專利名稱：緊湊型廢水濃縮器和污染物洗滌器的制作方法
技術領域：
本申請一般涉及液體濃縮器，更具體地涉及能夠易于與廢熱源連接并且利用廢熱源的緊湊型、便攜式、成本效益高的廢水濃縮器。
背景技術：
揮發(fā)性物質的濃縮可以為各種廢水流的處理或預處理的有效形式并且可以在各種類型的商業(yè)處理系統(tǒng)內實施。在高濃縮水平下，許多廢水流可被還原成包含高溶解和懸浮水平的固體的漿液形式的殘留材料。這些經(jīng)過濃縮的殘留物可易于通過常規(guī)技術進行固化以便在垃圾處理場內進行處置，或者根據(jù)應用可輸送到下游處理以便于在最終處置之前進行進一步的處理。濃縮廢水能大幅度降低貨運成本以及所需的存儲容量，并且可有益于從廢水中回收材料的下游處理。由于產生廢水流的大量工業(yè)處理，使得工業(yè)廢水流的特性非常廣泛。除了通過在工業(yè)內受控條件下的設計所產生的廢水之外，由于事故和自然災害引起的非受控事件頻繁地產生廢水。用于管理廢水的技術包括直接排放到污水處理場；排放到污水處理場之后的預處理；回收有價值成分的廠區(qū)內或廠區(qū)外的處理；以及僅制備用于最終處置的廢水的廠區(qū)內或廠區(qū)外的處理。在廢水源為非受控事件的情況下，必須包括具有這些任選項中的任一項的有效的收容和回收技術。廢水濃縮處理的有效性的重要措施是與進入處理的廢水的量成比例地生成殘留物的量。特別地，殘留物量與饋給量的低比率(高濃縮水平)是最期望的。在廢水含有溶解和/或懸浮的非揮發(fā)性物質的情況下，可在有賴于揮發(fā)性物質的蒸發(fā)的特定濃縮處理中實現(xiàn)的量減小在很大程度上受到所選擇的將熱傳遞到處理流體的方法的限制。通過水和其它揮發(fā)性物質的蒸發(fā)來影響濃度的常規(guī)處理可分類為直接式或間接式熱傳遞系統(tǒng)，這取決于將熱傳遞到進行濃縮的液體(處理流體)所采用的方法。間接式熱傳遞裝置通常包括收容處理流體的夾套式容器、或者浸入處理流體內的板、卡口式管或線圈型熱交換器。諸如蒸汽或炙熱油等介質通過夾套或熱交換器以便傳遞蒸發(fā)所需的熱。 直接式熱傳遞裝置實現(xiàn)如下處理加熱介質與處理流體形成直接接觸，這種接觸發(fā)生在例如沉浸式燃燒氣體系統(tǒng)中。
有賴于諸如夾套、板、卡口式管或線圈等熱交換器的間接式熱傳遞系統(tǒng)通常受到在與處理流體形成直接接觸的熱交換器的表面上固體的沉積物集結的限制。而且，這種系統(tǒng)的設計由于將熱能傳遞到諸如蒸汽鍋爐等加熱介質或諸如熱油加熱器等用于加熱其它熱傳遞流體的裝置的單獨處理的需要而變得復雜化。這種設計導致依賴于兩個間接式熱傳遞系統(tǒng)來支撐濃縮處理。在經(jīng)受處理的同時在熱交換器上生成沉積物的饋給流被稱為污垢形成流體。在饋給流含有溶解度隨著溫度升高而降低的諸如碳酸鹽等一些化合物的情況下，由于在熱交換器的表面處的高溫，通稱為鍋爐垢的沉積物甚至在相對低濃度下形成。此夕卜，當諸如氯化鈉等在高溫下具有高溶解度的化合物存在于廢水原料中時，由于在處理流體達到高濃度時這些化合物將沉淀而脫離溶液，這些化合物也形成沉積物。這些沉積物使得熱交換表面清潔頻繁地循環(huán)以保持處理效率成為必然，這些沉積物可以為隨著廢水原料被運載到處理中的懸浮固體并沉淀而脫離處理流體的固體的任意組合。固體在熱交換表面上的沉積的不利效果限制了在這些處理必須停止以便進行周期性清潔之前間接熱傳遞處理可以運轉的時間的長度。因此，這些不利效果對于可被有效管理、尤其當廢水的范圍包括污垢形成流體時的廢水的范圍施加了實際的限制。因此，有賴于間接式熱傳遞機構的處理通常不適于濃縮各種廢水流并且實現(xiàn)殘留物與饋給量的低比率。通過引用并入本文的美國專利No. 5，342，482公開了為沉浸式氣體處理形式的特殊類型的直接式熱傳遞濃縮器，其中，燃燒氣體被生成并且通過入口管輸送到沉浸在處理流體內的傳播單元。傳播單元包括從入口管向外徑向延伸的多個間隔開的氣體輸送管，氣體輸送管中的每個具有在氣體輸送管的表面上的各個位置處間隔開的小孔以便遍及保持在處理容器內的液體的截面區(qū)域盡可能均勻地傳播作為小氣泡的燃燒氣體。根據(jù)在現(xiàn)有技術內的當前理解，該設計在大的界面表面區(qū)域上方提供了液體和炙熱氣體之間的期望的緊密接觸。