[发明专利]一种自洁式浸没燃烧蒸发装置及方法

说明书

本发明公布了一种自洁式浸没燃烧蒸发装置及方法，可有效解决处理石油、化工、固废处理等行业的高盐高硬度废液处理难的问题，有助于实现废水零排放。该装置主要包括燃烧器、燃烧室、蒸发室、气体分布管、自洁喷射管，将气体或液体燃料燃烧产生的高温烟气，通过气体分布管喷入废液中进行蒸发浓缩，气体分布管结垢堵塞后烟气由自洁喷射管高速喷出，在重力及高速气液扰动下实现垢物自行脱落。本发明热利用率高，并且在设备不停机的情况下实现设备自清洁，有效延长设备维护周期，可实现高盐高硬度废水的高效处理。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域。尤其涉及一种自洁式浸没燃烧蒸发装置，可用于处理石油、化工、固废处理等行业的污水，特别是可用于高盐高硬度的有机废水的全量化处理，

背景技术

随着社会的快速发展及生产生活需要，石油、化工、固废处理等行业会产生大量的高盐高硬度有机废水，不妥善处置会严重影响生态环境。目前，浸没燃烧式蒸发技术被广泛应用于高盐废水处理，其特点为气液直接换热，换热效率高，改善了传统蒸发器换热面容易堵塞的难题。但是处理高盐高硬度废水，传统的浸没式燃烧蒸发器的高温烟气出口依然会出现结垢的情况，严重时会导致高温烟气出口形成堵塞无法出气，同时大块垢物脱落后难以排出蒸发器，影响设备安全稳定运行。

发明内容

为了克服上述传统浸没式燃烧蒸发设备在处理高盐高硬度废水时存在的问题，本发明公布了一种自洁式浸没燃烧蒸发器，该设备具有经济、高效、环保等优点，同时可实现在线自洁的功能。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种自洁式浸没燃烧蒸发装置，其主体包含燃烧器，燃烧室及蒸发室三部分，其燃烧室及蒸发室可设置为圆形或方形。燃烧室全部或部分位于蒸发室内部，燃烧室顶部设置燃烧器，燃烧室底部与蒸发室相连，蒸发室上分别设置进料口、出料口和排烟口。燃烧室中下部侧壁设置两层若干根高温烟气管，分别是气体分布总管与自洁喷射总管，其中上层为气体分布总管，下层为自洁喷射总管。所有气体分布总管均匀布置在上层同一水平高度，所有的自洁喷射总管均匀布置在气体分布总管下方，并处于同一水平高度。

进一步的，气体分布总管上设置若干个开口竖直向下的烟气出口，烟气出口底部设置锥形气体扩散口，锥形气体扩散口侧壁上设置小孔或锯齿；

进一步的，自洁喷射总管上设置若干个开口朝上的高速喷嘴，每个烟气喷口下方至少布置一个高速喷嘴，高速喷嘴出口尺寸，保证烟气喷出速度为100～200m/s，且高速喷嘴出口直径不大于10mm，高速喷嘴出口与所述的烟气喷口的布置距离为50～100mm。

进一步的，出料口直径大于锥形气体扩散口底部直径。

进一步的，在燃烧室内，气体或液体燃料以及空气分别由燃料进口和空气进口进入所述燃烧器中混合燃烧，产生的高温烟气经过燃烧室进入气体分布总管，从锥形气体扩散口进入蒸发室，与物料直接接触，气液换热产生蒸气，最后烟气和蒸气由排烟口排出；物料由进料口进入蒸发室内，物料液面高度高于锥形气体扩散口出口200～250mm，浓缩后的物料由出料口定期排出；当锥形气体扩散口出现垢物堵塞后，高温烟气从高速喷嘴喷出，对垢物进行喷射，垢物在重力及气液扰动的作用下实现脱落，完成锥形气体扩散口自洁净，脱落物最终由出料口排出。

有益效果：

对于传统的浸没燃烧蒸发器，通常布置单层烟气出口，在处理高盐高硬度废液时，布气结构表面会渐渐形成垢物，系统运行压力会逐渐升高，直至将布气结构完全堵塞，此时需停机对结垢物进行清理。本发明公布的浸没燃烧蒸发装置设置有两层烟气出口，正常情况下烟气由上层出口排出与液体进行换热，上层出气口的浸没深度较低，因此液体背压较低，系统会在一个较低较经济的压力下运行。当上层出气口逐渐发生堵塞后，系统压力增大，此时无需停机清理垢物，高温烟气会通过蒸发器下层的自洁喷射管喷出，系统仍可继续运行。