本實用新型涉及一種蒸發結晶裝置，更具體地說，涉及一種無需冷卻水的高鹽廢水三效蒸發結晶裝置。
背景技術：
在某企業生產中，產生的高鹽廢水的鹽總含量為10％，pH值為7，這些高鹽廢水如果沒有得到正確的處理就行排放，勢必會對環境造成不可逆轉的損害；另一方面，上述高鹽廢水中含有大量的鹽，該廢水進入生化池也可能導致生化池內的細菌無法存活，目前業內都在尋求一種高效節能除鹽的處理技術。根據該企業的生產狀況，每天需要處理高鹽廢水量達100噸，要求處理設備的處理能力達到5噸/小時，處理設備的工作負荷較大，傳統蒸發結晶裝置需要消耗蒸汽量多，而且需要專門配備冷卻水池及其配套的冷卻水循環泵和冷卻塔等，造成設備投資成本高、能源消耗多、運行費用高，難以達到企業對該類高鹽廢水的處理要求。
技術實現要素：
1.實用新型要解決的技術問題
本實用新型的目的在于克服現有高鹽廢水蒸發結晶裝置存在的上述不足，提供一種無需冷卻水的高鹽廢水三效蒸發結晶裝置，采用本實用新型的技術方案，具有蒸發溫度低、能耗低、蒸發結晶效率高、能連續穩定生產、操作簡單、治理過程不需添加其他助劑、運行費用低、環保效益明顯等諸多優點，可以廣泛用于鹽鹵、芒硝、硫酸鉀、氟化鈉、燒堿、亞硫酸鈉、硫酸錳、氯化納、氯化鋇、氯化鈣、氧化鋁、硫酸銨、氯化銨、硝酸鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸鋅等高鹽廢水溶液的蒸發結晶。
2.技術方案
為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為：
本實用新型的一種無需冷卻水的高鹽廢水三效蒸發結晶裝置，包括蒸發結晶單元、固液分離單元、冷凝單元和真空單元，其中，
所述的蒸發結晶單元包括一效蒸發器、二效蒸發器、三效蒸發器、一效分離器、二效結晶分離器和三效結晶分離器，高鹽廢水原液進入涼水池中匯集換熱后通過中間泵依次逆流經過冷凝單元的冷凝器、以及三效蒸發器、二效蒸發器和一效蒸發器預熱，之后進入一效分離器內，該一效分離器與一效蒸發器形成蒸發濃縮循環，一效分離器內的濃縮液靠壓差順流進入二效結晶分離器內，該二效結晶分離器與二效蒸發器通過二效循環泵形成蒸發濃縮循環， 二效結晶分離器內的濃縮晶漿液通過二效出料泵打入三效結晶分離器，該三效結晶分離器與三效蒸發器通過三效循環泵形成蒸發濃縮循環，三效結晶分離器內的濃縮晶漿液通過三效出料泵打入固液分離單元中；所述的一效分離器內的二次蒸汽進入二效蒸發器的殼程加熱，所述的二效結晶分離器內的二次蒸汽進入三效蒸發器的殼程加熱，所述的三效結晶分離器內的二次蒸汽進入冷凝單元中；來自鍋爐生蒸汽進入一效蒸發器的殼程加熱后形成的蒸汽冷凝水依次經過二效蒸發器、三效蒸發器和冷凝單元的冷凝蒸發分離器閃蒸后進入儲水罐；
所述的固液分離單元包括旋液分離器、稠厚器、離心機和母液罐，來自三效出料泵的濃縮晶漿液進入旋液分離器內，旋液分離器內的濃縮液回流到三效結晶分離器內，旋液分離器內的濃縮晶漿進入稠厚器內結晶增濃，稠厚器內的濃縮液進入母液罐內，并通過母液泵回流到三效結晶分離器內，稠厚器內的晶漿進入離心機中分離出鹽粉體，離心液回流到母液罐內；
所述的冷凝單元包括冷凝器和冷凝蒸發分離器，來自三效結晶分離器內的二次蒸汽進入冷凝器的殼程換熱冷凝，冷凝器內的不凝氣體進入真空單元，冷凝器內冷凝下來的冷凝液流入冷凝蒸發分離器內，涼水池通過冷卻循環泵與冷凝器、冷凝蒸發分離器形成冷卻循環；冷凝蒸發分離器內的冷凝液通過污冷凝液泵進入污冷凝液處理中心；
