本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種液相的蒸發(fā)器，具體地說是濃縮處理含鹽、含高分子有機(jī)物廢水的設(shè)備。

背景技術(shù)：

高含鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)TDS≥1% 的廢水，一般屬于難降解廢水。常見的高鹽度廢水主要來源于海水代用排放的廢水和工業(yè)生產(chǎn)廢水等。高含鹽廢水的脫鹽處理工藝主要有電滲析法、反滲透法、離子交換法和蒸發(fā)法。有機(jī)廢水主要來源于化工、道路除冰、食品加工等領(lǐng)域，還包括印染廢水、石油開采與加工廢水、造紙廢水和農(nóng)藥行業(yè)廢水等。高鹽有機(jī)廢水的總量巨大且逐年增加。如果在排放之前不對其進(jìn)行處理，廢水中高濃度的可溶性無機(jī)鹽和難降解的有毒有機(jī)物會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，對土壤及地表水、地下水造成破壞。因此，在水資源緊缺的今天，研究開發(fā)有效的高鹽有機(jī)廢水處理技術(shù)是十分必要的。

近年來，國外提出了用機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)技術(shù)處理回收廢水。機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)是一項(xiàng)減少對外界能源需求的先進(jìn)節(jié)能技術(shù)。其節(jié)能原理在于：將系統(tǒng)中產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮，使其壓力和溫度上升、焓值增加，替代了原系統(tǒng)中必須采用的外部熱源，且二次蒸汽的潛熱得到了充分利用，從而達(dá)到工藝過程節(jié)能的目的。目前，機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)主要在含鹽污水、油田回注水、制藥廢水等廢水回收處理方面有應(yīng)用。

專利CN103553164A公開了一種水平-豎管降膜多效蒸發(fā)高鹽廢水處理系統(tǒng)，由多效豎管降膜蒸發(fā)器和多效水平管降膜蒸發(fā)器組成，前一級蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽作為后一級蒸發(fā)器的蒸發(fā)熱源，廢水首先在水平管蒸發(fā)器中蒸發(fā)，再逐級向前一級蒸發(fā)器進(jìn)料，可減少前面豎管降膜蒸發(fā)器的廢水處理量，減少豎管降膜消耗高溫蒸汽的量，但是仍然存在廢水在蒸發(fā)器蒸發(fā)管表面結(jié)垢的問題。

專利CN102350067A公開了一種夾層管道降膜蒸發(fā)器，換熱管由內(nèi)管和外管相套，外管的內(nèi)壁和內(nèi)管的外壁構(gòu)成夾層腔且兩端封閉，夾層腔內(nèi)走加熱蒸汽，外管的外壁和內(nèi)管的內(nèi)壁與廢水接觸并實(shí)現(xiàn)換熱蒸發(fā)。但是廢水在加熱的過程中將會在外管的外壁和內(nèi)管的內(nèi)壁產(chǎn)生結(jié)垢而影響蒸發(fā)的效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種廢水處理器，所述廢水處理器具有安全可靠、設(shè)備簡單、操作費(fèi)用低、節(jié)能效果明顯等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明提供一種廢水處理器，所述處理器包括上封頭、殼體、下封頭，所述上封頭設(shè)有氣體出口，所述下封頭設(shè)有濃縮液出口，所述殼體按照液相物料流動(dòng)方向包括汽液分離段、物料分布段、蒸發(fā)段和儲液段；所述物料分布段上方的殼體上設(shè)有進(jìn)料口，所述蒸發(fā)段包括上管板、蒸發(fā)管、下管板和支撐板，所述上管板和下管板固定于殼體的內(nèi)壁上，所述蒸發(fā)管穿過上管板和下管板，所述蒸發(fā)管豎直排列在所述蒸發(fā)段中，所述下管板的下方設(shè)置有支撐板，所述下管板與支撐板固定連接，所述蒸發(fā)段的殼體上設(shè)有加熱蒸汽入口和冷凝液出口，所述儲液段的殼體上設(shè)有輔助蒸汽入口。

本發(fā)明所述處理器中，所述氣液分離段內(nèi)設(shè)有除霧設(shè)施，具體可以為金屬絲網(wǎng)除霧器、纖維除霧器和折流板除霧器中的任一種。

本發(fā)明所述處理器中，所述進(jìn)料口連接有進(jìn)料管，所述進(jìn)料管上連接有進(jìn)料分布器，所述進(jìn)料分布器可以為管式、雙層排管、槽式、盤式、沖擊式、噴嘴式、寶塔式、蓮蓬式、組合式等。

本發(fā)明所述處理器中，所述蒸發(fā)管內(nèi)裝填有填料，所述填料可以為陶瓷材質(zhì)或金屬材質(zhì)，優(yōu)選陶瓷材質(zhì)；所述填料形狀可以為拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、蜂窩狀或狼牙棒狀。

