申請(qǐng)日2016.05.27

　　公開(公告)日2016.07.27

　　IPC分類號(hào)B01D1/22; B01D1/26; B01D1/00; C02F1/04; C02F1/08; C02F103/18

　　摘要

　　本發(fā)明公開了MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括具有儲(chǔ)存作用的原水池、冷凝水罐和母液罐，起到二級(jí)加熱作用的冷凝水板式換熱器、生蒸汽板式換熱器，分離器，MVR蒸發(fā)器，蒸汽壓縮機(jī)，第一蒸發(fā)反應(yīng)釜61和第二蒸發(fā)反應(yīng)釜，以及離心機(jī)。本發(fā)明的MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)的蒸發(fā)系統(tǒng)中堵管的現(xiàn)象，只在MVR中很難實(shí)現(xiàn)物料結(jié)晶和出固體，因?yàn)槲锪蠌?fù)雜，沸點(diǎn)升的很高，在本系統(tǒng)中的MVR蒸發(fā)器中，將溶液濃縮到30?40%之間，同時(shí)保持溶液沸點(diǎn)升在10℃以下，MVR蒸發(fā)器中的蒸發(fā)量控制在600kg以下，此時(shí)物料在MVR蒸發(fā)器中不結(jié)晶，避免在MVR蒸發(fā)器中堵塞。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，其包括：

　　原水池，所述原水池的入水口連接至車間排水處，所述原水池為MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)提供物料;

　　冷凝水板式換熱器和生蒸汽板式換熱器，所述冷凝水板式換熱器與所述原水池之間通過管路連接，所述冷凝水板式換熱器連接有冷凝水罐，所述冷凝水罐中的二次蒸汽冷凝水進(jìn)入至所述冷凝水板式換熱器中對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱，所述生蒸汽板式換熱器連接有生蒸汽閥，通過所述生蒸汽閥控制生蒸汽進(jìn)入所述生蒸汽板式換熱器中對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱，所述原水池中的物料經(jīng)過所述冷凝水板式換熱器進(jìn)行一級(jí)預(yù)熱，然后所述冷凝水板式換熱器中的物料進(jìn)入至所述生蒸汽板式換熱器中進(jìn)行二級(jí)預(yù)熱;

　　分離器，所述分離器通過管路連接至所述生蒸汽板式換熱器上，物料從所述生蒸汽板式換熱器中出來之后經(jīng)過所述分離器汽液分離;

　　MVR蒸發(fā)器，所述MVR蒸發(fā)器連接至所述分離器的物料出口，在所述MVR蒸發(fā)器中物料進(jìn)行第一次蒸發(fā)濃縮，所述MVR蒸發(fā)器中物料濃縮30-40%，經(jīng)過MVR蒸發(fā)器中濃縮后的物料再進(jìn)入所述分離器中汽液分離;