所述的真空單元包括氣液分離罐和真空泵，所述的冷凝器的不凝氣體出口通過氣液分離罐連接至真空泵。
更進一步地，所述的一效蒸發器、二效蒸發器和三效蒸發器均采用列管式蒸發器。
更進一步地，所述的一效分離器上設有觀察孔、溫度計和真空表。
更進一步地，所述的二效結晶分離器和三效結晶分離器的底部均設有OSLO結晶器，且二效結晶分離器和三效結晶分離器上還設有觀察孔、溫度計和真空表。
更進一步地，所述的冷凝器采用列管式冷凝器。
更進一步地，所述的冷凝蒸發分離器采用鼓風式噴霧冷卻塔。
更進一步地，所述的二效循環泵、三效循環泵、二效出料泵、三效出料泵、母液泵、中間泵、冷卻循環泵和污冷凝液泵均采用單級單吸懸臂式化工離心泵。
更進一步地，所述的真空泵采用水環式真空泵。
更進一步地，所述的離心機采用臥式螺旋卸料過濾離心機。
3.有益效果
采用本實用新型提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下有益效果：
本實用新型的一種無需冷卻水的高鹽廢水三效蒸發結晶裝置，其利用涼水池匯集廢水并通過冷卻循環泵為多效蒸發結晶裝置產生的二次蒸汽冷凝，無需額外的冷卻水系統冷凝，從而省去了冷卻塔等設備，節省了能源和設備投資成本，具有蒸發溫度低、能耗低、蒸發結晶 效率高、能連續穩定生產、操作簡單、治理過程不需添加其他助劑、運行費用低、環保效益明顯等諸多優點，可以廣泛用于鹽鹵、芒硝、硫酸鉀、氟化鈉、燒堿、亞硫酸鈉、硫酸錳、氯化納、氯化鋇、氯化鈣、氧化鋁、硫酸銨、氯化銨、硝酸鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸鋅等高鹽廢水溶液的蒸發結晶。
附圖說明
圖1為本實用新型的一種無需冷卻水的高鹽廢水三效蒸發結晶裝置的結構示意圖。
示意圖中的標號說明：
E201、一效蒸發器；E202、二效蒸發器；E203、三效蒸發器；E204、冷凝器；S200、離心機；S201、一效分離器；S202、冷凝蒸發分離器；A201、二效結晶分離器；A202、三效結晶分離器；XY201、旋液分離器；V101、涼水池；V201、稠厚器；V202、母液罐；V203、氣液分離罐；VP201、真空泵；P201、二效循環泵；P202、三效循環泵；P203、二效出料泵；P204、三效出料泵；P205、母液泵；P206、中間泵；P207、冷卻循環泵；P208、污冷凝液泵。
具體實施方式
為進一步了解本實用新型的內容，結合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。
實施例
本實施例的一種無需冷卻水的高鹽廢水三效蒸發結晶裝置，實質上是一種溶液中溶質和溶劑分離的物理過程，它的基本原理是將含有鹽等溶質的水溶液，在真空狀態下加熱，使溶液中可揮發性的汽和水一起蒸發，通過冷凝器利用廢水原液冷凝，形成冷凝水；隨著溶液的體積減小，溶液中不可揮發的溶質鹽的濃度增加，形成鹽的過飽和溶液；通過旋液分離、稠厚晶漿進入離心機進行固液分離，提取固形物。結合圖1所示，本實施例的蒸發結晶裝置具體包括蒸發結晶單元、固液分離單元、冷凝單元和真空單元，其中，