本發(fā)明所述處理器中，所述蒸發(fā)段與儲液段固定連接，具體可以采用法蘭連接，所述支撐板位于法蘭連接中間。

本發(fā)明所述處理器中，所述支撐板上開有多個(gè)孔，所述孔的直徑小于蒸發(fā)管內(nèi)填料的直徑，所述孔的直徑為2mm～5mm。

本發(fā)明所述處理器中，所述支撐板與蒸發(fā)段的下管板固定連接，靠蒸發(fā)段與儲液段的連接法蘭緊密接觸，通過拆卸蒸發(fā)段與儲液段的連接法蘭，可松開支撐板與下管板，以便于拆卸更換填料。

本發(fā)明所述處理器中，所述物料分布段內(nèi)裝有填料，所述填料可與蒸發(fā)管內(nèi)填料一致。

本發(fā)明所述處理器中，所述輔助蒸汽可以為空氣、氮?dú)?、蒸汽等，?yōu)選蒸汽。

本發(fā)明所述處理器中，所述物料分布段的高度為物料分布段直徑的1~1.5倍。

本發(fā)明所述處理器中，所述氣液分離段的高度為氣液分離段直徑的1~1.5倍。

本發(fā)明所述處理器中，所述儲液段的高度為儲液段直徑的1~2倍。

本發(fā)明所述處理器中，輔助蒸汽由處理器下部的輔助蒸汽入口進(jìn)入處理器中，在處理器中流經(jīng)蒸發(fā)管，與由上而下的廢水傳質(zhì)傳熱，同時(shí)，蒸發(fā)管內(nèi)在輔助蒸汽的擾動(dòng)下，加大了廢水在填料上的更新速度，而形成液膜流動(dòng)，提高了蒸發(fā)管熱量傳遞速度。在蒸發(fā)管內(nèi)蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽和輔助蒸汽一起由處理器頂部的氣體出口排出。加熱蒸汽由蒸汽進(jìn)口進(jìn)入處理器，在蒸發(fā)管外側(cè)冷凝為凝結(jié)水并由凝結(jié)液出口排出處理器。廢水由處理器上部的料液進(jìn)口進(jìn)入處理器中，濃縮液由處理器底部的料液出口排出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述廢水處理器具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明所述處理器在蒸發(fā)管內(nèi)通入輔助蒸汽和裝填填料，提高了廢水蒸發(fā)面積、液膜更新速度，加大了蒸汽與廢水的傳熱速率和傳熱系數(shù)。通過裝填表面粗糙的填料，利于廢水結(jié)垢在填料表面發(fā)生，實(shí)現(xiàn)廢水結(jié)垢轉(zhuǎn)移，減少蒸發(fā)管內(nèi)表面大量結(jié)垢而影響傳熱，填料表面結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)，可更換處理，延長了處理器的使用周期。處理器的蒸發(fā)管內(nèi)輔助蒸汽與廢水逆流，增加了廢水的湍流程度，可減少蒸發(fā)管內(nèi)壁結(jié)垢。本發(fā)明所述處理器具有安全可靠、設(shè)備簡單、投資低等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明廢水處理器的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本明的具體情況，但不限于下述的實(shí)施例。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種廢水處理器，所述處理器包括上封頭1、殼體2、下封頭3，所述上封頭1設(shè)有氣體出口4，所述下封頭3設(shè)有濃縮液出口5，所述殼體2按照液相物料流動(dòng)方向包括汽液分離段6、物料分布段7、蒸發(fā)段8和儲液段9；所述氣液分離段6設(shè)有纖維除霧器20，所述物料分布段7上方的殼體上設(shè)有進(jìn)料口16，所述進(jìn)料口連接有進(jìn)料管17，所述進(jìn)料管17連接有進(jìn)料分布器19，所述蒸發(fā)段8包括上管板10、蒸發(fā)管11、下管板12，所述上管板10和下管板12固定于殼體的內(nèi)壁上，所述蒸發(fā)管11穿過上管板10和下管板12，所述蒸發(fā)管11豎直排列在所述蒸發(fā)段8中，所述蒸發(fā)管11內(nèi)填充填料，所述填料材質(zhì)選用陶瓷材料，所述填料為鮑爾環(huán)，所述下管板12的下方設(shè)置有支撐板18，所述支撐板18上開有多個(gè)孔，所述孔的直徑小于蒸發(fā)管11內(nèi)填料的直徑，所述孔的直徑為3mm。所述蒸發(fā)段8的殼體上設(shè)有加熱蒸汽入口13和冷凝液出口14，所述儲液段9殼體上設(shè)有輔助蒸汽入口15，所述輔助蒸汽為蒸汽，所述蒸發(fā)段8與儲液段9采用法蘭固定連接，所述支撐板18位于法蘭連接中間，所述支撐板18與蒸發(fā)段8的下管板12靠蒸發(fā)段8與儲液段9的連接法蘭緊密接觸，通過拆卸蒸發(fā)段8與儲液段9的連接法蘭，可松開支撐板18與下管板12，以便于拆卸更換填料。所述物料分布段7內(nèi)裝有填料，所述填料可蒸發(fā)管11內(nèi)填料一致。所述物料分布段7的高度為物料分布段7直徑的1.5倍。所述氣液分離段6的高度為氣液分離段6直徑的1.5倍。所述儲液段9的高度為儲液段9直徑的2倍。