　　第一蒸發(fā)反應(yīng)釜和第二蒸發(fā)反應(yīng)釜，所述第一蒸發(fā)反應(yīng)釜與第二蒸發(fā)反應(yīng)釜并聯(lián)至所述分離器的出液口，所述分離器中出來的物料進(jìn)入所述第一蒸發(fā)反應(yīng)釜或者第二蒸發(fā)反應(yīng)釜中進(jìn)行第二次蒸發(fā)濃縮，濃縮55%后的物料進(jìn)入離心機(jī)中，在所述離心機(jī)中固液分離，液體為母液進(jìn)入母液罐中，固體為回收的鹽。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，還包括蒸汽壓縮機(jī)，所述蒸汽壓縮機(jī)的進(jìn)汽口連接至所述分離器的出汽口，所述蒸汽壓縮機(jī)的出汽口連接至所述MVR蒸發(fā)器的加熱器進(jìn)汽口，所述分離器中產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過所述蒸汽壓縮機(jī)后，壓力和溫度提升，然后蒸汽進(jìn)入所述MVR蒸發(fā)器的加熱器作為熱源。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，物料在進(jìn)入所述MVR蒸發(fā)器的溫度為物料的泡點(diǎn)溫度。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，還包括自吸式進(jìn)料泵，所述自吸式進(jìn)料泵設(shè)置在所述原水池與所述冷凝水板式換熱器之間的管路上，通過所述自吸式進(jìn)料泵自動(dòng)將所述原水池中的物料泵入到所述冷凝水板式換熱器中。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，還包括冷凝水泵，所述冷凝水泵設(shè)置在所述冷凝水罐與所述冷凝水板式換熱器之間的管路上，所述冷凝水泵將所述冷凝水罐中的冷凝水泵入至所述冷凝水板式換熱器中，換熱后，冷凝水外排至雨水管網(wǎng)中。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，還包括降溫泵，所述降溫泵設(shè)置在所述冷凝水罐與所述蒸汽壓縮機(jī)之間的管路上，所述降溫泵將所述蒸汽壓縮機(jī)入口處的干飽和蒸汽至濕飽和蒸汽，確保壓縮機(jī)壓縮后蒸汽飽和蒸汽，不會(huì)過熱蒸汽。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，還包括循環(huán)泵，所述循環(huán)泵設(shè)置在所述分離器與所述MVR蒸發(fā)器之間的管路上，所述循環(huán)泵將所述分離器中的液體泵入至所述MVR蒸發(fā)器中再次蒸發(fā)濃縮。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，還包括出料泵，所述出料泵設(shè)置在所述分離器與所述第一蒸發(fā)反應(yīng)釜和第二蒸發(fā)反應(yīng)釜之間的管路上，所述出料泵將所述分離器中的液體物料泵入至所述第一蒸發(fā)反應(yīng)釜或第二蒸發(fā)反應(yīng)釜中進(jìn)行二次蒸發(fā)濃縮。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，還包括母液泵，所述母液泵設(shè)置在所述母液罐與所述分離器之間的管路上，所述母液泵將所述母液罐中的母液泵入到所述分離器中循環(huán)分離。

　　10.一種脫硫廢水濃縮蒸發(fā)結(jié)晶工藝，該工藝基于權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)中所述的MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，包括以下流程：

　　(1)生蒸汽流程：開機(jī)，手動(dòng)控制生蒸汽閥，生蒸汽進(jìn)入生蒸汽板式換熱器中對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱至所述生蒸汽板式換熱器的溫度在物料蒸發(fā)溫度，關(guān)閉生蒸汽進(jìn)入生蒸汽板式換熱器的進(jìn)口，進(jìn)入自動(dòng)控制模式，自動(dòng)控制時(shí)，生蒸汽自動(dòng)進(jìn)入至所述生蒸汽板式換熱器中，所述生蒸汽閥門在管內(nèi)料液有流動(dòng)時(shí)才開啟，所述生蒸汽閥門開啟的大小以管內(nèi)料液的溫度為信號(hào)，控制物料在進(jìn)入所述MVR蒸發(fā)器時(shí)的溫度為物料的泡點(diǎn)溫度;

　　(2)二次蒸汽流程：在所述分離器中產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過蒸汽壓縮機(jī)后，壓力和溫度提升，然后進(jìn)入至MVR蒸發(fā)器中的加熱器作為熱源;

　　(3)冷凝水流程：(2)中的二次蒸汽經(jīng)過所述MVR蒸發(fā)器中的加熱器后，冷凝成100℃的高溫水，進(jìn)入所述冷凝水罐中，與所述冷凝水罐中的冷凝水再進(jìn)入至所述冷凝水板式換熱器中;

　　(4)物料流程：物料從所述原水池中進(jìn)入至所述冷凝水板式換熱器中進(jìn)行一級(jí)預(yù)熱，然后進(jìn)入至所述生蒸汽板式換熱器中進(jìn)行二級(jí)預(yù)熱，然后進(jìn)入所述分離器中進(jìn)行汽液分離，分離后的液體物料進(jìn)入到所述MVR蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，控制進(jìn)入到所述MVR蒸發(fā)器的液體物料的溫度為其泡點(diǎn)溫度，物料在所述MVR蒸發(fā)器中進(jìn)行第一次蒸發(fā)濃縮，在所述MVR蒸發(fā)器中物料濃縮30-40%，經(jīng)過所述MVR蒸發(fā)器中濃縮后的物料再進(jìn)入所述分離器中汽液分離;所述分離器中出來的物料進(jìn)入所述第一蒸發(fā)反應(yīng)釜或者第二蒸發(fā)反應(yīng)釜中進(jìn)行第二次蒸發(fā)濃縮，濃縮55%后的物料進(jìn)入離心機(jī)中，在所述離心機(jī)中固液分離，液體為母液進(jìn)入母液罐中，固體為回收的鹽。

