[发明专利]除氨设备

说明书

相关申请

本申请要求2014年5月22日提交的美国临时专利申请第62/001,976号的权益。该申请的全部教导以引用方式并入本文。

背景技术

废水可以利用蒸气压缩蒸馏设备得以净化。但是，当蒸馏的废水中含氨时，如含量为百万分之八十，即80ppm，则蒸馏过的水中可能仍然含有约75ppm的氨。氨很难去除，因为氨可以以气体形式进入蒸气压缩蒸馏设备的冷凝器，并溶解在冷凝水中。

发明内容

本发明可以提供一种用于诸如蒸气压缩蒸馏装置的蒸馏器装置、或可以设置在蒸馏器装置内的除氨系统，其可以从蒸馏过的液体冷凝物或水中除去大部分氨。所述除氨系统可以从液体中除去氨，并且可以包括除氨部分，除氨部分具有液体流动表面，其用于使液体在重力作用下向下流经液体流动表面，并且用于接收经过且遍布向下流动的液体而向上移动的蒸气，以吸收并移除液体中的氨。除氨部分下方可以设置有蒸发器，用于从除氨部分接收此时向下流动的、氨减少的液体。氨减少的液体的一部分可以蒸发并产生向上移动到除氨部分中用于除氨的蒸气。氨减少的液体的另一部分则可以被排出以移除或被使用。压缩机可以与除氨部分连通，以在蒸气流出除氨部分后压缩该蒸气。冷凝器可以与压缩机连通，以接收来自压缩机的被压缩的蒸气，并将其冷凝为液体冷凝物。再循环导管可以将冷凝器连接至除氨部分，以使至少部分液体冷凝物再循环至除氨部分，用于再处理并再次流经液体流动表面。

在特定实施例中，所述系统可以包括冷凝器排出口，用于除去氨。除氨部分的液体流动表面可以包括一系列间隔分开的、薄的直立表面，用于接收在薄膜中流经间隔分开的直立表面的下行液体流，同时蒸气在间隔分开的直立表面之间的间隙内向上移动流经所述薄膜。蒸发器和冷凝器可以是蒸发器/冷凝器的一部分，其具有直立蒸发器表面和通道，以及直立冷凝器表面和通道，且二者间有共用的通道壁。液体流动表面可以包括螺旋缠绕的、直立的薄片材。除氨部分的一系列间隔分开的、薄的直立表面可以构造为提供约1-1.25密尔厚的流动液体薄膜。液体可以包括从废水蒸馏器接收的含氨蒸馏水。液体可以通过设置在液体流动表面上方的喷嘴输送至除氨部分。除氨部分的液体流动表面可以包括可以围绕中央轴线设置在蒸发器/冷凝器上方的、半径逐渐减小的、间隔分开的、大致弯曲的薄片材，蒸发器/冷凝器具有共用的通道壁，其包括同样围绕所述中央轴线设置的、半径逐渐减小的、间隔分开的、大致弯曲的薄片材。除氨部分的液体流动表面构造为提供向下流动液体的半径逐渐减小的一系列间隔分开的、大致弯曲的薄膜，蒸气在介于薄膜之间的间隙内沿相反方向流动。除氨部分的液体流动表面可以构造为提供向下流动液体的一系列间隔分开的、大致弯曲的薄膜，其以螺旋构造延伸。蒸发器和冷凝器可以设置在包含于壳体内的蒸气压缩蒸馏器的内部。

本发明还可以提供一种用于蒸馏液体的蒸气压缩蒸馏器，包括大致圆柱形的壳体。大致环形的第一蒸发器/冷凝器可以设置在壳体内，并且可以包括具有第一蒸发器表面的第一蒸发器，用于将液体蒸发为第一蒸气，以及具有第一冷凝器表面的第一冷凝器，用于将第一蒸气冷凝为第一液体冷凝物。第一压缩机，可以压缩由第一蒸发器/冷凝器的第一蒸发器表面产生的第一蒸气，以将该第一蒸气输送至第一蒸发器/冷凝器的第一冷凝器表面。除氨系统可以设置在壳体内，至少部分除氨系统可以由大致环形的第一蒸发器/冷凝器包围。除氨系统可以包括除氨部分，其具有液体流动表面，用于使第一液体冷凝物在重力作用下向下流经液体流动表面，并且用于接收第二蒸气，该第二蒸气经过且遍布向下流动的第一液体冷凝物向上移动以从中吸收并移除氨。第二蒸发器/冷凝器可以包括具有第二蒸发器表面的第二蒸发器，其设置在除氨部分下方，用于接收来自除氨部分的向下流动的此时氨减少的第一液体冷凝物。氨减少的第一液体冷凝物的一部分可以蒸发并产生第二蒸气，该第二蒸气用于向上移动进入除氨部分中以除去氨。氨减少的第一液体冷凝物的另一部分可以流出以被移除或被使用。第二蒸发器/冷凝器还包括具有第二冷凝器表面的第二冷凝器。第二压缩机可以与除氨部分和第二冷凝器连通，以在第二蒸气流出除氨部分后压缩第二蒸气。第二冷凝器可以接收来自第二压缩机的被压缩的第二蒸气，以将其冷凝为第二液体冷凝物。再循环导管可以将第二冷凝器连接至除氨部分，以使至少部分第二液体冷凝物再循环回到除氨部分中，用于与第一液体冷凝物一起进行再处理以再次流经液体流动表面。