在該處理中，目的在于，熱傳遞和質量傳遞二者均發(fā)生于由于氣相在處理流體中的傳播而形成的動態(tài)且連續(xù)更新的界面表面區(qū)域處，而不是在會發(fā)生固體顆粒沉積的固體熱交換表面上。因此，這種沉浸式氣體濃縮器處理提供了優(yōu)于常規(guī)的間接式熱傳遞處理的顯著優(yōu)勢。然而，用于將熱氣體分布到美國專利No. 5，342，482的裝置內的處理流體中的氣體輸送管中的小孔受到由污垢流體形成的固體的沉積物的阻塞。因此，將熱氣體輸送到處理流體中的入口管遭遇到固體沉積物的集結。此外，由于需要在連續(xù)的處理液體相中傳播大量的氣體，美國專利No. 5，342，482 中的收容容器通常需要大的截面積。這種收容容器以及安裝在這些收容容器內的任何附屬物的內表面統(tǒng)稱為處理的“浸濕表面”。這些浸濕表面必須承受在系統(tǒng)運行的同時濃度變化的熱處理流體。對于被設計為處理各種范圍的廢水流的系統(tǒng)，構造浸濕表面的材料提出了與必須與設備的成本和一定時間內維護/更換的成本相稱的抗腐蝕和耐高溫相關的關鍵設計決策。一般來說，通過選擇高級金屬合金或諸如用于制造玻璃纖維容器時使用的一些工程塑料來增強浸濕表面的耐用性和低的維護/更換成本。然而，采用間接式或直接式加熱系統(tǒng)的常規(guī)濃縮處理也需要用于將熱傳遞到容器內的流體的諸如蒸汽、熱傳遞油或氣體等炙熱介質的裝置。盡管各種不同的高級合金提供了與抗腐蝕和耐高溫有關的解決辦法， 容器和由容器制作的附屬物的成本通常非常高。此外，盡管工程塑料可直接用于形成收容容器或用作浸濕表面上的涂層，耐高溫通常是多種工程塑料的限制因素。例如，用于在美國專利No. 5，342，482中使用的容器內的熱氣體的入口管的高表面溫度施加了這樣的限制。
6因此，用于這些處理的容器和其它設備通常在制造和維護方面非常昂貴。而且，在所有這些系統(tǒng)中，需要熱源來進行濃縮或蒸發(fā)處理。已經(jīng)開發(fā)出了多種系統(tǒng)來使用由各種源產生的熱，諸如在發(fā)動機中、燃燒室中、氣體濃縮處理中等產生的熱，來作為廢水處理的熱源。在美國專利No. 7，214，290中公開了這種系統(tǒng)的一個實施例通過沉浸式燃燒氣體蒸發(fā)器內的燃燒垃圾處理氣體產生熱，這些熱用于處理垃圾處理場所處的浙濾液。美國專利No. 7，416，172公開了這樣一種沉浸式氣體蒸發(fā)器廢熱可提供給氣體蒸發(fā)器的入口以便用于濃縮或蒸發(fā)液體。盡管廢熱通常被視為在廢水處理操作中可有效利用的廉價能源，在很多情況下廢熱必須從廢熱源運輸很遠的距離到達要執(zhí)行蒸發(fā)或濃縮處理的地點。例如，在許多情況下，垃圾處理場的運轉將具有發(fā)電機，發(fā)電機使用以垃圾處理氣體作為燃燒燃料而運轉的一個或多個內燃機。通常在容納發(fā)電機的建筑物的頂部通過消音器或排氣煙 與大氣連通的這些發(fā)電機或發(fā)動機的廢氣為廢熱的源。然而，為了收集和使用這種廢熱，大量的昂貴管道和通風管必須與排氣煙 耦合以便將廢熱傳遞到處理系統(tǒng)的地點，處理系統(tǒng)的地點通常在遠離容納發(fā)電機的建筑物的地面水平處。重要的是，能夠承受排氣煙囪內的廢氣的高溫(例如，950華氏溫度)的管道、管材和控制裝置(例如，節(jié)氣閥和截流閥)非常昂貴并且必須絕緣以在運輸過程中保持廢氣內的熱。用于這些用途的可接受的絕緣材料通常由于諸如易碎性、隨時間進行而腐蝕的趨勢以及熱循環(huán)的靈敏性等為設計增加復雜度的各種特性而易于故障。絕緣還增加了管道、管材和控制裝置的重量，這也為結構支撐要求增加了成本。

發(fā)明內容
本文公開的緊湊型液體濃縮裝置可易于與諸如垃圾處理氣體火炬或燃燒發(fā)動機排氣煙 等廢熱源連接，并且利用這種廢熱來執(zhí)行直接熱傳遞濃縮處理，而無需大且昂貴的收容容器且無需使用大量昂貴的耐高溫材料。緊湊型液體濃縮器包括氣體入口、氣體出口和連接所述氣體入口和所述氣體出口的混合或流過道，其中，所述流過道包括使通過流過道的氣體加速的縮窄部。位于氣體入口和流過道的縮窄部之間的液體入口在縮窄部之前的點處將液體噴射到氣流中，以使氣液混合物在流過道內充分混合，使得液體的部分被蒸發(fā)或濃縮。與氣體出口連接的位于縮窄部下游的除霧器或流體洗滌器去除來自氣流的曳出液滴并且通過再循環(huán)回路將去除的液體再循環(huán)到液體入口。