[發(fā)明專利]濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104163460B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田世偉;單明軍;寇麗紅;楊庚涵
• 申請（專利權(quán)）人: 北京萬邦達環(huán)保技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F1/36
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，關(guān)于超聲霧化機理的研究還處在初級階段，但它有著與其它霧化形式完全不同的本質(zhì)。目前認為超聲波霧化液體有兩種因素起作用一個是高頻、高振幅的氣流所具有的劇烈紊流脈動將液膜拉成液絲，破碎成液滴而在氣動力作用下進一步霧化成細霧。超聲波霧化液體的另一個起作用的因素是高頻、高振幅的氣流具有線性運動動能，在與液滴碰撞時，能將能量傳遞給液滴，使其獲得非常大的能量后，破碎成更細小的霧滴，因此又接近氣動霧化。多種因素的作用使超聲波霧化噴嘴可以獲得中間直徑小于60μm的霧滴，因此可節(jié)約能量。

傳統(tǒng)的蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中，對于濃鹽水的蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)效率較低、能耗較大；此外，在基于零排放的濃鹽水處理過程中，需盡量把鹽濃縮到較高濃度再進行下一步的處理。一般采用膜技術(shù)對鹽進行濃縮，濃縮過程中最容易出現(xiàn)的問題是在較高的鹽濃度下出現(xiàn)膜表面結(jié)垢。采用傳統(tǒng)控制結(jié)垢的方法，比如投加阻垢劑等與鹽濃縮的目的相違背，而且在高鹽濃度下阻垢劑的投加量過大，經(jīng)濟性差。

發(fā)明內(nèi)容

針對相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高效、可靠，并且能夠有效防止在處理過程中出現(xiàn)結(jié)垢的濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，包括：蒸發(fā)室，具有第一入口和第一出口；冷凝室，具有第二入口和第二出口，第一入口與第二出口連通、第一出口與第二入口連通；以及濃鹽水槽，濃鹽水槽通過泵連通至蒸發(fā)室；其中，在第一出口處設(shè)置有引導(dǎo)蒸發(fā)室中水蒸汽流向冷凝室的風(fēng)機，蒸發(fā)室中設(shè)置有對蒸發(fā)室中濃鹽水進行霧化的超聲波霧化器。

根據(jù)本發(fā)明，蒸發(fā)室的底部設(shè)置成階梯狀，階梯狀底部包括上階梯底面、下階梯底面和將二者相連接的過渡側(cè)面，其中，超聲波霧化器與下階梯底面相間設(shè)置，濃鹽水槽的出口與泵的入口連通，泵的出口連通至下階梯底面。

根據(jù)本發(fā)明，蒸發(fā)室和濃鹽水槽中均設(shè)置有超聲波加熱裝置，超聲波加熱裝置由超聲波發(fā)生器和呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)布置的加熱管網(wǎng)構(gòu)成，超聲波發(fā)生器設(shè)置在加熱管網(wǎng)端部。

根據(jù)本發(fā)明，泵的出口與蒸發(fā)室的下階梯底面連通的連接管段中串聯(lián)有換熱器，換熱器用于對流經(jīng)該連接管段的濃鹽水進行加熱。

根據(jù)本發(fā)明，濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)還包括：空氣源熱泵，空氣源熱泵具有熱端和冷端，其中，換熱器與熱端之間通過第一換熱管路連通，以構(gòu)成第一換熱回路；設(shè)置在冷凝室中的冷卻器與冷端之間通過第二換熱管路連通，以構(gòu)成第二換熱回路，其中，熱端與冷端之間以彼此熱交換地方式相互熱耦合。

根據(jù)本發(fā)明，蒸發(fā)室中的過渡側(cè)面設(shè)置有溢流口，溢流口通過溢流管與濃鹽水槽連通。

根據(jù)本發(fā)明，相對于濃鹽水槽的槽底，溢流管與濃鹽水槽連通的連通位置，高于濃鹽水槽出口的位置。

根據(jù)本發(fā)明，蒸發(fā)室中的上階梯底面設(shè)置有鹽分收集口。

根據(jù)本發(fā)明，在蒸發(fā)室中對濃鹽水進行霧化的霧化溫度為40～50℃，超聲波加熱裝置的加熱溫度為80～100℃。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：

(1)在本發(fā)明的濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中，通過將蒸發(fā)室與冷凝室相互連通，從而構(gòu)造成蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的循環(huán)回路。進一步，在蒸發(fā)室中設(shè)置有對蒸發(fā)室中濃鹽水進行霧化的超聲波霧化器，從而可以對濃鹽水進行超聲霧化。在利用超聲波對液體進行霧化時，液面受到聲波振動產(chǎn)生網(wǎng)狀波，隨著超聲波振動的加劇，在波峰處會有小液滴飛起，飛出的液滴又被超聲波振動而進一步霧化。因此，本發(fā)明的加裝有超聲波霧化器的蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)能夠提高濃鹽水的蒸發(fā)能力，相應(yīng)地提高濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶的效率、降低能耗，并且相比于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明的蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)更加安全可靠。

(2)另外，利用超聲波處理流體時(例如，對濃鹽水進行蒸發(fā)結(jié)晶)，在超聲場的作用下，流體中成垢物質(zhì)的物理形態(tài)和化學(xué)性能會發(fā)生變化，即，成垢物質(zhì)出現(xiàn)會分散、粉碎、松散、松脫從而不易附著在蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的管壁上而形成積垢。因此，本發(fā)明的蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)還能夠有效地防止?jié)恹}水蒸發(fā)結(jié)晶過程中產(chǎn)生的積垢。

(3)進一步，在本發(fā)明的濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中設(shè)置空氣源熱泵，換熱器與熱泵的熱端構(gòu)成第一換熱回路；冷凝室中的冷卻器與熱泵的冷端構(gòu)成第二換熱回路，并且熱端與冷端之間以彼此熱交換地方式相互熱耦合，從而使得能量可以在蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中進行熱傳遞，以使得能量可以得到充分利用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，圖1中箭頭所示為物料在蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中的流向。