的制冷介质入口相连；所述系统还包括与蒸发室的结晶盐出口相连的固液分离器。

【技术特征摘要】
1. 一种利用废热的低温蒸发浓缩结晶系统，其特征在于：包括蒸发室、含有至少一台 换热器的换热器组、冷却器、冷凝室以及风机，其中，所述蒸发室、风机以及冷凝室彼此连接 形成一闭合循环回路；所述换热器组的入水口与出水口分别与原水口及蒸发器相连，其换 热介质入口分别与冷凝室的换热介质出口以及废热源相连，换热介质出口经冷却器与冷凝 室的制冷介质入口相连；所述系统还包括与蒸发室的结晶盐出口相连的固液分离器。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述换热器组包括串联设置的第一换热 器和第二换热器，所述第一换热器的入水口与原水入口相通，其换热介质入口与冷凝器的 换热介质出口相连，换热介质出口经冷却器与冷凝室的制冷介质入口相连，第一换热器的 出水进入到第二换热器中；所述第二换热器的换热介质入口与废热源相连，其出水与蒸发 室相连。3. 根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述废热源为各种工业废热、余热或 废气。4. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述第一换热器为高效防腐的钛板式换 热器；所述第二换热器为耐温防腐的列管式换热器或钛板式换热器。5. 根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬小凤，
申请(专利权)人：凯姆德北京能源环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11