申請日2016.05.27
公開(公告)日2016.07.27
IPC分類號B01D1/22; B01D1/26; B01D1/00; C02F1/04; C02F1/08; C02F103/18
摘要
本發明公開了MVR循環蒸發系統，該系統主要包括具有儲存作用的原水池、冷凝水罐和母液罐，起到二級加熱作用的冷凝水板式換熱器、生蒸汽板式換熱器，分離器，MVR蒸發器，蒸汽壓縮機，第一蒸發反應釜61和第二蒸發反應釜，以及離心機。本發明的MVR循環蒸發系統解決了傳統的蒸發系統中堵管的現象，只在MVR中很難實現物料結晶和出固體，因為物料復雜，沸點升的很高，在本系統中的MVR蒸發器中，將溶液濃縮到30?40%之間，同時保持溶液沸點升在10℃以下，MVR蒸發器中的蒸發量控制在600kg以下，此時物料在MVR蒸發器中不結晶，避免在MVR蒸發器中堵塞。
摘要附圖
權利要求書
1.一種MVR循環蒸發系統，其特征在于，其包括：
原水池，所述原水池的入水口連接至車間排水處，所述原水池為MVR循環蒸發系統提供物料;
冷凝水板式換熱器和生蒸汽板式換熱器，所述冷凝水板式換熱器與所述原水池之間通過管路連接，所述冷凝水板式換熱器連接有冷凝水罐，所述冷凝水罐中的二次蒸汽冷凝水進入至所述冷凝水板式換熱器中對物料進行預熱，所述生蒸汽板式換熱器連接有生蒸汽閥，通過所述生蒸汽閥控制生蒸汽進入所述生蒸汽板式換熱器中對物料進行預熱，所述原水池中的物料經過所述冷凝水板式換熱器進行一級預熱，然后所述冷凝水板式換熱器中的物料進入至所述生蒸汽板式換熱器中進行二級預熱;
分離器，所述分離器通過管路連接至所述生蒸汽板式換熱器上，物料從所述生蒸汽板式換熱器中出來之后經過所述分離器汽液分離;
MVR蒸發器，所述MVR蒸發器連接至所述分離器的物料出口，在所述MVR蒸發器中物料進行第一次蒸發濃縮，所述MVR蒸發器中物料濃縮30-40%，經過MVR蒸發器中濃縮后的物料再進入所述分離器中汽液分離;
第一蒸發反應釜和第二蒸發反應釜，所述第一蒸發反應釜與第二蒸發反應釜并聯至所述分離器的出液口，所述分離器中出來的物料進入所述第一蒸發反應釜或者第二蒸發反應釜中進行第二次蒸發濃縮，濃縮55%后的物料進入離心機中，在所述離心機中固液分離，液體為母液進入母液罐中，固體為回收的鹽。
2.根據權利要求1所述的MVR循環蒸發系統，其特征在于，還包括蒸汽壓縮機，所述蒸汽壓縮機的進汽口連接至所述分離器的出汽口，所述蒸汽壓縮機的出汽口連接至所述MVR蒸發器的加熱器進汽口，所述分離器中產生的二次蒸汽經過所述蒸汽壓縮機后，壓力和溫度提升，然后蒸汽進入所述MVR蒸發器的加熱器作為熱源。
3.根據權利要求1所述的MVR循環蒸發系統，其特征在于，物料在進入所述MVR蒸發器的溫度為物料的泡點溫度。
4.根據權利要求1所述的MVR循環蒸發系統，其特征在于，還包括自吸式進料泵，所述自吸式進料泵設置在所述原水池與所述冷凝水板式換熱器之間的管路上，通過所述自吸式進料泵自動將所述原水池中的物料泵入到所述冷凝水板式換熱器中。
5.根據權利要求1所述的MVR循環蒸發系統，其特征在于，還包括冷凝水泵，所述冷凝水泵設置在所述冷凝水罐與所述冷凝水板式換熱器之間的管路上，所述冷凝水泵將所述冷凝水罐中的冷凝水泵入至所述冷凝水板式換熱器中，換熱后，冷凝水外排至雨水管網中。
6.根據權利要求2所述的MVR循環蒸發系統，其特征在于，還包括降溫泵，所述降溫泵設置在所述冷凝水罐與所述蒸汽壓縮機之間的管路上，所述降溫泵將所述蒸汽壓縮機入口處的干飽和蒸汽至濕飽和蒸汽，確保壓縮機壓縮后蒸汽飽和蒸汽，不會過熱蒸汽。