待濃縮的新鮮液體也以足以抵消在流過道中蒸發(fā)的液體以及從處理中取回的任何濃縮液體的組合總量的速率導入再循環(huán)回路中。本文描述的緊湊型液體濃縮器包括運行以高成本效益濃縮具有寬范圍特性的廢水流的多種屬性。濃縮器耐受寬范圍饋給特性上的腐蝕效應，具有合理的制造和運行成本， 能夠在高濃度水平下連續(xù)地運行，并且有效地直接利用來自各種源的熱能。而且，濃縮器足夠緊湊以便攜帶，因此可易于運輸?shù)酵ㄟ^非受控事件產生廢水的地點并且可安裝為與廢熱源緊相鄰。因此，本文公開的濃縮器為成本效益好、可靠的且耐用的裝置，其運行以便連續(xù)地濃縮寬范圍的不同類型的廢水流，并免除了在導致堵塞和沉積物集結的常規(guī)的間接式熱傳遞系統(tǒng)中找到的常規(guī)固體表面熱交換器的使用。


圖1為緊湊型液體濃縮器的概括示意圖；圖2描述了安裝到托板或滑架上以便易于在卡車上運輸?shù)膱D1中的液體濃縮器的實施方案；圖3為圖1中的實施濃縮處理的緊湊型液體濃縮器的立體圖，緊湊型液體濃縮器與通過垃圾處理火炬生成的廢熱的源連接；圖4為圖3中的緊湊型液體濃縮器的熱傳遞部的立體圖；圖5為圖3的緊湊型液體濃縮器的蒸發(fā)器/濃縮器部的前視立體圖；圖6為圖3的緊湊型液體濃縮器的部分上的易開進出門的立體圖；圖7為處于打開位置的圖6中的易開進出門中的一個的立體圖；圖8為在圖6和圖7的進出門上使用的易開閂鎖機構的立體圖；圖9為可以在圖3的緊湊型液體濃縮器中使用以控制緊湊型液體濃縮器的各個組成零件的操作的控制系統(tǒng)的示意圖；圖10為與作為廢熱源的燃燒發(fā)動機煙囪附接的圖3中的緊湊型液體濃縮器的圖；圖11為緊湊型液體濃縮器的第二實施方案的概括示意圖；圖12為圖11中的緊湊型液體濃縮器的俯視圖；圖13為緊湊型液體濃縮器的第三實施方案的示意圖，第三實施方案為分布式液體濃縮器；圖14為圖13中的分布式液體濃縮器的液體濃縮部的側面正視截面圖；圖15為圖14的液體濃縮部的俯視平面圖；以及圖16為圖13中的分布式液體濃縮器的淬火部和文氏管部的近距離側視圖。圖17為圖1中實現(xiàn)濃縮處理的緊湊型液體濃縮器的可選實施方案的立體圖，其被構造為從垃圾處理浙濾液中去除氨。
具體實施例方式圖1描述了液體濃縮器10的概括示意圖，液體濃縮器10包括氣體入口 20、氣體出口 22和將氣體入口 20與氣體出口 22連接的流過道對。流過道M包括縮窄部沈，縮窄部26加速氣流過流過道M，在該位置處或該位置附近在流過道M內形成紊流。在該實施方案中，縮窄部26可通過文氏管器件形成。液體入口 30將待濃縮液體(經(jīng)由蒸汽)噴射到流過道M中的液體濃縮室內縮窄部沈上游的點處，并且噴射出的液體與流過道M內的氣流接合。液體入口 30可以包括用于將液體噴灑到流過道M中的一個或多個可更換噴嘴 31。無論是否裝有噴嘴31，入口 30都可在氣體移動通過流過道M時沿著與氣流垂直或平行的任意方向導入液體。擋板33還可位于液體入口 30的附近以使從液體入口 30導入的液體撞擊到擋板上并且以小滴形式擴散到流過道中。在氣體和液體流經(jīng)縮窄部沈時，文氏管原理形成了在入口 30的位置處以及之后在流過道M中將氣體和液體充分混合的加速紊流。這種通過縮窄部沈的加速在氣流和液滴之間以及液滴和縮窄部26的壁之間形成了剪力，使得形成了夾帶在氣體中的極微細的液滴，從而增大了液滴和氣體之間的界面表面區(qū)域并且實現(xiàn)了氣體和液滴之間的快速的質量傳遞以及熱傳遞。液體作為極微細的滴離開縮窄部沈，而無論流入縮窄部沈的液體的幾何形狀如何(例如，液體可能作為液體片流入縮窄部26中)。由于紊流混合和剪力的作用，液體的部分快速蒸發(fā)并且變?yōu)闅饬鞯牟糠帧Ｔ跉庖夯旌衔镆苿油ㄟ^縮窄部沈時，可通過諸如文丘里板32等可調節(jié)流限制件來改變氣/液混合物的方向和/或速率，可調節(jié)流限制件通常用于在流過道M中形成文丘里板32的上游和下游的大的壓差。文丘里板32可被調節(jié)以控制縮窄部沈的尺寸和/或形狀并且可由耐腐蝕材料制作而成，耐腐蝕材料包括諸如在商標名Hastelloy 、Inconel 和Monel 下制造的高合金金屬。在離開縮窄部沈之后，氣液混合物通過與氣體出口 22耦合的除霧器34 (也稱作流體洗滌器或霧沫分離器)。除霧器34從氣流中去除夾帶的液滴。除霧器34包括氣流通道。