多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置及其回收方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置及其回收方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
我國的煤化工、石油化工、電力、造紙、印染等工業(yè)領(lǐng)域排放大量的高溫廢水，其凈化過程涉及萃取、蒸餾、吸附、生化處理等過程，不同工段對溫度要求不同，需要頻繁升降溫，造成污水處理的能耗非常高。例如，在煤化工領(lǐng)域，加壓固定床魯奇爐氣化產(chǎn)生的高溫污水，溫度達(dá)140-20(TC，為達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)須經(jīng)過汽提脫氨脫硫、萃取脫酚、生化處理、活性炭吸附等過程，能耗及操作費(fèi)用高，生產(chǎn)成本居高不下。如何在保證煤氣化污水處理達(dá)標(biāo)的同時，降低污水處理能耗是迫切解決的問題。當(dāng)前，節(jié)能環(huán)保已成為社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的焦點(diǎn)問題，我國對廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求日益提高，廢水處理工藝技術(shù)要求也越來越高，如何降低系統(tǒng)的能耗是企業(yè)必須考慮的問題，也是評價水處理技術(shù)先進(jìn)性的關(guān)鍵指標(biāo)。
[0003]高溫污水的余熱回收利用可以顯著能源消耗、提高能源利用率、具有很高的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。管式換熱器和采用熱泵原理的熱交換設(shè)備是普遍采用廢熱回收裝置，但污水中的大顆粒、懸浮雜質(zhì)、低溫析出的鹽類、有機(jī)絮凝物等容易引起換熱管道結(jié)垢、堵塞，造成系統(tǒng)不能長周期運(yùn)行，且清理難度大、工作量大、工作環(huán)境差。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置及其回收方法。
[0005]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
一種多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，其組成包括:多級減壓塔，所述的多級減壓塔內(nèi)從上至下依次設(shè)有一級減壓閃蒸器、二級減壓閃蒸器、三級減壓閃蒸器、一級混合器、二級混合器、三級混合器；所述的一級、二級、三級減壓閃蒸器的上部設(shè)有除沫破泡板，下部設(shè)有閃蒸器塔板，所述的除沫破泡板上方設(shè)有飽和蒸汽出口 ；所述的一級、二級、三級混合器之間由隔板隔開，上部設(shè)有加熱廢水進(jìn)口，下部設(shè)有加熱廢水出口 ；所述的飽和蒸汽出口、所述的加熱廢水進(jìn)口與文丘里引射器連接，所述的加熱廢水出口通過廢水循環(huán)泵與所述的文丘里引射器連接。
[0006]所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，所述的一級減壓閃蒸器內(nèi)設(shè)有高溫廢水分布器，所述的高溫廢水分布器與高溫廢水進(jìn)口連接。
[0007]所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，所述的一級、二級減壓閃蒸器內(nèi)的閃蒸器塔板的下部與下降管連接。
[0008]所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，所述的三級減壓閃蒸器內(nèi)的閃蒸器塔板下部設(shè)有高溫排污口。
[0009]所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，所述的高溫廢水分布器可以是噴頭和/或多孔管，壓降l_20KPa。
[0010]所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，所述的除沫破泡板可以是多孔板、絲網(wǎng)或填料層。
[0011]所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，所述的多級減壓塔內(nèi)的閃蒸器和混合器的級數(shù)可根據(jù)工藝要求設(shè)定為1-6級。
[0012]一種所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置的回收方法，該方法步驟如下:
溫度高于70°C的高溫廢水從多級減壓塔的高溫廢水分布器進(jìn)入第一級減壓閃蒸器；待加熱的溫度低于60°C的低溫廢水以l-5m/s流速通過文丘里引射器，抽吸多級減壓塔第三級減壓閃蒸器內(nèi)產(chǎn)生的低壓蒸汽，廢水與蒸汽混合，低溫廢水溫度提高10-50°C并流入多級減壓塔下部第一級混合器；
第一級混合器中的廢水經(jīng)廢水循環(huán)泵，以l_5m/S流速通過文丘里引射器，抽吸第二級減壓級閃蒸器產(chǎn)生的低壓蒸汽，廢水與蒸汽混合，廢水溫度提高10-50°C進(jìn)入塔下部第二級混合器；第二級減壓閃蒸器的飽和水通過下降管流入第三級減壓閃蒸器；
第二級混合器中的廢水經(jīng)廢水循環(huán)泵，以l_5m/S流速通過在文丘里引射器，抽吸多級減壓塔第一級減壓閃蒸器產(chǎn)生的低壓蒸汽，廢水與蒸汽混合，廢水溫度提高10-50°C進(jìn)入塔底部第三級混合器；第一級減壓閃蒸器的飽和水通過下降管流入第二級減壓閃蒸器；