　　說明書

　　MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)以及脫硫廢水濃縮蒸發(fā)結(jié)晶工藝

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及硫鹽回收領(lǐng)域，具體涉及一種MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)以及脫硫廢水濃縮蒸發(fā)結(jié)晶工藝。

　　背景技術(shù)

　　焦化廢水主要來自焦?fàn)t煤氣初冷和焦化生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)用水以及蒸汽冷凝廢水，焦化廢水中雜質(zhì)復(fù)雜，主要包括懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬，其中很多是國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中要求嚴(yán)格控制的第一類污染物，一般焦化廢水經(jīng)過處理后，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)即排掉，對(duì)處理后的廢水中鹽的含量不作控制，造成大量的鹽浪費(fèi)，從焦化廢水中回收鹽，鹽可以作為很多工業(yè)中的原材料，因此，焦化廢水中的鹽完全可以循環(huán)利用，節(jié)約成本。

　　但是脫硫廢液是公認(rèn)的最難處理的廢水之一，因?yàn)槊摿驈U液中的物料復(fù)雜，物料會(huì)含有焦油以及其他有機(jī)物，在溫度較高時(shí)進(jìn)行蒸發(fā)，焦油或者有機(jī)物焦化容易堵管，故在廢水處理前期除掉有機(jī)物和焦油很有必要，需要在處理前期加入活性炭吸附，有效的去除水中COD，這樣增加了工藝步驟，并且增加了工藝成本。

　　此外，脫硫廢液中的硫代硫酸鈉的性質(zhì)不穩(wěn)定，在溫度較高的時(shí)候，容易分解出硫磺，硫磺的熔點(diǎn)在140℃，而硫磺是堵塞管道的最大元兇，而且硫磺還會(huì)堵塞除沫網(wǎng)，多以需要對(duì)加熱管和除沫網(wǎng)定期清洗;在蒸發(fā)過程中，碳酸鈉和硫酸鈉會(huì)結(jié)晶，尤其碳酸鈉的結(jié)晶會(huì)帶有結(jié)晶水，會(huì)在分離器結(jié)塊，同時(shí)也是換熱管堵塞的元兇之一;因此，現(xiàn)在脫硫廢水濃縮蒸發(fā)技術(shù)中，要解決的最大問題是堵塞問題，堵塞問題不但影響了效率，增加了能耗，而且提高了維護(hù)成本。

　　并且脫硫廢液蒸發(fā)出水TDS可以控制在1000ppm，很難達(dá)到更低的要求，因此，蒸發(fā)出水需要二次處理，在蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備上需要設(shè)計(jì)很大的分離空間，在空間上制約了脫硫廢水濃縮蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)的發(fā)展。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)以及脫硫廢水濃縮蒸發(fā)結(jié)晶工藝，本發(fā)明中用于脫硫廢水濃縮蒸發(fā)工藝中的是MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，本系統(tǒng)在負(fù)壓環(huán)境蒸發(fā)，設(shè)備安全可靠，降膜式蒸發(fā)器管內(nèi)流速快，蒸發(fā)效率高，并且配合布膜器，布膜均勻，避免了干管現(xiàn)象，該系統(tǒng)壓縮比高，熱效率高，節(jié)省能源，運(yùn)行成本降低。

　　為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

　　一種MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)，其包括：

　　原水池，所述原水池的入水口連接至車間排水處，所述原水池為MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)提供物料;

　　冷凝水板式換熱器和生蒸汽板式換熱器，所述冷凝水板式換熱器與所述原水池之間通過管路連接，所述冷凝水板式換熱器連接有冷凝水罐，所述冷凝水罐中的二次蒸汽冷凝水進(jìn)入至所述冷凝水板式換熱器中對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱，所述生蒸汽板式換熱器連接有生蒸汽閥，通過所述生蒸汽閥控制生蒸汽進(jìn)入所述生蒸汽板式換熱器中對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱，所述原水池中的物料經(jīng)過所述冷凝水板式換熱器進(jìn)行一級(jí)預(yù)熱，然后所述冷凝水板式換熱器中的物料進(jìn)入至所述生蒸汽板式換熱器中進(jìn)行二級(jí)預(yù)熱;