去除的液體收集在氣流通道中的液體收集器或集液器36中，集液器36還可以包括用于保持去除液體的儲器。與集液器36和/或儲器流體耦合的泵40使液體移動通過再循環(huán)回路42回到液體入口 30和/或流過道24。通過這種方式，可通過蒸發(fā)將液體降低至期望的濃度。待濃縮的新鮮或新的液體通過液體入口 44輸入到再循環(huán)回路42中。這些新的液體還可直接噴射到流過道M中文丘里板32的上游處。輸入再循環(huán)回路42中的新鮮液體的速率可等于在氣液混合物流過流過道M時液體的蒸發(fā)速率加上通過位于集液器40中的儲器中或附近的濃縮流體提取端口 46提取的液體的速率。再循環(huán)液體與新鮮液體的比率通常可以在近似1 1至近似100 1的范圍內，通常在近似5 1至近似25 1的范圍內。例如，如果再循環(huán)回路42以近似10加侖/分鐘來循環(huán)流體，則新鮮或新的液體可以近似1加侖/分鐘的速率(即，10 1的比率)導入。當再循環(huán)回路42中的液體達到期望濃度時，液體的部分可通過提取端口 46抽出。再循環(huán)回路42用作蒸發(fā)處理的緩沖器或減震器，確保在流過道M中存在足量的濕氣，從而防止液體完全蒸發(fā)和/或防止形成干燥的顆粒。在通過除霧器34之后，氣流通過感應扇50，感應扇50在負壓下抽送氣體通過流過道M以及除霧器氣流過道。當然，濃縮器10可在通過液體入口 30之前的鼓風機(未示出)所產生的正壓下運行。最后，氣體通過氣體出口 22通往大氣或者引導以進行進一步處理。濃縮器10可以包括用于處理待濃縮液體的預處理系統(tǒng)52，待濃縮液體可以為廢水原料。例如，空氣洗提器可用作去除可產生惡臭或調節(jié)為空氣污染物的物質的預處理系統(tǒng)52。在這種情況下，空氣洗提器可以為任何常規(guī)類型的空氣洗提器或者可以為可與空氣洗提器串聯(lián)使用的本文所述類型的另外的濃縮器。預處理系統(tǒng)52可按期望方式利用任何期望的加熱技術來加熱待濃縮液體。另外，循環(huán)通過濃縮器10的氣體和/或廢水原料可在預加熱器M中進行預熱。預熱可用于提高液體的蒸發(fā)速率以及因此提高液體的濃縮速率。 可通過諸如木屑、生物氣體、甲烷等可再生燃料或任何其它類型的可再生燃料或可再生燃料、化石燃料以及廢熱的任意組合的燃燒來預熱氣體和/或廢水原料。此外，可通過利用在垃圾處理火炬或煙 中產生的廢熱來預熱氣體和/或廢水。而且，來自諸如內燃機的發(fā)動機的廢熱可用于預熱氣體和/或廢水原料。此外，天然氣可用作廢熱源，天然氣可在氣流已經(jīng)穩(wěn)定之前天然氣井完井之后緊接著或者在氣流已在更加穩(wěn)定狀態(tài)的天然氣井中穩(wěn)定之后在未精煉狀態(tài)下從天然氣井口直接供給。任選地，天然氣可在火炬中燃燒之前進行精煉。 另外，從濃縮器10的氣體出口 22噴射出的氣流可在將氣體釋放到大氣中之前被傳遞到處理氣體的火炬或其它后處理裝置56中。
本文所述的液體濃縮器10可用于濃縮各種廢水流，諸如來自工業(yè)的廢水、來自自然災害(洪水，颶風)的徑流水、精煉腐蝕劑、諸如垃圾處理浙濾液的浙濾液、來自天然氣井的完井的回流水、天然氣井的運行所生成的水，等等。液體濃縮器10實用、能效高、可靠并且成本效益高。為了提高這種液體濃縮器的實用性，液體濃縮器10易于改造以便安裝到拖車或可移動滑架上以便有效地處理由于事故或自然災害引起的廢水流或者例行地處理在空間上分離或遙遠的場所處產生的廢水。本文所述的液體濃縮器10具有這些期望特性的全部并且提供了優(yōu)于常規(guī)廢水濃縮器的顯著優(yōu)點，尤其當目標是管理各種類型的廢水流時更是如此。而且，濃縮器10可主要由高度耐腐蝕的低成本的材料制成，例如玻璃纖維和/或其它工程塑料。這部分是由于所公開的濃縮器被設計為在最小壓差下運行的事實。例如， 要求通常在僅10至30英寸水柱范圍內的壓差。而且，因為濃縮處理的氣液接觸區(qū)在流路的文氏管部分處或直接在文氏管部分之后在縮窄(緊湊)的通道內產生高紊流，所以與氣液接觸發(fā)生于大的處理容器中的常規(guī)濃縮器相比整體設計非常緊湊。結果，濃縮器10所需的高合金金屬的量幾乎最少。而且，因為這些高合金零件小并且可不太費力地在短時間段內簡單地更換，通過將這些零件中的一些或全部設計為由按周期性間隔更換的較低質量的合金制成的磨損項可更大程度地削減制造成本。