[發明專利]應用太陽能蒸發裝置處理膜濃縮液的方法

在審

• 申請號: 201811535614.4
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109592730A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 任濱僑;許鐵夫;宋曉曉;金玉;趙路陽;歐陽鳳菊
• 申請（專利權）人: 黑龍江省科學院高技術研究院;黑龍江大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

應用太陽能蒸發裝置處理膜濃縮液的方法，本發明屬于膜濃縮液處理技術領域，它要解決現有蒸發設備的腐蝕及結垢嚴重，設備成本及運行成本高昂的問題。處理方法：一、熱媒儲備罐中的熱媒介質經熱媒輸入管道流入太陽能集熱器中進行加熱，再經熱媒介質輸出管道流入三通閥中與來自熱媒回流管道中的熱媒介質混合，調節熱媒介質溫度；二、在每個蒸發槽的槽底下方均設置有熱媒介質盤管換熱器，熱媒介質通過管道流回熱媒儲備罐中；三、蒸發池中的膜濃縮液加熱后的蒸汽流進冷凝器中，蒸發池內的膜濃縮液在盤管換熱器的加熱下實現固液分離。本發明采用太陽能作為蒸發裝置的熱源，降低了運行成本，蒸發器的內部采用序批式蒸發結構，供熱穩定性良好。

技術領域

本發明屬于膜濃縮液處理技術領域，具體涉及一種蒸發膜濃縮液的方法。

背景技術

目前，國內外常用的膜分離工藝主要有微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(RO)等。納濾和反滲透工藝是以壓力差為推動力，利用膜的選擇透過性截留物質，從溶液中分離出溶劑的液體分離操作技術，因此會產生膜濃縮液。膜濃縮液具有有機物濃度高、無機鹽組分高、腐蝕性強、可生化性差等特點，如果不能妥善處理而直接排放到環境中會造成嚴重的二次污染。

目前，蒸發技術已經廣泛用于電鍍、印染、制藥、制革等行業膜濃縮液處理，成為膜濃縮液處理的主流工藝。目前，國內外比較常用的蒸發技術有多級閃蒸技術、多效蒸發技術和機械式蒸汽再壓技術(MVR)。多級閃蒸技術，比較適合于大型的低濃度物料濃縮應用，且操作成本較高，需要較大的熱傳面積。多效蒸發技術，在我國是常見的蒸發方式，在長期使用中，廢水中含有的鹽及其他雜質經過加熱，會使蒸發器的換熱管表面結垢，造成換熱管腐蝕，降低換熱器熱效率，影響換熱設備使用壽命。MVR蒸發技術，是取代多效蒸發技術的新型蒸發技術，能耗較低，工藝簡單，設備可靠、靈活性高，然而在實際運行中，設備的腐蝕以及結垢情況相當嚴重，一方面導致蒸發裝置需不定期的清洗，難于穩定運行，另一方面，產出二次濃縮液處理成本高昂。

發明內容

本發明的目的是要解決現有蒸發設備的腐蝕及結垢嚴重，設備成本及運行成本高昂的問題，而提供一種基于太陽能技術的膜濃縮液蒸發方法。

本發明應用太陽能蒸發裝置處理膜濃縮液的方法按下列步驟實現：

一、太陽能蒸發裝置包括太陽能集熱單元、蒸發器、冷凝器和預熱裝置，太陽能集熱單元中包括太陽能集熱器和熱媒儲備罐，熱媒儲備罐中的熱媒介質經熱媒輸入管道流入太陽能集熱器中進行加熱，再經熱媒介質輸出管道流入三通閥中與來自熱媒回流管道中的熱媒介質混合，通過溫控調鈕穩定輸出溫度為120～180℃的熱媒介質，然后通過熱媒介質運輸管道流入各個并聯熱媒介質盤管換熱器，熱媒介質盤管換熱器位于蒸發槽下方；

二、在沿高度方向在蒸發器內分層設置有多個蒸發槽，蒸發器的器壁上與蒸發槽對應的水平位置上設置有艙門，蒸發槽內設置有滑軌，蒸發池置于蒸發槽中，蒸發池由電機驅動在滑軌中前后移動，在每個蒸發槽的槽底下方均設置有熱媒介質盤管換熱器，熱媒介質盤管換熱器中的熱媒介質一部分通過熱媒回流管道流回熱媒儲備罐中，熱媒介質另一部分經熱媒回流管道和分支管道流入三通閥中；

三、蒸發池中的膜濃縮液加熱后的蒸汽流進蒸發器頂部的冷凝器中，蒸汽冷凝后成為冷凝液經冷凝液出口流出，不凝氣體經不凝氣體出口排出，冷凝液經冷凝液管道流入預熱裝置的夾層腔體中預熱預熱裝置中的膜濃縮液原液，預熱后的膜濃縮液原液經進液管分別進入各個并聯的蒸發池中，蒸發池內的膜濃縮液在盤管換熱器的加熱下實現固液分離，完成膜濃縮液的蒸發。

本發明蒸發器的內部采用序批式蒸發結構，每個蒸發槽是獨立的結構互相不影響，蒸發槽內部嵌入的蒸發池采用聚四氟乙烯材料耐酸堿腐蝕，膜濃縮液達到蒸發目的后，蒸發池可隨軌道移動出蒸發器，快速更換蒸發池，實現序批式蒸發處理，避免現有蒸發技術存在設備腐蝕和結構問題，實現蒸發設備的穩定運行。