[發明專利]熱空氣自然循環的熱廢水濃縮液流化結晶干燥系統和方法

在審

• 申請號: 201810235080.7
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108408811A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 李文學;關凱;姚紀偉;陳鋼;聶新輝;薛慶堂
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;國電南京電力試驗研究有限公司
• 主分類號: C02F1/12
• 分類號: C02F1/12;B01D1/18;B01D1/30;C02F103/18
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;趙超

1.一種熱空氣自然循環的熱廢水濃縮液流化結晶干燥系統，其特征在于：包括空氣進氣單元、廢水濃縮液進液單元和流化結晶干燥塔，以及空氣加熱單元、廢水濃縮液加熱單元；

所述流化結晶干燥塔的下部設有進氣口，底部設有結晶收集錐斗，頂部設有濕空氣出口；塔體內部設有由內筒和外筒組成的轉輥，外筒為兩端固定在塔體壁上的周壁為網篩狀的筒狀結構，內筒通過其兩個軸端轉動連接在塔體壁上，內筒和外筒之間的空間內設有粒徑大于外筒網篩孔徑的球粒填料；所述內筒的外周壁設有多根噴液管道，各噴液管道上設有多個霧化器，內筒的一個軸端的端面上設有多個與多根噴液管道對應的分配孔，各分配孔與對應的噴液管道連通，該軸端的端面處還設有一固定在塔體壁上的分配閥，端面緊配在分配閥上，該分配閥上設有一進液孔，隨著內筒轉動，軸端的各分配孔依次與該進液孔連通；所述內筒的外周壁還設有用于在轉動時對球粒填料進行攪拌的攪拌槳片；

所述空氣進氣單元包括空氣濾清器和風機，空氣加熱單元包括第一換熱器，空氣依次經過空氣濾清器、風機、第一換熱器從流化結晶干燥塔的進氣口進入塔體；所述換熱器還與為空氣加熱的熱源連通；

所述廢水濃縮液進液單元包括廢水濃縮液進液管道，該管道的一端與所述進液孔連通，另一端為廢水濃縮液進液口；所述廢水濃縮液加熱單元包括設于廢水濃縮液進液管道上的預熱器和第二換熱器，廢水濃縮液經預熱器預熱、第二換熱器加熱進入塔體內的轉輥中；所述預熱器還與流化結晶干燥塔的濕空氣出口連通，濕空氣經預熱器冷凝除濕后進入空氣進氣單元循環；所述第二換熱器還與為廢水濃縮液加熱的熱源連通。

2.根據權利要求1所述的流化結晶干燥系統，其特征在于：還包括設于塔體進氣口處的進氣調制機構和設于塔體濕空氣出口處的排氣調制機構；

所述進氣調制機構包括入口氣體分布調制器和多個設于入口氣體分布調制器下方用于將水平氣流引導為垂直氣流的入口導流板；所述排氣調制機構包括出口氣體分布調制器和多個設于出口氣體分布調制器上方用于將垂直氣流引導為水平氣流的出口導流板；

所述入口氣體分布調制器、出口氣體分布調制器分別包括中間的調制軸體和設于調制軸體四周的調制葉片；入口氣體分布調制器的調制軸體的中間為圓柱體，兩端為半圓球體或圓錐體；出口氣體分布調制器的調制軸體為一下端為半圓球體或圓錐體的圓柱體；所述調制葉片設于圓柱體的下端，包括多個傾斜布置在圓柱體周向方向用于將垂直上升氣流調制成旋轉上升氣流的葉片；

所述出口氣體分布調制器位于入口氣體分布調制器的垂直上方。

3.根據權利要求2所述的流化結晶干燥系統，其特征在于：所述入口導流板或出口導流板分別由水平段、垂直段以及將水平段和垂直段連接過渡的弧形段組成。

4.根據權利要求2所述的流化結晶干燥系統，其特征在于：所述調制葉片經內箍筋和外箍筋等間距周向固定并套設在氣體分布調制器的圓柱體的下端。

5.根據權利要求2所述的流化結晶干燥系統，其特征在于：所述調制軸體為中空結構。

6.根據權利要求1所述的流化結晶干燥系統，其特征在于：熱源為熱水、蒸汽或熱煙氣。

7.根據權利要求1所述的流化結晶干燥系統，其特征在于：外筒內壁底部設有多個刮板。

8.一種采用權利要求1-7任一所述系統的廢水濃縮液流化結晶干燥方法，其特征在于：將空氣從空氣進氣單元經第一換熱器加熱得到熱空氣，以該熱空氣為載氣從流化結晶干燥塔的進氣口進入，轉輥內外筒間球粒填料被吹動成微漂浮流化態；經預熱器預熱、第二換熱器加熱的熱廢水濃縮液分配給布置于轉輥內筒上的霧化器，霧化噴淋至球粒填料表面與熱空氣進行傳熱傳質，水分被熱空氣帶走得到濕飽和空氣，濃縮液中的鹽分在流化態球粒填料表面結晶干燥板結，隨內筒的轉動和熱空氣的流動，鹽分經球粒填料之間研磨、碰撞脫落并經外筒網篩沉落至塔底的結晶收集錐斗，濕飽和空氣經預熱器相變換熱后，冷凝形成冷凝水和除濕空氣，該除濕空氣進入空氣進氣單元自然循環。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于：換熱器的熱源為除塵器前熱煙氣。