如果需要，這些較低質量的合金(例如，碳鋼)可涂有耐腐蝕和/或耐磨耗的內襯，諸如包括彈性聚合物的工程塑料，以延長這些部件的使用壽命。同樣，泵40可設置有耐腐蝕和/或耐磨耗的內襯以延長泵40的使用壽命，從而進一步降低維護和更換的成本?？梢岳斫獾氖?，液體濃縮器10提供了待濃縮液體與熱氣體的直接接觸，實現(xiàn)了炙熱氣體和進行濃縮的諸如廢水等液體之間的高度紊流的熱交換和質量傳遞。而且，濃縮器 10采用高度緊湊的氣液接觸區(qū)，使得與已知濃縮器相比尺寸最小。直接接觸式熱交換特征促進了高能效并且免除了對在常規(guī)的間接式熱傳遞濃縮器中使用的固體表面熱交換器的需要。此外，緊湊型氣液接觸區(qū)免除了在常規(guī)的間接和直接熱交換濃縮器中使用的龐大的處理容器。這些特征允許利用與常規(guī)濃縮器相比相對低成本的制造技術和減輕的重量來制造濃縮器10。這兩個因素均有利于便攜性和成本效益。因此，液體濃縮器10比常規(guī)濃縮器更加緊湊且重量較輕，這使得濃縮器作為便攜式單元非常理想。另外，液體濃縮器10不易于由于直接接觸式熱交換操作以及缺少固體熱交換器表面而形成污垢并堵塞。由于直接接觸式熱交換，液體濃縮器10還能夠處理具有大量懸浮固體的處理液體。結果，可以實現(xiàn)處理流體的高濃縮水平，而無需頻繁地清潔濃縮器10。更具體地，在采用間接熱傳遞的液體濃縮器中，熱交換器易于形成污垢并且在熱交換器內循環(huán)的炙熱熱傳遞介質(蒸汽或其它炙熱流體)的正常工作溫度受到腐蝕的加速效應。這些因素中的每個對于構建常規(guī)的間接加熱式濃縮器的耐用性和/或成本以及對于在需要關閉并清潔或維修熱交換器之前熱交換器可運行多長時間具有大的局限性。通過免除了龐大的處理容器，大幅度地降低了液體濃縮器的重量以及高合金部件的最初成本和更換成本。而且，由于氣體和液體之間的溫度差，系統(tǒng)內收容的相對小量的液體、液體和氣體之間相對大的界面區(qū)域以及在與液體混合之前氣體的降低的相對濕度，濃縮器10接近特定氣體/液體混合物的絕熱飽和溫度，絕熱飽和溫度通常在大約150華氏溫度至大約215 華氏溫度的范圍內(即，這種濃縮器為“低動量”濃縮器)。
而且，濃縮器10被設計為在負壓下工作，大幅度提高使用極寬范圍的燃料或廢熱源作為實現(xiàn)蒸發(fā)的能源的能力的特征。實際上，由于這些系統(tǒng)的抽力本質，增壓或非增壓的燃燒器可用于加熱或提供在濃縮器10中使用的氣體。此外，由于所需的最小數(shù)量的移動零件和磨損零件而提高了濃縮器10的簡易性和可靠性。一般來說，當構造為依靠諸如來自發(fā)動機(例如，發(fā)電機或車輛發(fā)動機)、渦輪機、工業(yè)處理煙 、氣體壓縮器系統(tǒng)等煙氣的廢熱以及諸如垃圾處理氣體火炬等火炬工作時，濃縮器僅需要兩個泵和單個感應抽力扇。這些特征提供了有利地反映通用性以及購買、運行和維護濃縮器10的成本的顯著優(yōu)勢。濃縮器10可以在啟動狀態(tài)下或者在穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下運行。在啟動狀態(tài)期間，除霧器34 集液器和再循環(huán)回路42可以填充有新鮮的廢水。在初始處理期間，導入入口 30的新鮮的廢水以比新鮮廢水更加濃縮的形式至少部分地在縮窄部沈中進行蒸發(fā)并且在除霧器34集液器中進行沉積。經(jīng)過一定時間，除霧器集液器34和再循環(huán)回路42中的廢水接近于期望的濃縮水平。在該點處，濃縮器10可以連續(xù)的模式運行，其中在提取端口 46中抽出的固體的量等于通過入口 30導入新鮮廢水中的固體的量。同樣，在濃縮器10內蒸發(fā)的水的量由新鮮廢水中的等量的水來替代。因此，濃縮器10內的狀態(tài)接近于加熱氣體和廢水的混合物的絕熱飽和點。結果，濃縮器10的效率高。圖2示出了安裝到諸如托板、拖車或滑架等可移動框架60上的液體濃縮器10的側視圖?？梢苿涌蚣艿某叽绾托螤畋辉O計為易于裝載或連接到諸如牽引拖車式卡車等運輸車輛62。同樣，這種安裝的濃縮器可易于裝載到火車、船或飛機(未示出)上以便于快速運輸?shù)竭h程場所。由于具有其自身的燃燒器和燃料供給，液體濃縮器10可作為整裝式單元運轉，或者液體濃縮器10可利用廠區(qū)內燃燒器和/或廠區(qū)內燃料或廢熱源來運行。