蒸發結晶單元包括一效蒸發器E201、二效蒸發器E202、三效蒸發器E203、一效分離器S201、二效結晶分離器A201和三效結晶分離器A202，高鹽廢水原液進入涼水池V101中匯集換熱后通過中間泵P206依次逆流經過冷凝單元的冷凝器E204、以及三效蒸發器E203、二效蒸發器E202和一效蒸發器E201預熱，之后進入一效分離器S201內，該一效分離器S201與一效蒸發器E201形成蒸發濃縮循環，一效分離器S201內的濃縮液靠壓差順流進入二效結晶分離器A201內，該二效結晶分離器A201與二效蒸發器E202通過二效循環泵P201形成蒸發濃縮循環，二效結晶分離器A201內的濃縮晶漿液通過二效出料泵P203打入三效結晶分離器A202，該三效結晶分離器A202與三效蒸發器E203通過三效循環泵P202形成蒸發濃縮循環，三效結晶分離器A202內的濃縮晶漿液通過三效出料泵P204打入固液分離單元中；一效分離器S201內的二次蒸汽進入二效蒸發器E202的殼程加熱，二效結晶分離器A201內的二 次蒸汽進入三效蒸發器E203的殼程加熱，三效結晶分離器A202內的二次蒸汽進入冷凝單元中；來自鍋爐生蒸汽進入一效蒸發器E201的殼程加熱后形成的蒸汽冷凝水依次經過二效蒸發器E202、三效蒸發器E203和冷凝單元的冷凝蒸發分離器S202閃蒸后進入儲水罐。高鹽廢水原液直接經過冷凝單元的冷凝器E204、以及三效蒸發器E203、二效蒸發器E202和一效蒸發器E201預熱，充分利用的蒸汽的熱能，提高了蒸發濃縮效率，更加節能環保。二效結晶分離器A201與二效蒸發器E202通過二效循環泵P201強制循環，三效結晶分離器A202與三效蒸發器E203通過三效循環泵P202強制循環，物料流速高，沖刷力強，延緩或避免了蒸發器換熱管結垢。
固液分離單元包括旋液分離器XY201、稠厚器V201、離心機S200和母液罐V202，來自三效出料泵P204的濃縮晶漿液進入旋液分離器XY201內，旋液分離器XY201內的濃縮液回流到三效結晶分離器A202內，旋液分離器XY201內的濃縮晶漿進入稠厚器V201內結晶增濃，稠厚器V201內的濃縮液進入母液罐V202內，并通過母液泵P205回流到三效結晶分離器A202內，稠厚器V201內的晶漿進入離心機S200中分離出鹽粉體，離心液回流到母液罐V202內。
冷凝單元包括冷凝器E204和冷凝蒸發分離器S202，來自三效結晶分離器A202內的二次蒸汽進入冷凝器E204的殼程換熱冷凝，冷凝器E204內的不凝氣體進入真空單元，冷凝器E204內冷凝下來的冷凝液流入冷凝蒸發分離器S202內，涼水池V101通過冷卻循環泵P207與冷凝器E204、冷凝蒸發分離器S202形成冷卻循環；冷凝蒸發分離器S202內的冷凝液通過污冷凝液泵P208進入污冷凝液處理中心。
真空單元包括氣液分離罐V203和真空泵VP201，冷凝器E204的不凝氣體出口通過氣液分離罐V203連接至真空泵VP201。
本實施例的一種無需冷卻水的高鹽廢水三效蒸發結晶裝置，采用真空外循環濃縮，一是降低蒸發溫度；二是提高蒸發速度；三是降低能耗；四是降低物料的結垢，保證蒸發裝置的正常運行和使用壽命。
在本實施例中，一效蒸發器E201、二效蒸發器E202和三效蒸發器E203均采用列管式蒸發器，蒸發器的管程均采用Φ32×2mm無縫管，殼程材質均采用Q235B/10mm材料；其中：一效蒸發器E201和二效蒸發器E202的蒸發有效面積為60m2，三效蒸發器E203的蒸發有效面積為75m2；一效蒸發器E201、二效蒸發器E202和三效蒸發器E203上特殊設計有預熱器。
