[发明专利]一种用于焦化废水蒸发提盐的三效蒸发系统及工艺

说明书

本发明提供了一种用于焦化废水蒸发提盐的三效蒸发系统及工艺，其中，所述系统包括：一效蒸发装置、二效蒸发装置、三效蒸发装置、第一旋流器、晶浆离心分离装置、气液分离器、主冷却器以及蒸发浓缩冷凝装置；所述蒸发浓缩冷凝装置包括预热器及蒸发冷凝器；所述一效蒸发装置包括形成循环通路的一效分离器、一效加热器及一效循环泵；所述二效蒸发装置包括形成循环通路的二效分离器、二效加热器及二效循环泵；所述三效蒸发装置包括形成循环通路的三效分离器、三效加热器及三效循环泵。本发明可实现焦化废水蒸发提盐，焦化废水蒸发提盐过程中既可防止硫酸钙结垢，还可实现优异的节能目的。

技术领域

本发明涉及一种用于焦化废水蒸发提盐的三效蒸发系统及工艺，属于蒸发浓缩技术领域。

背景技术

焦化废水是目前炼焦生产过程中产生量较大并且处理难度极高的一类废水；其组成复杂，不仅含酚类、氰化物等有毒、剧毒物质，还含有难以生物降解的芳烃、多环芳烃、杂环芳烃等，同时还含有较高含量的固体悬浮物、氯、硫酸根、钙、镁离子，其主要组成见如下表1所示，是较难处理的高浓度有机工业废水，是焦化行业环保难题之一。

采用蒸发浓缩法将焦化废水转化为固体盐是近几年新兴的处理方法，处理后产生的固体焦化废盐主要用于熄焦和配煤。多效蒸发作为传统的蒸发工艺，是基于蒸汽的梯级利用将多个蒸发器串联操作，热能利用效率高，节能效果明显，系统操作安全可靠，在焦化废水零排放方面具有广泛的应用价值。

表1焦化高盐废水主要成分表

1.与本发明相关的现有技术一

1.1.现有技术一的技术方案

中国专利CN111777118A公开了一种用于处理含盐废水的三效蒸发装置，所述用于处理含盐废水的三效蒸发装置包括进料罐、进料泵、一效蒸发系统、二效蒸发系统、三效蒸发系统、出料泵、蒸汽冷凝器、冷凝水罐和真空装置；其中，一效蒸发系统包括一效循环泵、一效分离器和一效换热器，一效分离器通过管道与一效循环泵、一效换热器组成循环通路；二效蒸发系统包括二效循环泵、二效分离器和二效换热器，二效分离器通过管道与二效循环泵、二效换热器组成循环通路；三效蒸发系统包括三效循环泵、三效分离器和三效换热器，三效分离器通过管道与三效循环泵、三效换热器组成循环通路；

进料罐顶部设进料口，底部设出口，出口通过进料泵和管道与一效分离器的底部出料管连通，一效循环泵的出料口通过管道与二效分离器的底部出料管连通，二效循环泵的出料口通过管道与三效分离器的底部出料管连通，三效循环泵的出料口通过管道与出料泵连通；所述进料罐上设置有比重计，比重计的测量头深入所述进料罐内；

一效换热器的壳程进口与蒸汽管道连通，一效换热器的壳程出口通过管道与蒸汽冷凝器连通；一效分离器顶部出口与二效换热器的壳程进口连通，二效换热器的壳程出口通过管道与蒸汽冷凝器连通；二效分离器的顶部出口与三效换热器的壳程进口连通，三效换热器的壳程出口通过管道与蒸汽冷凝器连通；所述蒸汽冷凝器的出口与冷凝水罐连通，冷凝水罐的顶部出口和底部出口通过管道分别与真空泵和冷凝水泵连接。

该装置结构简单，利用其处理含盐废水时，可省去软化等预处理步骤，一方面通过定期向进料罐中投加硫酸钙晶种可及时消除硫酸钙等盐类的过饱和度，另一方面通过强制循环泵保证三个蒸发单元中足够的循环流速和物料循环量，以达到防结垢的目的；同时一效蒸发系统采用蒸汽作为热源，二效蒸发系统和三效蒸发系统分别采用一效蒸发系统的二次蒸汽和二效蒸发系统的二次蒸汽作为热源，因此充分利用了热能，蒸汽能耗较低。

1.2.现有技术一的缺点

(1)热量回收方式设置不合理。一方面，各效换热器产生的热蒸馏水携带的热量未进行回收；另一方面，三效分离器顶部采出的二次蒸汽在蒸汽冷凝器内采用循环水进行换热降温冷却，整套装置约20％-25％的热量被循环水蒸发浪费掉，三效二次蒸汽携带的大量热量未进行回收利用，这不仅造成整套装置蒸汽消耗量高，还增加了循环水的补水量，造成了资源的浪费；