7.根據權利要求1所述的MVR循環蒸發系統，其特征在于，還包括循環泵，所述循環泵設置在所述分離器與所述MVR蒸發器之間的管路上，所述循環泵將所述分離器中的液體泵入至所述MVR蒸發器中再次蒸發濃縮。
8.根據權利要求1所述的MVR循環蒸發系統，其特征在于，還包括出料泵，所述出料泵設置在所述分離器與所述第一蒸發反應釜和第二蒸發反應釜之間的管路上，所述出料泵將所述分離器中的液體物料泵入至所述第一蒸發反應釜或第二蒸發反應釜中進行二次蒸發濃縮。
9.根據權利要求1所述的MVR循環蒸發系統，其特征在于，還包括母液泵，所述母液泵設置在所述母液罐與所述分離器之間的管路上，所述母液泵將所述母液罐中的母液泵入到所述分離器中循環分離。
10.一種脫硫廢水濃縮蒸發結晶工藝，該工藝基于權利要求1-9任意一項中所述的MVR循環蒸發系統，其特征在于，包括以下流程：
(1)生蒸汽流程：開機，手動控制生蒸汽閥，生蒸汽進入生蒸汽板式換熱器中對物料進行預熱，預熱至所述生蒸汽板式換熱器的溫度在物料蒸發溫度，關閉生蒸汽進入生蒸汽板式換熱器的進口，進入自動控制模式，自動控制時，生蒸汽自動進入至所述生蒸汽板式換熱器中，所述生蒸汽閥門在管內料液有流動時才開啟，所述生蒸汽閥門開啟的大小以管內料液的溫度為信號，控制物料在進入所述MVR蒸發器時的溫度為物料的泡點溫度;
(2)二次蒸汽流程：在所述分離器中產生的二次蒸汽經過蒸汽壓縮機后，壓力和溫度提升，然后進入至MVR蒸發器中的加熱器作為熱源;
(3)冷凝水流程：(2)中的二次蒸汽經過所述MVR蒸發器中的加熱器后，冷凝成100℃的高溫水，進入所述冷凝水罐中，與所述冷凝水罐中的冷凝水再進入至所述冷凝水板式換熱器中;
(4)物料流程：物料從所述原水池中進入至所述冷凝水板式換熱器中進行一級預熱，然后進入至所述生蒸汽板式換熱器中進行二級預熱，然后進入所述分離器中進行汽液分離，分離后的液體物料進入到所述MVR蒸發器中進行蒸發濃縮，控制進入到所述MVR蒸發器的液體物料的溫度為其泡點溫度，物料在所述MVR蒸發器中進行第一次蒸發濃縮，在所述MVR蒸發器中物料濃縮30-40%，經過所述MVR蒸發器中濃縮后的物料再進入所述分離器中汽液分離;所述分離器中出來的物料進入所述第一蒸發反應釜或者第二蒸發反應釜中進行第二次蒸發濃縮，濃縮55%后的物料進入離心機中，在所述離心機中固液分離，液體為母液進入母液罐中，固體為回收的鹽。
說明書
MVR循環蒸發系統以及脫硫廢水濃縮蒸發結晶工藝
技術領域
本發明涉及硫鹽回收領域，具體涉及一種MVR循環蒸發系統以及脫硫廢水濃縮蒸發結晶工藝。
背景技術
焦化廢水主要來自焦爐煤氣初冷和焦化生產過程中的生產用水以及蒸汽冷凝廢水，焦化廢水中雜質復雜，主要包括懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬，其中很多是國家環保標準中要求嚴格控制的第一類污染物，一般焦化廢水經過處理后，達到排放標準即排掉，對處理后的廢水中鹽的含量不作控制，造成大量的鹽浪費，從焦化廢水中回收鹽，鹽可以作為很多工業中的原材料，因此，焦化廢水中的鹽完全可以循環利用，節約成本。
但是脫硫廢液是公認的最難處理的廢水之一，因為脫硫廢液中的物料復雜，物料會含有焦油以及其他有機物，在溫度較高時進行蒸發，焦油或者有機物焦化容易堵管，故在廢水處理前期除掉有機物和焦油很有必要，需要在處理前期加入活性炭吸附，有效的去除水中COD，這樣增加了工藝步驟，并且增加了工藝成本。
