[发明专利]一种低温液体蒸发器

说明书

技术领域

本发明涉及液体蒸发浓缩领域，尤其涉及一种低温液体蒸发器。

背景技术

高盐废水是指含盐量至少1％的废水，其主要来自于钢铁行业、化工行业、电力行业及石油天然气的采集加工等，如火电厂脱硫废水、钢铁厂防指纹废液以及电镀厂电镀废水，这种废水含有多种物质，包括盐、油、有机重金属和放射性物质，如果任其排放入江河湖海，会严重影响水质土壤，对水中动植物生长产生毒害和抑制作用。

含盐废水的产生途径广泛，水量也逐年增加。去除含盐污水中的有机污染物对环境造成的影响至关重要。面对高盐废水，目前主要处理手段有以下几种方法：①浓缩蒸发处理法、②膜渗透除盐法、③电解除盐法、④耐盐菌生化处理法。其中浓缩蒸发处理法具有处理量大，对处理水质要求不高等优势，是目前主流处理手段；但是由于传统蒸发方法需要将液体加热到至少80度以上才开始蒸发过程，需要大量热能，而且蒸发器使用烧炉存在烧炉内温度无法精确控制、热能传递流失等众多缺陷，运行成本非常昂贵；不仅如此，高温蒸发会引起有毒有害有机物质挥发到空气当中，造成气体污染。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供的低温液体蒸发装置，其原理是利用水蒸汽分压力与饱和水蒸汽分压力之间的差值作为蒸发驱动力，使蒸发过程在微负压条件下仅需加热3摄氏度即满足蒸发要求，实现液体在低温下蒸发，极大地降低了蒸发的条件和成本。

本发明的技术方案为：

一种低温液体蒸发器，其特征在于，包括以管道连接的储水单元、换热单元和蒸发单元，所述换热单元对液体至少加热3摄氏度，所述蒸发单元包括蒸发器和抽风机，所述蒸发器具有进风口，所述抽风机能使蒸发器内部形成微负压环境；所述液体自储水单元流经换热单元加热后，到达蒸发单元的微负压环境中进行蒸发，成为浓缩液体流回储水单元，如此循环反复浓缩直至晶体析出。

所述蒸发器内部设有水平布置的布水管和竖直布置的蒸发板，所述布水管设置于蒸发板上部并与蒸发器外部进水管道相连，布水管底部设有出水孔；所述抽风机位于蒸发器侧上方，进风口位于蒸发器的另一侧下方，所述蒸发板上分布有凸点和微孔，所述微孔位于凸点的侧下方，所述微孔相对于凸点的位置与所述进风口相对于抽风机的位置相同。

所述蒸发器底部设有水平布置的集水管，集水管与蒸发器外部出水管道相连，集水管上部设有进水孔。

所述储水单元包括储液罐和循环泵。

所述储液罐下部为结晶区，所述结晶区具有晶体外排口。

所述换热单元包括热交换器和流量监控器。

所述热交换器为螺旋式热交换器。

所述低温液体蒸发器内部采用纳米膜材料。

所述低温液体蒸发器的运行温度为20-40摄氏度，利用设备冷却水、循环冷却水、烟气等可利用的余热或废热作为蒸发的热源。

所述低温液体蒸发器应用于高硫废水、电镀废水等高盐废水的零排放处理。

本发明的技术方案优势为：

1)换热单元使废水温度与蒸发前的温度之间有较低差值，在此条件下通过加速液体和气体循环，并结合负压条件，促进水分子向气相扩散，加大蒸发速率，实现废水在低温条件下的蒸发。蒸发过程可以在20-40摄氏度温度范围内，操作条件温和，对废水水质要求不高，无安全风险。

2)可因地制宜，充分使用设备冷却水、循环冷却水、烟气等厂区可利用的余热或者废热作为蒸发的热源，最大限度降低蒸发能耗。

3)微弱的温差可以减少有毒有害有机物向空气中挥发，减少气体污染的风险，实现高盐废水处理零排放。

4)反应器内部采用纳米膜材料，固体颗粒物、结晶盐难以在蒸发器表面附着，结垢腐蚀风险小，使用寿命长。

5)设备占地面积小、体积小、效率高。

6)整个工艺流程简单，易于控制，系统集成化程度和自动化程度较高，操作和运行都非常方便。

附图说明

图1为本发明低温液体蒸发器的结构图；

图2为本发明低温液体蒸发器处理工艺路线示意图；

图3为本发明应用于电镀喷涂车间废水处理工艺路线示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

作为本发明的原理说明如下：