　　分離器，所述分離器通過管路連接至所述生蒸汽板式換熱器上，物料從所述生蒸汽板式換熱器中出來之后經(jīng)過所述分離器汽液分離;

　　MVR蒸發(fā)器，所述MVR蒸發(fā)器連接至所述分離器的物料出口，在所述MVR蒸發(fā)器中物料進(jìn)行第一次蒸發(fā)濃縮，所述MVR蒸發(fā)器中物料濃縮30-40%，經(jīng)過MVR蒸發(fā)器中濃縮后的物料再進(jìn)入所述分離器中汽液分離;

　　第一蒸發(fā)反應(yīng)釜和第二蒸發(fā)反應(yīng)釜，所述第一蒸發(fā)反應(yīng)釜與第二蒸發(fā)反應(yīng)釜并聯(lián)至所述分離器的出液口，所述分離器中出來的物料進(jìn)入所述第一蒸發(fā)反應(yīng)釜或者第二蒸發(fā)反應(yīng)釜中進(jìn)行第二次蒸發(fā)濃縮，濃縮55%后的物料進(jìn)入離心機(jī)中，在所述離心機(jī)中固液分離，液體為母液進(jìn)入母液罐中，固體為回收的鹽。

　　進(jìn)一步的，還包括蒸汽壓縮機(jī)，所述蒸汽壓縮機(jī)的進(jìn)汽口連接至所述分離器的出汽口，所述蒸汽壓縮機(jī)的出汽口連接至所述MVR蒸發(fā)器的加熱器進(jìn)汽口，所述分離器中產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過所述蒸汽壓縮機(jī)后，壓力和溫度提升，然后蒸汽進(jìn)入所述MVR蒸發(fā)器的加熱器作為熱源。

　　進(jìn)一步的，物料在進(jìn)入所述MVR蒸發(fā)器的溫度為物料的泡點(diǎn)溫度。

　　進(jìn)一步的，還包括自吸式進(jìn)料泵，所述自吸式進(jìn)料泵設(shè)置在所述原水池與所述冷凝水板式換熱器之間的管路上，通過所述自吸式進(jìn)料泵自動(dòng)將所述原水池中的物料泵入到所述冷凝水板式換熱器中。

　　進(jìn)一步的，還包括冷凝水泵，所述冷凝水泵設(shè)置在所述冷凝水罐與所述冷凝水板式換熱器之間的管路上，所述冷凝水泵將所述冷凝水罐中的冷凝水泵入至所述冷凝水板式換熱器中，換熱后，冷凝水外排至雨水管網(wǎng)中。

　　進(jìn)一步的，還包括降溫泵，所述降溫泵設(shè)置在所述冷凝水罐與所述蒸汽壓縮機(jī)之間的管路上，所述降溫泵將所述蒸汽壓縮機(jī)入口處的干飽和蒸汽至濕飽和蒸汽，確保壓縮機(jī)壓縮后蒸汽飽和蒸汽，不會(huì)過熱蒸汽。

　　進(jìn)一步的，還包括循環(huán)泵，所述循環(huán)泵設(shè)置在所述分離器與所述MVR蒸發(fā)器之間的管路上，所述循環(huán)泵將所述分離器中的液體泵入至所述MVR蒸發(fā)器中再次蒸發(fā)濃縮。

　　進(jìn)一步的，還包括出料泵，所述出料泵設(shè)置在所述分離器與所述第一蒸發(fā)反應(yīng)釜和第二蒸發(fā)反應(yīng)釜之間的管路上，所述出料泵將所述分離器中的液體物料泵入至所述第一蒸發(fā)反應(yīng)釜或第二蒸發(fā)反應(yīng)釜中進(jìn)行二次蒸發(fā)濃縮。

　　進(jìn)一步的，還包括母液泵，所述母液泵設(shè)置在所述母液罐與所述分離器之間的管路上，所述母液泵將所述母液罐中的母液泵入到所述分離器中循環(huán)分離。