用于濃縮器10的燃料可以包括可再生燃料源，諸如廢品(紙、木屑等)以及垃圾處理氣體。而且， 濃縮器10可依靠諸如煤炭或石油等傳統(tǒng)化石燃料、可再生燃料和/或廢熱的任意組合來運行。典型的安裝到拖車上的濃縮器10每天能夠處理多達十萬加侖或更多的廢水，而諸如那些安裝到垃圾處理場、污水處理廠或天然氣或油田處的較大的靜止單元每天能夠處理多倍于十萬加侖的廢水。圖3示出了緊湊型液體濃縮器110的一個特定實施方案，其利用上文針對圖1所述的原理運行并且與垃圾處理火炬形式的廢熱源連接。一般來講，圖3的緊湊型液體濃縮器110運行以便按滿足美國環(huán)境保護機構(EPA)和/或更加區(qū)域化的規(guī)章管理局所設定的標準的方式利用在燃燒垃圾處理氣體的垃圾處理火炬內生成的廢氣或廢熱來濃縮諸如垃圾處理浙濾液的廢水。所公知的是，大多數(shù)垃圾處理場包括用于燃燒垃圾處理氣體以在甲烷和其它氣體釋放到大氣中之前消除甲烷和其它氣體的火炬。通常，離開火炬的氣體在 1200和1500華氏溫度之間并且可達到1800華氏溫度。圖3所示的緊湊型液體濃縮器100 在濃縮回流水或由天然氣井產生的水方面同等有效并且可以在井口處或井口附近依靠來自天然氣火炬或丙烷火炬的廢氣運行。在一些實施方案中，天然氣火炬可被供給直接來自天然氣井的天然氣。如圖3所示，緊湊型液體濃縮器110通常包括火炬組件115或者與火炬組件115 連接，并且包括熱傳遞組件117(在圖4中更加詳細地示出)、空氣預處理組件119、濃縮器組件120(在圖5中更加詳細地示出)、流體洗滌器122和排氣部124。重要的是，火炬組件
11115包括火炬130以及火炬帽組件132，火炬130根據(jù)任何公知原理來燃燒其中的垃圾處理氣體(或其它可燃性燃料)?；鹁婷苯M件132包括覆蓋火炬130的頂部的可移動帽134 (例如，火炬帽、排氣帽，等)或者其它類型的煙囪(例如，燃燒氣體排放煙囪)，以便當火炬帽 134處于關閉位置時密封火炬130的頂部，或者在部分關閉位置處時使火炬氣體的部分轉向，當火炬帽134處于打開或部分打開位置時，允許在火炬130內產生的氣體通過形成主氣體出口 143的開口端逸出到大氣中?；鹁婷苯M件132還包括使得火炬帽134在完全打開位置和完全關閉位置之間移動的諸如馬達(例如，圖4中所示的電馬達、液壓馬達、氣動馬達等)等帽致動器135。如圖4所示，火炬帽致動器135可以例如使火炬帽134圍繞樞轉點 136旋轉或移動以便打開和關閉火炬帽134。火炬帽致動器135可利用與火炬帽134連接的鏈傳動機構或任何其它類型的驅動機構來使火炬帽134圍繞樞轉點136移動?；鹁婷苯M件132還可以包括布置在樞轉點136的與火炬帽134相對一側的對重137以便當使火炬帽 134圍繞樞轉點136移動時平衡或抵消火炬帽134的重量的部分。對重137使得致動器135 的尺寸或功率能夠減小，同時使得火炬帽134能夠在火炬130的頂部(或者主燃燒氣體出口 14 朝大氣開放的打開位置和火炬帽134覆蓋并且基本密封火炬130的頂部(或者主燃燒氣體出口 143)的關閉位置之間移動或旋轉。火炬帽134本身可由諸如不銹鋼或碳鋼等耐高溫材料制成，并且可以在當火炬帽134處于關閉位置時與炙熱火炬氣體形成直接接觸的其底部上使用包括氧化鋁和/或氧化鋯的耐熔材料加襯里或絕緣。如果需要，火炬130可以包括接合器部138，接合器部138包括主燃燒氣體出口 143和在主燃燒氣體出口 143上游的輔助燃燒氣體出口 141。當火炬帽130處于關閉位置時，通過輔助燃燒氣體出口 141使燃燒氣體轉向。接合器部138可以包括連接器部139，連接器部139利用90度的彎管或繞線將火炬130(或排氣煙囪)與熱傳遞部117連接。可以使用其它的連接器布置。例如，實際上火炬130和熱傳遞部117可以0度和180度之間的任意角度連接。在這種情況下，火炬帽組件132緊鄰主燃燒氣體出口 143安裝到接合器部 138的頂部上。如圖3和圖4所示，熱傳遞組件117包括傳遞管140，傳遞管140將空氣預處理組件119的入口與火炬130連接，更特別地與火炬130的接合器部138連接。垂直桿或柱形式的支撐構件142在地面以上的預定水平或高度處將熱傳遞管140支撐在火炬130和空氣預處理組件119之間。熱傳遞管140在輔助燃燒氣體出口 141處與連接器部139或接合器部138連接，傳遞管形成接合器部138和諸如流體濃縮處理的輔助處理之間的流體通路的部分。