本發明涉及工業廢水處理設備領域。
背景技術:
在化工、電力、石油、制藥和冶金等行業生產過程中有大量的濃鹽水排出,主要包括反滲透濃鹽水、循環冷卻系統排污水和鍋爐排污水,該類廢水中含有大量的溶解性無機鹽,鹽度可高達每升幾十克,若直接將該類廢水排放至受納水體(江、河、湖或海等),會打破受納水體的平衡,對受納水體中的生物環境造成破壞,威脅水中動、植物的生存。
目前,常用的濃鹽水處理工藝包括多效蒸發、電滲析和反滲透等,這些處理工藝不僅存在設備投資大、處理成本高和經濟性差等缺點,并且其產生的高濃度鹽水無法有效處置,有的釆用直接蒸發,不僅造成能耗高,而且易結垢,造成資源浪費等缺點。
現有技術中,采用了高分散法對濃鹽水進行處理,通過高分散設備對溶液進行高分散,使溶液形成極細、大小不同的液粒并與氣體組成高分散的霧狀體,氣水比降低,使水蒸汽更易溢出,對濃鹽水進行減量提濃,實現對工業廢水的處理,但現有技術存在以下問題:高分散是一個吸熱的過程,如高分散室的溫度不夠高,導致液體的蒸汽壓不足,從而無法形成大量的水蒸汽,影響液體分散為水蒸汽的效率,進而濃鹽水的脫水效率下降,濃鹽水提濃效果差。
技術實現要素:
本發明意在提供一種使高分散室保持較高溫度,且使液體有充足的蒸汽壓,水蒸汽更易從濃鹽水中脫離的濃鹽水高分散脫水設備。
本方案中的一種濃鹽水高分散脫水設備,包括高分散室,蒸汽室,濃縮室和冷凝室,高分散室周向設有加熱保溫套,蒸汽室位于高分散室上方,蒸汽室與高分散室相通,冷凝室環繞加熱保溫套外周,冷凝室與蒸汽室相通,高分散室內設有高分散網,高分散網是由多個高分散器組裝而成的集合體,高分散網下方設有高壓水泵,高分散網與高壓水泵的出水口連接,冷凝室內設置渦輪,高分散室內設置錐齒輪,錐齒輪上設有若干排氣孔,渦輪與錐齒輪轉動連接,錐齒輪上設置轉動軸,轉動軸固接在蒸汽室內,轉動軸上設置若干負壓葉片,冷凝室一側設有導氣管,導氣管上設有控制箱,控制箱內底部設有彈簧,彈簧上設有活塞,控制箱頂部設有活塞可接觸的開關,冷凝室下方設有儲水箱,儲水箱通過進水管與冷凝室連接,儲水箱一側設有排水管,排水管上設有蒸汽泵,加熱保溫套內設置蒸汽管,蒸汽管伸出加熱保溫套的一端與蒸汽泵連接,蒸汽泵與開關電連接。
在高壓水泵作用,高分散網將濃鹽水高分散為霧狀液粒,渦輪轉動帶動錐齒輪轉動,進而帶動負壓葉片轉動,在排氣孔作用下,使高分散室內形成負壓,開關閉合,蒸汽泵關閉,開關打開,蒸汽泵啟動。
本方案的工作原理:在高壓水泵的作用下,濃鹽水通過出水口進入高分散室的高分散網中,高分散網把濃鹽水分散成微小極細的液粒,加熱保溫套對高分散室加熱,使高分散室的溫度變高,進而氣壓變高,促使高分散網噴出的液粒蒸發速度加快,同時,液粒在分散室內氣壓作用下變成水蒸汽進入蒸汽室,濃鹽水得到減量提濃,提濃后的濃鹽水形成濃縮溶液留在濃縮室內,蒸汽室內的水蒸汽一部分進入冷凝室,并形成冷凝液通過進水管流入儲水箱內,同時,水蒸汽在進入冷凝室時,水蒸汽帶動渦輪轉動,渦輪帶動錐齒輪轉動,錐齒輪帶動負壓葉片轉動,高分散室內形成負壓,水蒸汽更易從濃鹽水中脫離進入蒸汽室內,從蒸汽室出來的另一部分水蒸汽經過導氣管進入控制箱內,在較大的氣壓作用下,使活塞克服彈簧的作用力向下移動,此時蒸汽泵處于關閉狀態。
當高分散室內的溫度降低時,進而氣壓降低,從蒸汽室內出來的低氣壓的水蒸汽進入控制箱內,進而使控制箱內的氣壓也隨之降低,從而,使彈簧帶動活塞向上運動觸碰開關,開關打開,蒸汽泵啟動,儲水箱內的水通過排水管在蒸汽泵的作用下變為水蒸汽,水蒸汽進入蒸汽管內,并使得加熱保溫套內的溫度升高,進而高分散室繼續在較高的溫度下對濃鹽水進行高分散工作。