塔底混合器中加熱后的廢水從出水口流出，進(jìn)入下一處理工段；減壓閃蒸回收熱量處理后的高溫廢水，從第三級減壓閃蒸器下部的排污口流出，送后處理工段。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明提出了采用多級減壓閃蒸的方法進(jìn)行高溫污水的熱量回收過程，高溫廢水經(jīng)多級減壓閃蒸，所含的高溫顯熱逐級轉(zhuǎn)化為飽和蒸汽潛熱，文丘里引射器提供閃蒸所需的真空度，同時飽和蒸汽在文丘里引射器內(nèi)與待加熱的廢水混合，加熱低溫廢水至一定的溫度，從而達(dá)到回收廢水余熱，降低了加熱廢水的能耗的目的，降低單元污水處理能耗30-80%。
[0014]本發(fā)明采用梯級閃蒸換熱的方式，實現(xiàn)高溫污水和預(yù)處理污水的換熱，解決了常規(guī)換熱器回收熱量過程中管道易結(jié)垢堵塞的缺點(diǎn)；發(fā)明的主體設(shè)備是具有多級閃蒸功能的低壓閃蒸塔，該設(shè)備由多層塔板和內(nèi)構(gòu)件組成，閃蒸塔上部為多級閃蒸段，下部為混合加熱段，閃蒸段和混合段的級數(shù)可根據(jù)工藝要求設(shè)定；閃蒸塔結(jié)合文丘里引射器的抽吸和混合作用，逐級將高溫廢水的顯熱轉(zhuǎn)化為飽和蒸汽的潛熱，加熱待處理的低溫污水，達(dá)到節(jié)能降耗，且系統(tǒng)投資低、運(yùn)行穩(wěn)定的目的。
[0015]本發(fā)明采用多級減壓閃蒸方法回收高溫污水的顯熱，低壓蒸汽清潔，過程換熱效率高；高溫廢水減壓閃蒸降溫過程析出的污染物可沿下降管排出，不易造成管道的堵塞，實現(xiàn)設(shè)備的長周期穩(wěn)定運(yùn)行；多級閃蒸器和混合器組合在一個塔器內(nèi)，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小；操作控制簡單，生產(chǎn)能力大。
[0016]本發(fā)明適合于處理煤化工高溫洗滌廢水的處理過程，在汽提脫氨脫酸-萃取脫酚工藝過程中，可有效回收高溫污水，降低系統(tǒng)蒸汽消耗，實現(xiàn)長周期的穩(wěn)定運(yùn)行，為煤化工廢水處理過程的節(jié)能降耗提供了可行的技術(shù)路線，也可用于石化、印染、造紙等行業(yè)的污水處理過程，尤其適用于含有高濃度的可溶性鹽類、絮凝物、有機(jī)物，易于低溫析出引起管道結(jié)垢、堵塞的高溫工業(yè)廢水的能量回收過程，可替代普通的管式換熱器，降低單元污水處理能耗50%以上，具有熱量回收效率高、長周期穩(wěn)定運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。
[0017]【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
[0018]附圖2是本發(fā)明多級減壓塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]【具體實施方式】: 實施例1:
一種多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，其組成包括:多級減壓塔1，所述的多級減壓塔內(nèi)從上至下依次設(shè)有一級減壓閃蒸器4、二級減壓閃蒸器5、三級減壓閃蒸器6、一級混合器7、二級混合器8、三級混合器9;所述的一級、二級、三級減壓閃蒸器的上部設(shè)有除沫破泡板10，下部設(shè)有閃蒸器塔板11，所述的除沫破泡板上方設(shè)有飽和蒸汽出口 12;所述的一級、二級、三級混合器之間由隔板13隔開，上部設(shè)有加熱廢水進(jìn)口 14，下部設(shè)有加熱廢水出口15 ；所述的飽和蒸汽出口、所述的加熱廢水進(jìn)口與文丘里引射器2連接，所述的加熱廢水出口通過廢水循環(huán)泵3與所述的文丘里引射器連接。
[0020]實施例2:
根據(jù)實施例1所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，所述的一級減壓閃蒸器內(nèi)設(shè)有高溫廢水分布器16，所述的高溫廢水分布器與高溫廢水進(jìn)口 17連接。
[0021]實施例3:
根據(jù)實施例1或2所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，所述的一級、二級減壓閃蒸器內(nèi)的閃蒸器塔板的下部與下降管18連接。
[0022]實施例4:
根據(jù)實施例1或2所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，所述的三級減壓閃蒸器內(nèi)的閃蒸器塔板下部設(shè)有高溫排污口 19。
[0023]實施例5:
根據(jù)實施例1或2所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，所述的高溫廢水分布器可以是噴頭和/或多孔管，壓降l-20KPa。
[0024]實施例6:
根據(jù)實施例1或2所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，所述的除沫破泡板可以是多孔板、絲網(wǎng)或填料層。
[0025]實施例7:
根據(jù)實施例1或2所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置，所述的多級減壓塔內(nèi)的閃蒸器和混合器的級數(shù)可根據(jù)工藝要求設(shè)定為1-6級。
[0026]實施例8:
一種實施例1-7之一所述的多級減壓回收高溫廢水余熱的裝置的回收方法，該方法步驟如下:
溫度高于70°C的高溫廢水從多級減壓塔的高溫廢水分布器進(jìn)入第一級減壓閃蒸器；待加熱的溫度低于60°C的低溫廢水以l-5m/s流速通過文丘里引射器，抽吸多級減壓塔第三級減壓閃蒸器內(nèi)產(chǎn)生的低壓蒸汽，廢水與蒸汽混合，低溫廢水溫度提高10-50°C并流入多級減壓塔下部第一級混合器；
第一級混合器中的廢水經(jīng)廢水