[发明专利]一种闪蒸耦合旋流汽液分离装置及其余热回收工艺

说明书

本公开涉及一种闪蒸耦合旋流汽液分离装置及其余热回收工艺，属于余热回收领域，该系统包括括同轴线、且竖直设置的内部芯管和外部直筒体，内部芯管的长度小于外部直筒体的长度，外部直筒体的底部连接锥斗，内部芯管和外部直筒体之间形成环形通道；环形通道的顶部封闭，且顶部设有倾斜的通道管，通道管的轴线与外部直筒体的轴线之间设有夹角，且为锐角，通道管的内部设有雾化器，内部芯管的顶部通过管路与冷凝换热器相连通，所述冷凝换热器内设有换热管。

技术领域

本公开属于余热回收利用与环保领域，具体是涉及一种闪蒸耦合旋流汽液分离装置及其余热回收工艺。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

目前在燃煤发电行业、印染行业、屠宰行业、钢铁冶金行业及化工行业等生产过程中，会产生大量具有较高温度的废水或污水。传统的做法是经过简单的处理(如沉淀池沉淀、露天降温)就直接外排。这不仅污染环境，还会白白浪费较高温度废污水中的热能，浪费大量的水资源。在能源、淡水资源日益紧张的今天尤为可惜。也有一小部分生产企业为了减少能源消耗，降低生产成本，直接利用换热器进行冷热能量交换来达到废污水的余热回收利用。该种工艺尽管原理简单，工艺流程短，投资较少，但因其具有换热器结垢、腐蚀严重，系统寿命短，热量回收率低，没有水资源回收等弊端而难以推广。

受二十世纪五十年代发展起来的海水蒸发淡化技术的启发，现在有些废污水余热利用工程采用真空蒸发取热工艺，其工艺流程为：真空蒸发塔→除雾器→热泵，该工艺是将一定温度的工业废污水，通过喷淋装置喷入具有一定真空度的蒸发塔中部，使其迅速蒸发，再经过喷淋层上部的除雾器，将蒸汽中夹带的液滴脱除，洁净的蒸汽再通过热泵转化为高品质的可利用的热能。该工艺方法是在高真空条件下，使废污水的沸点低于其自身温度15℃左右，在此工况下，废污水蒸发极为剧烈，喷嘴喷出的液滴因内部蒸汽泡迅速形成并增大导致液滴爆炸开裂，从而形成极为细小的微米级的雾滴，这种细微雾滴因表面系数大，自由悬浮速度小，极易被具有较高上升速度的水蒸汽带走。因废污水成分复杂，粘性大，在固体表面附着力强，一旦附着在除雾器叶片上，很难冲除，运行时间稍长，便会结块、固化、结垢，轻则除雾器运行阻力增大，严重的会引起除雾器堵塞，导致整套系统无法运行。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本公开提供了一种闪蒸耦合旋流汽液分离装置及其余热回收工艺,通过该装置避免了换热器直接与废污水接触，无换热面结垢、腐蚀现象的发生，同时还实现了废污水余热回收利用的目的。

本公开至少一实施例提供了一种闪蒸耦合旋流汽液分离装置，该装置包括同轴线、且竖直设置的内部芯管和外部直筒体，内部芯管的长度小于外部直筒体的长度，外部直筒体的底部连接下部锥斗，内部芯管和外部直筒体之间形成环形通道；环形通道的顶部封闭，且顶部设有向下倾斜的矩形通道，矩形通道的轴线与外部直筒体的轴线之间设有夹角，且为锐角，通道的内部设有喷淋雾化装置。

进一步地，内部芯管的顶部通过管路与冷凝换热器相连通，所述冷凝换热器内设有换热管。

进一步地，冷凝换热器的顶部与凝结水储存罐相连通，且冷凝换热器的底部通过管路与凝结水储存罐相连通。

进一步地，所述冷凝换热系统连接不凝气外排真空泵。

进一步地，矩形通道的宽度等于环形通道的宽度。

进一步地，矩形通道与所述环形通道切向连接。

进一步地，所述喷淋雾化装置是由若干个喷嘴组成的管道网，喷嘴喷射雾滴的方向与所述矩形通道的轴线方向相平行。

本公开至少一实施例还提供了一种脱硫吸收塔，该脱硫吸收塔包括上述所述的一种闪蒸耦合旋流汽液分离装置。

进一步地，喷淋雾化装置通过管道与脱硫吸收塔底部浆液池相连接，下部椎体的底部通过外排泵与脱硫塔内最上层喷淋层相连接。