本方案的效果:1、通過設置渦輪和錐齒輪,可帶動負壓葉片轉動,負壓葉片的轉動工作可使高分散室內形成負壓,高分散網分散出的濃鹽水的沸點降低,濃鹽水更容易沸騰,使水蒸汽更易從濃鹽水中脫離,進而濃鹽水的處理效率高;2、通過在錐齒輪上設置排氣孔,促使氣流的流動,在負壓葉片的轉動下,加快高分散室內負壓的形成,使得液粒蒸發為水蒸汽的速度提高,進而提高濃鹽水脫水效率;3、通過設置控制箱和蒸汽泵,可使高分散室內的溫度處于較高的狀態,當高分散室內的溫度降低時,控制箱內的活塞在彈簧的作用下向上運動,活塞與開關接觸,開關打開,蒸汽泵啟動,使儲水箱排出的水在蒸汽泵的作用下變為水蒸汽,并進入蒸汽管中,使加熱保溫套內的溫度升高,進而使高分散室保持較高溫度,且使液體有充足的蒸汽壓,從而加快液粒蒸發速度,提高濃鹽水的脫水效率;4、通過設置儲水箱,使水蒸汽經過冷凝室形成冷凝水后便于收集在儲水箱內,提高資源的循環利用;5、高分散網把濃鹽水分散成微小的液粒,根據表面化學中熱力學計算和實驗證實:當液粒高分散到極細時,液粒的蒸汽壓幾乎為同溫度下平液面的蒸汽圧的1~3倍,液體的蒸汽壓隨分散度的增加而增大,因而利用高分散法,可以提高液體體系的蒸汽內壓,使濃鹽水中的水在較低能耗的條件下,以水蒸汽的形式脫離出來,從高分散室進入蒸汽室,再由蒸汽室進入冷凝室冷凝,進而濃鹽水得到減量提濃。
進一步,控制箱一側設有引氣管,引氣管連接冷凝室。當高分散室處于較高溫度時,氣壓也較高,進而水蒸汽進入控制箱內形成高壓,使得活塞與開關處于分離狀態,此時,蒸汽泵關閉,從導氣管進入的水蒸汽再通過引氣管排出并引進冷凝室,使得控制箱內形成通氣循環的狀態,防止因水蒸汽在控制箱里形成水,影響控制箱的運作。
進一步,冷凝室與加熱保溫套間設有絕熱保溫層。避免冷凝室與加熱保溫套間進行熱傳遞,進而使加熱保溫套內形成保溫的狀態,利于高分散室內對濃鹽水進行高分散工作。
進一步,蒸汽室與高分散室之間安裝有網式氣體分布器。網式氣體分布器只允許氣體通過,濃鹽水被高分散后會形成水蒸汽和液粒的混合物,高分散度的水蒸汽上升至高分散室上部的網式氣體分布器,并從網式氣體分布器的小孔進入蒸汽室,而低分散度的液粒碰撞網式氣體分布器后回落,進而有效的阻擋水蒸汽中夾帶的低分散度的液粒進入蒸汽室,從而提高濃鹽水脫水的質量。
進一步,高壓水泵一側設有進水箱,高壓水泵上設有連接管路,連接管路與進水箱連接。進水箱里的濃鹽水通過連接管路經高壓水泵被送入高分散室的高分散網上,進行高分散工作。
進一步,活塞上設有與開關相對的凸起。凸起的設置,可使活塞向上運動時更輕易的與開關接觸,便于開關的打開。
附圖說明
圖1為本發明實施例濃鹽水高分散脫水設備的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明:
說明書附圖中的附圖標記包括:高分散室1、蒸汽室2、冷凝室3、渦輪4、錐齒輪5、負壓葉片6、加熱保溫套7、蒸汽管8、高分散網9、高壓水泵10、濃縮室11、儲水箱12、蒸汽泵13、網式氣體分布器14、控制箱15、開關16、活塞17。
實施例基本如附圖1所示:一種濃鹽水高分散脫水設備,包括高分散室1,蒸汽室2,濃縮室11和冷凝室3,濃縮室11位于高分散室1下方,冷凝室3位于高分散室1的兩側,高分散室1周向設有加熱保溫套7,冷凝室3環繞加熱保溫套7外周,冷凝室3與加熱保溫套7間設有絕熱保溫層,蒸汽室2位于高分散室1上方,蒸汽室2與高分散室1之間安裝有至允許氣體通過的網式氣體分布器14,冷凝室3與蒸汽室2相通,蒸汽室2與高分散室1相通,高分散室1內設有高分散網9,高分散網9由多個高分散器組裝而成的集合體,高分散網9下方設有高壓水泵10,高壓水泵10右側設有進水箱,高壓水泵10上固接連接管路,連接管路與進水箱螺紋連接,高分散網9與高壓水泵10的出水口連接。