此外，脫硫廢液中的硫代硫酸鈉的性質不穩定，在溫度較高的時候，容易分解出硫磺，硫磺的熔點在140℃，而硫磺是堵塞管道的最大元兇，而且硫磺還會堵塞除沫網，多以需要對加熱管和除沫網定期清洗;在蒸發過程中，碳酸鈉和硫酸鈉會結晶，尤其碳酸鈉的結晶會帶有結晶水，會在分離器結塊，同時也是換熱管堵塞的元兇之一;因此，現在脫硫廢水濃縮蒸發技術中，要解決的最大問題是堵塞問題，堵塞問題不但影響了效率，增加了能耗，而且提高了維護成本。
并且脫硫廢液蒸發出水TDS可以控制在1000ppm，很難達到更低的要求，因此，蒸發出水需要二次處理，在蒸發結晶設備上需要設計很大的分離空間，在空間上制約了脫硫廢水濃縮蒸發結晶技術的發展。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的以上問題，提供一種MVR循環蒸發系統以及脫硫廢水濃縮蒸發結晶工藝，本發明中用于脫硫廢水濃縮蒸發工藝中的是MVR循環蒸發系統，本系統在負壓環境蒸發，設備安全可靠，降膜式蒸發器管內流速快，蒸發效率高，并且配合布膜器，布膜均勻，避免了干管現象，該系統壓縮比高，熱效率高，節省能源，運行成本降低。
為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：
一種MVR循環蒸發系統，其包括：
原水池，所述原水池的入水口連接至車間排水處，所述原水池為MVR循環蒸發系統提供物料;
冷凝水板式換熱器和生蒸汽板式換熱器，所述冷凝水板式換熱器與所述原水池之間通過管路連接，所述冷凝水板式換熱器連接有冷凝水罐，所述冷凝水罐中的二次蒸汽冷凝水進入至所述冷凝水板式換熱器中對物料進行預熱，所述生蒸汽板式換熱器連接有生蒸汽閥，通過所述生蒸汽閥控制生蒸汽進入所述生蒸汽板式換熱器中對物料進行預熱，所述原水池中的物料經過所述冷凝水板式換熱器進行一級預熱，然后所述冷凝水板式換熱器中的物料進入至所述生蒸汽板式換熱器中進行二級預熱;
分離器，所述分離器通過管路連接至所述生蒸汽板式換熱器上，物料從所述生蒸汽板式換熱器中出來之后經過所述分離器汽液分離;
MVR蒸發器，所述MVR蒸發器連接至所述分離器的物料出口，在所述MVR蒸發器中物料進行第一次蒸發濃縮，所述MVR蒸發器中物料濃縮30-40%，經過MVR蒸發器中濃縮后的物料再進入所述分離器中汽液分離;
第一蒸發反應釜和第二蒸發反應釜，所述第一蒸發反應釜與第二蒸發反應釜并聯至所述分離器的出液口，所述分離器中出來的物料進入所述第一蒸發反應釜或者第二蒸發反應釜中進行第二次蒸發濃縮，濃縮55%后的物料進入離心機中，在所述離心機中固液分離，液體為母液進入母液罐中，固體為回收的鹽。
進一步的，還包括蒸汽壓縮機，所述蒸汽壓縮機的進汽口連接至所述分離器的出汽口，所述蒸汽壓縮機的出汽口連接至所述MVR蒸發器的加熱器進汽口，所述分離器中產生的二次蒸汽經過所述蒸汽壓縮機后，壓力和溫度提升，然后蒸汽進入所述MVR蒸發器的加熱器作為熱源。
進一步的，物料在進入所述MVR蒸發器的溫度為物料的泡點溫度。
進一步的，還包括自吸式進料泵，所述自吸式進料泵設置在所述原水池與所述冷凝水板式換熱器之間的管路上，通過所述自吸式進料泵自動將所述原水池中的物料泵入到所述冷凝水板式換熱器中。
進一步的，還包括冷凝水泵，所述冷凝水泵設置在所述冷凝水罐與所述冷凝水板式換熱器之間的管路上，所述冷凝水泵將所述冷凝水罐中的冷凝水泵入至所述冷凝水板式換熱器中，換熱后，冷凝水外排至雨水管網中。
