本发明涉及一种用于高盐溶液高效无垢电磁蒸发结晶系统及应用其的蒸发方法,进行高盐废水的零排放处理,例如焦化溶液、脱硫溶液、反渗透浓水等,也可作为工业盐生产的蒸发结晶工艺,属于环境保护装备及化工工艺装备技术领域。
背景技术:
工业产业为我国现代化和城镇化发展做出了很大的贡献,但随着社会和工业化的发展,不可避免地产生了大量的工业废水。同时,我国也是一个水资源短缺的国家,短缺程度甚至在一定程度上制约了我国的可持续发展。这样的短缺的情况和工业废水的大量产生形成了对比,也对工业废水处理和回用提出了更高的要求。
一方面,工业污水中的盐也是一种放错位置的资源,如果通过工业废水处理及回用技术将废水中的盐分离回收并利用,这将会大大降低污水处理的运营成本,促进污水处理行业积极健康的发展;另一方面,工业生产需要制造大量的工业用盐,这些盐的制造过程中经常需要进行蒸发结晶,但目前的蒸发技术大都面临着占地大,能耗高,运行不稳定的问题,寻求高效的蒸发技术迫在眉睫。
技术实现要素:
基于以上背景条件,本发明提供一种用于高盐溶液高效无垢电磁蒸发结晶系统及应用其的蒸发方法。
具体而言,包括以下的技术方案:
所述高盐溶液高效无垢电磁蒸发结晶系统及应用其的蒸发方法提供了一种用于高盐溶液高效无垢电磁蒸发结晶单元,所述电磁蒸发结晶单元包括:
进水换热器,将进入电磁蒸发结晶单元的溶液加热升温到60~80℃;蒸发室,用于蒸发所述溶液,使之过饱和;气液分离器,用于将所述蒸发室溶液蒸发得到的气体和液体分来,所述气液分离器部件与所述蒸发室部件顶部连通,使气体排出,液体回流,物料入口位于所述气液分离器的下方,蒸汽出口位于所述气液分离器的上方;所述电磁加热除垢系统包裹在所述蒸发室的外部,其中交流电源为线圈提供宽频(0.5khz~50khz)宽电压(100v~5000v)交流电,从而使线圈内部产生与水流方向大致平行的交变磁场,交变磁场会在水体内部感生出与线圈缠绕方向平行的感生电场,输水管道内的水体在交变磁场和电场的作用下,内部离子和分子的物理化学性质发生某些改变,影响晶核的形成以及沉淀颗粒的生长,用于减少蒸发室内溶液中盐的析出,避免在蒸发室填料表面产生结垢,另一方面,在电磁加热除垢系统中的溶液,因电磁感应产生强大的涡流,涡流克服溶液内阻流动时完成电能向热能的转换,所产生的焦耳热就是再次加热溶液的第二热源;进气环管,用于蒸发室进气和气压的调节,所述进气环管在所述蒸发室的下部,所述进气环管设有电动气阀,能通过plc自动控制气阀的进气量,所述进气环管上设有4到8根进气支管,所述进气支管按照地球自转偏向力方向设定一定的进气角度(2°~30°),使蒸发室内的气体旋转起来,促进气液传质交换;沉淀室,用于溶液中晶核的析出和成长,所述沉淀室设有晶核投加口,投加细小的晶核,促进结晶室内过饱和的溶液进行结晶析出,所述沉淀室的顶端设有出水管,底端设有结晶盐排盐器,排出沉淀池底端的析出盐。
所述高盐溶液高效无垢电磁蒸发结晶系统及应用其的蒸发方法提供了一种用于高盐溶液高效无垢电磁蒸发结晶系统及应用其的方法,所述电磁蒸发结晶系统包括:
含盐溶液进水管,用于将含盐溶液输送至高效无垢电磁蒸发结晶系统;预热器,所述含盐溶液进水管首先进入的是预热器,所述预热器利用末效高效无垢电磁蒸发结晶单元出来的蒸汽将进入的含盐溶液进行预热;首效高效无垢电磁蒸发结晶单元,其为本发明第一个蒸发结晶单元,与所述含盐溶液预热器出水管相连;末效高效无垢电磁蒸发结晶单元,其为高效无垢电磁蒸发结晶系统中的最后一个蒸发结晶单元;板换,在只有两个蒸发结晶单元的电磁蒸发结晶系统中,首效高效无垢电磁蒸发结晶单元的蒸汽通过所述板换将热量传递给末效高效无垢电磁蒸发结晶单元的进水溶液;蒸汽进管,用于将预热的高盐溶液加热到60~80℃;真空罐,所述真空罐由真空泵进行抽真空,并通过所述板换与高效无垢电磁蒸发结晶单元的气液分离器相连,为所述蒸发室抽真空;外加晶核罐,用于往结晶室中投加晶核;过滤箱,用于分离结晶室排出的晶核与高盐溶液。
进一步地,所述高效无垢电磁蒸发结晶系统包括1-5个高效无垢电磁蒸发结晶单元,中间效高效无垢电磁蒸发结晶单元位于首效高效无垢电磁蒸发结晶单元与末效高效无垢电磁蒸发结晶单元之间,所述中间效高效无垢电磁蒸发结晶单元物料入口与所述首效高效无垢电磁蒸发结晶单元物料出口经过板换相通,所述首效高效无垢电磁蒸发结晶单元的蒸汽经过板换为中间效高效无垢电磁蒸发结晶单元的进入溶液提供热量,所述中间效高效无垢电磁蒸发结晶单元蒸汽经板换为末效高效无垢电磁蒸发结晶单元进液提供热量,所述中间效高效无垢电磁蒸发结晶单元的出液经板换加热后进入末效高效无垢电磁蒸发结晶单元的进液口;
进一步地,所述高效无垢电磁蒸发结晶系统还设有冷凝水出口,出水主要是热源蒸汽的冷凝水和溶液蒸发后的冷凝水。
条件优选,所述高效无垢电磁蒸发结晶单元蒸发室的温度在60~80℃,压强为50kpa~90kpa;所述高效无垢电磁蒸发结晶系统中交流电源为线圈提供宽频(0.5khz~50khz)宽电压(100v~5000v)交流电。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果。
1、本发明实施例提供的高效无垢电磁蒸发结晶系统,不需设置独立的气液分离罐、育晶罐等,节省设备和建筑物投资及生产时间,并且加入能量回收装置,能降低蒸发的功耗。
2、本发明实施例提供的高效无垢电磁蒸发结晶系统,利用电磁加热除垢系统,能有效降低高效无垢电磁蒸发结晶单元蒸发室的结垢风险,大大降低了后期设备的维护费用,并且电磁加热除垢系统还能为溶液加热,在真空状态下溶液更易蒸发结晶。
3、本发明实施例提供的高效无垢电磁蒸发结晶系统,通过plc精确控制每一个蒸发室的真空度和温度,确保蒸发室中溶液处于蒸发的最佳状态,另外本发明实例可以实现连续进水和出水,冷凝水可以回收利用,在保护环境的同时还回收了水资源。
附图说明
图1是本发明的工艺设备示意图。