冷凝室3內相對設置渦輪4,高分散室1內設置錐齒輪5,錐齒輪5上設有若干圓形狀的排氣孔,渦輪4與錐齒輪5轉動連接,錐齒輪5上設置轉動軸,轉動軸通過花鍵固接在蒸汽室2底部,轉動軸上設置若干負壓葉片6,冷凝室3左側設有導氣管,導氣管上設置控制箱15,控制箱15內底部固接彈簧,彈簧上設有活塞17,控制箱15頂部設有活塞17可接觸的開關16,活塞17的頂部為凸起且與開關16相對,控制箱15左側設有引氣管,引氣管連接冷凝室3,冷凝室3下方設有儲水箱12,儲水箱12通過進水管與冷凝室3連接,儲水箱12右側設有排水管,排水管連接蒸汽泵13,加熱保溫套7內設置蒸汽管8,蒸汽管8底端伸出加熱保溫套7并與蒸汽泵13連接,蒸汽泵13與開關16電連接。
本方案具體實施時,在高壓水泵10的作用下,進水箱里的濃鹽水通過連接管路經高壓水泵10的出水口被送入高分散室1的高分散網9上,高分散網9把濃鹽水高分散后形成微小極細的液粒,加熱保溫套7對高分散室1加熱,使高分散室1的溫度變高,進而氣壓變高,促使高分散網9噴出的液粒蒸發速度加快形成水蒸汽,其中,一部分高分散度的水蒸汽上升至高分散室1上部的網式氣體分布器14,并從網式氣體分布器14的小孔進入蒸汽室2,而另一部分低分散度的液粒碰撞網式氣體分布器14后回落,進而有效的阻擋了水蒸汽中夾帶的低分散度的液粒進入蒸汽室2,從而提高濃鹽水脫水的質量,濃鹽水得到減量提濃,提濃后的濃鹽水形成濃縮溶液留在濃縮室11內。
蒸汽室2內的水蒸汽一部分進入冷凝室3,并形成冷凝液通過進水管流入儲水箱12內,關閉蒸汽泵13,同時,水蒸汽在進入冷凝室3時,水蒸汽帶動渦輪4轉動,渦輪4帶動錐齒輪5轉動,錐齒輪5帶動負壓葉片6轉動,錐齒輪5上設置的排氣孔,促使負壓葉片6轉動形成的氣流的流動,可使高分散室1內順利形成負壓,高分散網9分散出的濃鹽水的沸點降低,濃鹽水更容易沸騰,使水蒸汽更易從濃鹽水中脫離進入蒸汽室2內,進而濃鹽水的處理效率高。
從蒸汽室2出來的另一部分水蒸汽經過導氣管進入控制箱15內,在較大的氣壓作用下,促使彈簧帶動活塞17向下移動,當高分散室1處于較高溫度時,氣壓也較高,進而水蒸汽進入控制箱15內形成高壓,使得活塞17與開關16處于分離狀態,此時,蒸汽泵13處于關閉狀態,從導氣管進入的水蒸汽再通過引氣管排出并引進冷凝室3,使得控制箱15內形成通氣循環的狀態,防止因水蒸汽在控制箱15里形成水,影響控制箱15的運作。
當高分散室1內的溫度降低時,進而氣壓降低,從蒸汽室2內出來的低氣壓的水蒸汽進入控制箱15內,進而使控制箱15內的氣壓也隨之降低,從而使彈簧帶動活塞17向上運動,活塞17上的凸起觸碰開關16,開關16打開,蒸汽泵13啟動,儲水箱12內的水通過排水管在蒸汽泵13的作用下變為水蒸汽,水蒸汽進入蒸汽管8內,并使得加熱保溫套7內的溫度升高,進而高分散室1繼續在較高的溫度下對濃鹽水進行高分散工作。
以上所述的僅是本發明的實施例,方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出,對于本領域的技術人員來說,在不脫離本發明結構的前提下,還可以作出若干變形和改進,這些也應該視為本發明的保護范圍,這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內容為準,說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權利要求的內容。