進一步的，還包括降溫泵，所述降溫泵設置在所述冷凝水罐與所述蒸汽壓縮機之間的管路上，所述降溫泵將所述蒸汽壓縮機入口處的干飽和蒸汽至濕飽和蒸汽，確保壓縮機壓縮后蒸汽飽和蒸汽，不會過熱蒸汽。
進一步的，還包括循環泵，所述循環泵設置在所述分離器與所述MVR蒸發器之間的管路上，所述循環泵將所述分離器中的液體泵入至所述MVR蒸發器中再次蒸發濃縮。
進一步的，還包括出料泵，所述出料泵設置在所述分離器與所述第一蒸發反應釜和第二蒸發反應釜之間的管路上，所述出料泵將所述分離器中的液體物料泵入至所述第一蒸發反應釜或第二蒸發反應釜中進行二次蒸發濃縮。
進一步的，還包括母液泵，所述母液泵設置在所述母液罐與所述分離器之間的管路上，所述母液泵將所述母液罐中的母液泵入到所述分離器中循環分離。
進一步的，一種脫硫廢水濃縮蒸發結晶工藝，包括以下流程：
(1)生蒸汽流程：開機，手動控制生蒸汽閥，生蒸汽進入生蒸汽板式換熱器中對物料進行預熱，預熱至所述生蒸汽板式換熱器的溫度在物料蒸發溫度，關閉生蒸汽進入生蒸汽板式換熱器的進口，進入自動控制模式，自動控制時，生蒸汽自動進入至所述生蒸汽板式換熱器中，所述生蒸汽閥門在管內料液有流動時才開啟，所述生蒸汽閥門開啟的大小以管內料液的溫度為信號，控制物料在進入所述MVR蒸發器時的溫度為物料的泡點溫度;
(2)二次蒸汽流程：在所述分離器中產生的二次蒸汽經過蒸汽壓縮機后，壓力和溫度提升，然后進入至MVR蒸發器中的加熱器作為熱源;
(3)冷凝水流程：(2)中的二次蒸汽經過所述MVR蒸發器中的加熱器后，冷凝成100℃的高溫水，進入所述冷凝水罐中，與所述冷凝水罐中的冷凝水再進入至所述冷凝水板式換熱器中;
(4)物料流程：物料從所述原水池中進入至所述冷凝水板式換熱器中進行一級預熱，然后進入至所述生蒸汽板式換熱器中進行二級預熱，然后進入所述分離器中進行汽液分離，分離后的液體物料進入到所述MVR蒸發器中進行蒸發濃縮，控制進入到所述MVR蒸發器的液體物料的溫度為其泡點溫度，物料在所述MVR蒸發器中進行第一次蒸發濃縮，在所述MVR蒸發器中物料濃縮30-40%，經過所述MVR蒸發器中濃縮后的物料再進入所述分離器中汽液分離;所述分離器中出來的物料進入所述第一蒸發反應釜或者第二蒸發反應釜中進行第二次蒸發濃縮，濃縮55%后的物料進入離心機中，在所述離心機中固液分離，液體為母液進入母液罐中，固體為回收的鹽。
本發明的有益效果是:
其一、本發明的MVR循環蒸發系統解決了傳統的蒸發系統中堵管的現象，只在MVR中很難實現物料結晶和出固體，因為物料復雜，沸點升的很高，在本系統中的MVR蒸發器中，將溶液濃縮到30-40%之間，同時保持溶液沸點升在10℃以下，MVR蒸發器中的蒸發量控制在600kg以下，此時物料在MVR蒸發器中不結晶，避免在MVR蒸發器中堵塞。
其二、在本發明的系統中，加熱器同時是二次蒸汽的冷凝器，所以不需要另外的冷凝器，并且不需要循環冷卻水，節約了工程費用，且占地面積小。
其三、本發明的系統是智能化控制系統，可以通過軟件監控壓縮機的各個運行參數，而且可以得出分析報告，在本發明的系統中，可任意設定蒸發溫度，設備適合用熱敏性質的物料的濃縮或結晶，并且在低溫蒸發狀態下無需冷凍冷卻水，大大節省了投資成本。
其四、本發明的系統中的壓縮機采用變頻控制，在實際使用過程中，可以針對現場情況，自動變頻控制，并且壓縮機系統實現多方位自動保護功能，在溫度和壓力發生變化的情況下，自動進行保護，保證壓縮機正常使用。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。