因為熱傳遞管140用處由諸如碳鋼或不銹鋼等金屬制成，所以支撐構件142通常是必需的，并且可使用氧化鋁和/或氧化鋯等材料加耐熔襯里，以便承受從火炬130傳遞到空氣預處理組件119的氣體的溫度。因此，熱傳遞管140通常為設備的沉重件。然而，因為一方面火炬130以及另一方面空氣預處理組件119和濃縮器組件120彼此緊鄰布置，熱傳遞管140通常僅需要具有相對短的長度，從而降低在濃縮器110中使用的材料的成本，還減少承受濃縮器110的地面以上的沉重部分的重量所需的支撐結構的量。如圖3所示，熱傳遞管140和空氣預處理組件1119形成了倒置U形結構?？諝忸A處理組件119包括垂直管道部150和布置在垂直管道部150的頂部的環(huán)境空氣閥(圖3和圖4中未明確示出)。環(huán)境空氣閥(也稱為阻尼器或放氣閥)形成了熱傳遞管140(或空氣預處理組件119)和大氣之間的流體通路。環(huán)境空氣閥運行以允許環(huán)境空
12氣流過網(wǎng)格篩152(通常為絲線或金屬)并且進入空氣預處理組件119的內部以便與來自火炬130的炙熱氣體混合。如果需要，空氣預處理組件119可以包括緊鄰放氣閥的永久打開部，永久打開部總是允許一定量的放氣進入空氣預處理組件119中，這樣期望可減小所需放氣閥的尺寸，并且出于安全原因考慮這是可取的。高壓鼓風機(未示出)可根據(jù)需要與環(huán)境空氣閥的入口側連接，以促進環(huán)境空氣通過環(huán)境空氣閥。如果選用高壓鼓風機，則可將網(wǎng)格篩152和永久打開部(如果選用的話)重新定位到高壓鼓風機的入口側。盡管下文中將更加詳細地討論環(huán)境空氣閥或放氣閥的控制，這種閥通常允許來自火炬130的氣體在進入濃縮器組件120中之前被冷卻到更加期望的溫度。空氣預處理組件119可以通過與支撐構件142連接的橫向構件巧4部分地支撐。橫向構件巧4穩(wěn)定空氣預處理組件119，空氣預處理組件119通常也是由沉重的碳鋼或不銹鋼或其它金屬制成，并且空氣預處理組件 119可以加耐熔襯里以便提高能效并且承受濃縮器110的該部分內的氣體的高溫。根據(jù)需要，垂直管道部150可延長以適應或符合不同高度的火炬，從而使液體濃縮器110易于適用于不同的火炬或不同高度的火炬并且通過校正部件的略微垂直和/或水平不對準來提高為豎立式濃縮器的效率。在圖3中更加詳細地闡述了這種構思。如圖3所示，垂直管道部 150可以包括第一分部150A (用虛線顯示)，第一分部150A位于第二分部150B的內部，從而允許在長度(高度)上調節(jié)垂直管道部150。一般來講，空氣預處理組件119運行以通過熱傳遞管140將通過篩152下方的環(huán)境空氣閥提供的環(huán)境空氣和來自火炬130的炙熱氣體混合，從而在濃縮器組件120的入口處形成期望溫度的氣體。液體濃縮器組件120包括引入部156，引入部156在其頂端處具有減小的截面，減小的截面將管道部150的底部與濃縮器組件120的淬火部159匹配。濃縮器組件120還包括第一流體入口 160，第一流體入口 160將諸如垃圾處理浙濾液等待濃縮的新的或未經(jīng)處理的液體噴射到淬火部159的內部。盡管圖3中未示出，入口 160可以包括具有大噴嘴的粗料噴灑器，用于將未經(jīng)處理的液體噴灑到淬火部159中。因為在系統(tǒng)中的這點處噴灑到淬火部159的液體尚未濃縮并且因此其中含有大量的水，并且因為噴灑器為粗料噴灑器， 噴灑器噴嘴不會形成污垢或者被液體內的小顆粒堵塞。可理解的是，淬火部159運行以便在在噴射到入口 160處的液體上進行高度蒸發(fā)的同時快速降低氣流的溫度(例如，從大約 900華氏溫度至小于200華氏溫度)。根據(jù)需要，但是在圖3中未具體示出，溫度傳感器可位于管道部150的出口處或附近或者位于淬火部159中，并且可用于控制環(huán)境空氣閥的位置，從而控制存在于濃縮器組件120的入口處的氣體的溫度。如圖3和圖5所示，淬火部159與液體噴射室連接，液體噴射室與縮窄部或文氏管部162連接，縮窄部或文氏管部162相對于淬火部159具有縮窄的截面并且其中布置有文丘里板163(以虛線示出)。文丘里板163通過文氏管部162形成窄的通道，窄的通道在文氏管部162的入口和出口之間形成大的壓降。