一效分離器S201上設有觀察孔、溫度計和真空表，其材質均采用Q235B/12mm材料，外形尺寸均為Φ1200×4000mm。
二效結晶分離器A201和三效結晶分離器A202的底部均設有OSLO結晶器，結晶效率高， 不易堵塞結垢，且二效結晶分離器A201和三效結晶分離器A202上還設有觀察孔、溫度計和真空表，其材質均采用Q235B/16mm材料，其中二效結晶分離器A201的外形尺寸為Φ1400×6500mm；三效結晶分離器A202的外形尺寸為Φ1600×6500mm。
冷凝器E204采用列管式冷凝器，其管程采用Φ32×2mm無縫管，殼程材質采用Q235B/12mm材料，冷凝有效面積為75m2；并且，冷凝器E204的底部加裝有儲水罐。
冷凝蒸發分離器S202采用鼓風式噴霧冷卻塔，型號為YJDWL-G-300，材質為玻璃鋼，外形尺寸為4500×4500×7000mm，風機功率11KW。
二效循環泵P201、三效循環泵P202、二效出料泵P203、三效出料泵P204、母液泵P205、中間泵P206、冷卻循環泵P207和污冷凝液泵P208均采用單級單吸懸臂式化工離心泵。其中，二效循環泵P201、三效循環泵P202和冷卻循環泵P207的型號為HJ150-125-250A，鑄鐵材質，機械密封，流量為182m3/h，揚程為10米，配套功率為18.5KW；二效出料泵P203、三效出料泵P204、母液泵P205和污冷凝液泵P208的型號為HJ65-40-315，鑄鐵材質，機械密封，流量為12.5m3/h，揚程為32米，配套功率：5.5KW；中間泵P206的型號為HJ50-32-250B，鑄鐵材質，機械密封，流量為11m3/h，揚程為50米，配套功率為11KW。
真空泵VP201采用水環式真空泵(2SK-12)，材質為鑄鐵，機械密封，抽氣速率為12m3/min，極限真空為33hPa，配套功率為22KW。
離心機S200采用臥式螺旋卸料過濾離心機(LWL-450型)，裝料容積400L，配備功率為22KW。
采用本實施例的一種無需冷卻水的高鹽廢水三效蒸發結晶裝置，還具有以下優點：
A、節能：蒸汽耗量0.28kg汽/kg廢水；
B、順流蒸發，低溫出料；
C、二效、三效蒸發器采用強制循環，蒸發器內物料流速高，沖刷力強，延緩或避免蒸發器換熱管結垢；
D、結晶器采用OSLO結晶器，結晶效率高，不易堵塞結垢；
E、工藝流程簡單，自動控制，易于操作。
本實用新型的一種無需冷卻水的高鹽廢水三效蒸發結晶裝置，其利用涼水池匯集廢水并通過冷卻循環泵為多效蒸發結晶裝置產生的二次蒸汽冷凝，無需額外的冷卻水系統冷凝，從而省去了冷卻塔等設備，節省了能源和設備投資成本，還具有蒸發溫度低、能耗低、蒸發結晶效率高、能連續穩定生產、操作簡單、治理過程不需添加其他助劑、運行費用低、環保效益明顯等諸多優點，可以廣泛用于鹽鹵、芒硝、硫酸鉀、氟化鈉、燒堿、亞硫酸鈉、硫酸錳、氯化納、氯化鋇、氯化鈣、氧化鋁、硫酸銨、氯化銨、硝酸鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸鋅等 高鹽廢水溶液的蒸發結晶。
以上示意性地對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本實用新型創造宗旨的情況下，不經創造性地設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本實用新型的保護范圍。