　　進(jìn)一步的，一種脫硫廢水濃縮蒸發(fā)結(jié)晶工藝，包括以下流程：

　　(1)生蒸汽流程：開機(jī)，手動(dòng)控制生蒸汽閥，生蒸汽進(jìn)入生蒸汽板式換熱器中對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱至所述生蒸汽板式換熱器的溫度在物料蒸發(fā)溫度，關(guān)閉生蒸汽進(jìn)入生蒸汽板式換熱器的進(jìn)口，進(jìn)入自動(dòng)控制模式，自動(dòng)控制時(shí)，生蒸汽自動(dòng)進(jìn)入至所述生蒸汽板式換熱器中，所述生蒸汽閥門在管內(nèi)料液有流動(dòng)時(shí)才開啟，所述生蒸汽閥門開啟的大小以管內(nèi)料液的溫度為信號(hào)，控制物料在進(jìn)入所述MVR蒸發(fā)器時(shí)的溫度為物料的泡點(diǎn)溫度;

　　(2)二次蒸汽流程：在所述分離器中產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過蒸汽壓縮機(jī)后，壓力和溫度提升，然后進(jìn)入至MVR蒸發(fā)器中的加熱器作為熱源;

　　(3)冷凝水流程：(2)中的二次蒸汽經(jīng)過所述MVR蒸發(fā)器中的加熱器后，冷凝成100℃的高溫水，進(jìn)入所述冷凝水罐中，與所述冷凝水罐中的冷凝水再進(jìn)入至所述冷凝水板式換熱器中;

　　(4)物料流程：物料從所述原水池中進(jìn)入至所述冷凝水板式換熱器中進(jìn)行一級(jí)預(yù)熱，然后進(jìn)入至所述生蒸汽板式換熱器中進(jìn)行二級(jí)預(yù)熱，然后進(jìn)入所述分離器中進(jìn)行汽液分離，分離后的液體物料進(jìn)入到所述MVR蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，控制進(jìn)入到所述MVR蒸發(fā)器的液體物料的溫度為其泡點(diǎn)溫度，物料在所述MVR蒸發(fā)器中進(jìn)行第一次蒸發(fā)濃縮，在所述MVR蒸發(fā)器中物料濃縮30-40%，經(jīng)過所述MVR蒸發(fā)器中濃縮后的物料再進(jìn)入所述分離器中汽液分離;所述分離器中出來的物料進(jìn)入所述第一蒸發(fā)反應(yīng)釜或者第二蒸發(fā)反應(yīng)釜中進(jìn)行第二次蒸發(fā)濃縮，濃縮55%后的物料進(jìn)入離心機(jī)中，在所述離心機(jī)中固液分離，液體為母液進(jìn)入母液罐中，固體為回收的鹽。

　　本發(fā)明的有益效果是:

　　其一、本發(fā)明的MVR循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)的蒸發(fā)系統(tǒng)中堵管的現(xiàn)象，只在MVR中很難實(shí)現(xiàn)物料結(jié)晶和出固體，因?yàn)槲锪蠌?fù)雜，沸點(diǎn)升的很高，在本系統(tǒng)中的MVR蒸發(fā)器中，將溶液濃縮到30-40%之間，同時(shí)保持溶液沸點(diǎn)升在10℃以下，MVR蒸發(fā)器中的蒸發(fā)量控制在600kg以下，此時(shí)物料在MVR蒸發(fā)器中不結(jié)晶，避免在MVR蒸發(fā)器中堵塞。

　　其二、在本發(fā)明的系統(tǒng)中，加熱器同時(shí)是二次蒸汽的冷凝器，所以不需要另外的冷凝器，并且不需要循環(huán)冷卻水，節(jié)約了工程費(fèi)用，且占地面積小。

　　其三、本發(fā)明的系統(tǒng)是智能化控制系統(tǒng)，可以通過軟件監(jiān)控壓縮機(jī)的各個(gè)運(yùn)行參數(shù)，而且可以得出分析報(bào)告，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，可任意設(shè)定蒸發(fā)溫度，設(shè)備適合用熱敏性質(zhì)的物料的濃縮或結(jié)晶，并且在低溫蒸發(fā)狀態(tài)下無需冷凍冷卻水，大大節(jié)省了投資成本。

　　其四、本發(fā)明的系統(tǒng)中的壓縮機(jī)采用變頻控制，在實(shí)際使用過程中，可以針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況，自動(dòng)變頻控制，并且壓縮機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多方位自動(dòng)保護(hù)功能，在溫度和壓力發(fā)生變化的情況下，自動(dòng)進(jìn)行保護(hù)，保證壓縮機(jī)正常使用。

　　上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。