本實用新型屬于廢水處理技術領域,具體涉及一種微波流化床處理含重金屬離子廢水的裝置。
背景技術:
隨著我國工業的迅猛發展,重金屬廢水產出量越來越大。這些廢水主要來自礦山排水、廢石場淋濾水、選礦場尾礦排水、有色金屬冶煉廠排水、有色金屬加工廠酸洗廢水、電鍍廠鍍件洗滌水、鋼鐵廠酸洗排水及電解、農藥、醫藥、油漆和染料等各種工業廢水。如何高效處理這些重金屬廢水,并使之資源化,已成為人們共同關注的問題。蒸發是處理含重金屬離子廢水的有效途徑之一。作為重要的化工單元操作之一,蒸發是用加熱的方法,使溶液在沸騰狀態下將其中的水分或具有揮發性的溶劑部分汽化后在冷凝器內實現冷凝、濃縮的技術。因此,蒸發過程是一個熱量傳遞過程,傳熱效率和速率是蒸發過程的控制環節。對于冶金、化工領域來說,蒸發也是能量消耗量最大的操作單元之一。
目前,蒸發設備可分為單效、多效、二次蒸汽壓縮式、多級閃發式、多效多級閃發式等。單效蒸發效率低,為了提高蒸發效率,蒸發設備逐漸向多效蒸發發展。多效蒸發系統較復雜,三效蒸發需要三臺泵,三個蒸發罐,三套換熱系統,而且這些設備都需要耐高溫和耐壓,生產制造成本較高。
無論是多效蒸發、閃蒸還是兩種方式的結合,都還存在一些核心難題需要解決。首先,蒸發所需要的熱量主要來源于熱交換,通常采用的熱源為蒸汽換熱方式;不論采用那種換熱裝置,都存在較大的熱損失量。其次,換熱器需要承受熱蒸汽的高溫高壓沖擊和物料的腐蝕,對設備的穩定運行造成嚴重影響。第三,溶液中的雜質組分易在換熱器壁面上產生結垢,使換熱效率急劇下降,能耗水平急劇上升。
因此現在常用微波流化床來處理重金屬廢水,但是微波處理電磁場分布不均勻,導致局部溫度較高,波動較大,因此影響了蒸發效果,且對于處理后的熱量不能回收利用,造成能源浪費。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種微波流化床處理含重金屬離子廢水的裝置,來解決上述問題。
本實用新型微波流化床處理含重金屬離子廢水的裝置,包括原料罐和流化床,原料罐出口處連接進料泵,進料泵通過管道連接流化床,原料罐內部下方設置有凈化器,流化床頂部設置有蒸汽出口,原料罐上方設置有通過管道與進料泵連接的原料分布盤,原料分布盤下方均勻分布有原料噴嘴,原料分布盤上方設置有除沫器,原料分布盤下方的流化床的殼體上設置有熱電偶和微波源,流化床內部下方設置有若干個液體分布板,液體分布板下方設置有熱風分布盤,熱風分布盤上方設置有熱風分布噴嘴,熱風分布盤下方通過管道連接熱風加熱器,蒸汽出口通過管道連接換熱器,換熱器與熱風加熱器、冷凝器和風機連接,冷凝器另一端連接蒸餾水收集罐。
所述流化床與微波源間設有保溫層。
所述換熱器包括盤管,盤管一端通過管道連接蒸汽出口、另一端伸出換熱器內部與冷凝器連接,盤管的內部套接有換熱管,換熱管一端連接風機、另一端伸出換熱器與熱風加熱器相連,可以充分進行熱交換,減少能源浪費。
本實用新型與現有技術相比,具有以下有益效果:
結構簡單,利用微波流化床,加熱速度快,并且在流化床底部通入熱風,使得蒸發效果更好,無殘留,且通過換熱器做到了熱能回收再利用,節約了能源。
附圖說明
圖1為本實用新型結構示意圖;
圖中:1、原料罐,2、凈化器,3、進料泵,4、熱風分布盤,5、熱風分布噴嘴,6、液體分布板,7、熱電偶,8、微波源,9、原料噴嘴,10、原料分布盤,11、流化床,12、除沫器,13、蒸汽出口,14、風機,15、換熱器,16、換熱管,17、盤管,18、冷凝器,19、蒸餾水收集罐,20、熱風加熱器。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步的說明。
如圖1所示的微波流化床處理含重金屬離子廢水的裝置,包括原料罐1和流化床11,原料罐1出口處連接進料泵3,進料泵3通過管道連接流化床11,原料罐1內部下方設置有凈化器2,流化床11頂部設置有蒸汽出口13,原料罐1上方設置有通過管道與進料泵3連接的原料分布盤10,原料分布盤10下方均勻分布有原料噴嘴9,原料分布盤10上方設置有除沫器12,原料分布盤10下方的流化床11的殼體上設置有熱電偶7和微波源8,流化床11內部下方設置有若干個液體分布板6,液體分布板6下方設置有熱風分布盤4,熱風分布盤4上方設置有熱風分布噴嘴5,熱風分布盤4下方通過管道連接熱風加熱器20,蒸汽出口13通過管道連接換熱器15,換熱器15與熱風加熱器20、冷凝器18和風機14連接,冷凝器18另一端連接蒸餾水收集罐19。
流化床11與微波源8間設有保溫層。
換熱器15包括盤管17,盤管17一端通過管道連接蒸汽出口13、另一端伸出換熱器15內部與冷凝器18連接,盤管17的內部套接有換熱管16,換熱管16一端連接風機14、另一端伸出換熱器15與熱風加熱器20相連,可以充分進行熱交換,減少能源浪費。
綜上所述,本實用新型結構簡單,利用微波流化床,加熱速度快,并且在流化床底部通入熱風,使得蒸發效果更好,無殘留,且通過換熱器做到了熱能回收再利用,節約了能源。