[發明專利]水溶液的蒸發處理方法

在審

• 申請號: 201410323022.1
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104276707A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 水谷淳二;藤本陽;田口龍也
• 申請（專利權）人: 笹倉機械工程有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F1/04;B01D1/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及水溶液的蒸發處理方法，更詳細而言，涉及通過間接加熱使含有二氧化硅的水溶液蒸發的水溶液的蒸發處理方法。

背景技術

在通過間接加熱使含有二氧化硅等雜質的水溶液蒸發時，熱交換器的傳熱面容易附著結垢，導致傳熱系數降低，因此一直以來研究著應對方案。例如，專利文獻1公開了一種廢水的處理方法，通過在含有鈣和硫酸的廢水中添加碳酸鈉，廢水所含的鈣作為碳酸鈣的結晶析出，之后利用間接加熱的沸騰蒸發進行濃縮。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006－305541號公報

上述廢水處理方法在廢水中所含的雜質為鈣時有效，但在含有大量二氧化硅的水溶液的情況下，仍然存在著向傳熱面附著結垢的問題。作為現有的二氧化硅除去方法，已知在二氧化硅水溶液中添加氧化鎂或碳酸鎂，之后升溫至90℃左右使二氧化硅沉淀，由此降低二氧化硅濃度的所謂的熱石灰法。然而，熱石灰法中不僅用于使二氧化硅沉淀的藥品和加熱能量等的消耗量大，而且需要另外處理產生的沉淀廢渣，導致處理成本增加。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種能夠高效地進行含有二氧化硅的水溶液的蒸發處理的水溶液的蒸發處理方法。

本發明的上述目的通過水溶液的蒸發處理方法實現，該水溶液的蒸發處理包括在含有二氧化硅的水溶液中添加硅酸鹽作為晶種并進行混合的晶種混合工序；和將上述水溶液與上述晶種一起進行蒸發濃縮的蒸發濃縮工序。

在該水溶液的蒸發處理方法中，優選上述硅酸鹽為硅酸鎂和/或硅酸鈣。

另外，在上述晶種混合工序中，優選添加晶種之前的水溶液的二氧化硅濃度為50ppm以上，鎂和鈣的濃度均為10ppm以下。

另外，優選利用在上述蒸發濃縮工序中生成的濃縮液所含的上述晶種，進行下一次的上述晶種混合工序。

發明效果

根據本發明，提供一種能夠高效地進行含有二氧化硅的水溶液的蒸發處理的水溶液的蒸發處理方法。

附圖說明

圖1是本發明的一個實施方式的水溶液的蒸發處理方法所使用的蒸發處理裝置的結構示意圖。

符號說明

1：蒸發處理裝置；10：儲存罐；14：晶種罐；20：蒸發濃縮裝置；21：熱交換器；21a：傳熱管；30：固液分離器。

具體實施方式

下面，參照附圖對本發明的一個實施方式進行說明。圖1是本發明的一個實施方式的水溶液的蒸發處理方法所使用的蒸發處理裝置的結構示意圖。如圖1所示，蒸發處理裝置1具備：儲存作為處理對象的水溶液的儲存罐10、和從儲存罐10供給水溶液的蒸發濃縮裝置20。

儲存罐10具備攪拌機12，從水溶液供給管線13供給的水溶液、和通過注入泵15的工作從晶種罐14供給的晶種，在儲存罐10的內部被均勻混合。

蒸發濃縮裝置20是管外薄膜流下式，具備：具有在蒸發罐20a內水平地配置的傳熱管21a的熱交換器21、和向傳熱管21a的表面散布水溶液的散布噴嘴23。在蒸發罐20a內生成的蒸氣被壓縮機24壓縮達到高溫高壓，被導入傳熱管21a，用于水溶液的加熱，然后，從冷凝液排出管25作為冷凝水被排出。儲存在蒸發罐20a的底部的水溶液通過循環泵22的工作從散布噴嘴23被反復散布。在蒸發罐20a內濃縮的濃縮液通過切換閥26的操作被導入固液分離器30，晶種被分離并排出到外部。所分離的晶種返回到晶種罐14被再利用。固液分離器30可以為離心分離方式、過濾器式、沉降式等，也可以將這些方式適當組合。

蒸發濃縮裝置20的構成沒有特別限定，例如傳熱管21a也可以為立式以代替水平式。另外，在傳熱管21a的內部流通的熱介質，可以代替如本實施方式那樣使用將自身蒸氣壓縮而得到的熱介質，而是從外部導入其他的熱介質。另外，也可以根據需要將蒸發罐20a作為多重效用罐，以多段式構成蒸發濃縮裝置20。