這種大的壓降在淬火部159內以及文氏管部 162的頂部或入口產生了紊流氣流和剪力，并且引起了流出文氏管部162的氣體的高速率， 這兩方面將使得氣體和液體在文氏管部162內充分混合。可使用與板163的樞轉點連接的手動控制桿165(圖5中示出)或者經(jīng)由可通過電馬達或氣壓缸(圖5中未示出)驅動的自動定位器來控制文丘里板163的位置。再循環(huán)管166圍繞文氏管部162的入口的相對側延伸并且運行以將部分濃縮(即，再循環(huán))的液體噴射到文氏管部162中以便通過位于流過道的一側或多側的多個流體入口進行進一步濃縮和/或防止在濃縮器組件120內形成干燥顆粒。盡管圖3和圖5中未明確示出，例如1/2英寸直徑的多個管(例如，三個管)可以從局部環(huán)繞文氏管部162的管 166的相對支腿中的每個延伸出并且穿過壁進入文氏管部162的內部。因為在這點處噴射到濃縮器110中的液體為再循環(huán)液體并且因此部分濃縮或者保持在特定均衡濃度并且比在如開口 160處噴射的濃度較小的液體更易于塞住噴嘴，所以該液體可直接噴射出，而不使用噴灑器，從而防止堵塞。然而，根據(jù)需要，平板形式的擋板可以布置在1/2直徑管的開口中的每個的前面以使在系統(tǒng)的該點處噴射的液體撞擊到擋板并且作為較小的液滴擴散到濃縮器組件120中。在任何情況下，這種再循環(huán)系統(tǒng)的構造在流過濃縮器組件120的氣流內更好地分配或擴散再循環(huán)液體。組合的炙熱氣體和液體以紊流方式流過文氏管部162。如上所述，具有橫過濃縮器組件120的寬度布置的可移動文丘里板163的文氏管部162引起紊流流動以及液體和氣體的完全混合，使得不連續(xù)的液相快速蒸發(fā)為連續(xù)的氣相。因為由于文氏管部162引起的混合動作提供了高度蒸發(fā)，氣體實質上在濃縮器組件120中冷卻，并且以高速率離開文氏管部162進入溢流彎管164。實際上，該該點處氣液混合物的溫度可大約為160華氏溫度。溢流彎管的典型特征是，溢流彎管164的底部內的堰布置(未示出)將布置在其中的部分或完全濃縮的再循環(huán)液體保持為恒定水平。在氣液混合物以高速率離開文氏管部 162時夾帶在氣相中的再循環(huán)液體的液滴由于當氣液混合物被推進以進行90度轉彎流入流體洗滌器122中時產生的離心力而被向外拋射到保持在溢流彎管164的底部內的再循環(huán)液體的表面上。撞擊到被保持在溢流彎管164的底部的再循環(huán)液體的表面上的氣相內的曳出的大量液滴與再循環(huán)液體聚結并且接合，從而增大了在溢流彎管164的底部的再循環(huán)液體的量，使得等量的再循環(huán)液體溢流堰布置并且由于重力流入流體洗滌器122底部的集液器172。因此，氣液流與溢流彎管164內的液體的相互作用將液滴從氣液流中去除，并且還防止氣液流內的懸浮顆粒在高速率下撞擊到溢流彎管164的底部，從而防止形成位于堰布置水平下方的側壁的部分以及溢流彎管164的底部的金屬腐蝕。在離開溢流彎管164之后，蒸發(fā)液體以及一些液體和其它顆粒仍舊存在的氣液流流過流體洗滌器122，在該實例中，流體洗滌器122為橫流流體洗滌器。流體洗滌器122包括用于從氣液流中去除曳出液體和其它顆粒的各種篩或過濾器。在一個特定實施例中，橫流洗滌器122可以包括在其入口處的初始粗料碰撞擋板169，初始粗料碰撞擋板169被設計為去除尺寸為50至100微米或更高的范圍內的液滴。此后，V形斷口 170形式的兩個可移除過濾器橫向于通過流體洗滌器122的流體路徑布置，并且V形斷口 170的尺寸和構造可以漸變以便去除越來越小尺寸的液滴，例如，20-30微米以及小于10微米。當然，可以使用更多或更少的過濾器或V形斷口。在橫流洗滌器中常見的是，由過濾器169和170以及溢流彎管164的底部內的溢流堰布置所捕集的液體由于重力作用排泄到位于流體洗滌器122的底部的儲器或集液器 172中。集液器172可以保持例如近似200加侖的液體，因此集液器172收集從氣液流中去除的含有溶解且懸浮固體的濃縮流體并且以上面針對圖1所述的方式作為將濃縮液體再循環(huán)回到濃縮器組件120以進行進一步處理和/或防止在濃縮器組件120內形成干燥顆粒的源的儲器工作。在一個實施方案中，集液器172可以包括具有V形槽175的帶斜坡的V形底部171，V形槽175從流體洗滌器122的后面(距溢流彎管164最遠)延伸到流體洗滌器122的前面(最靠近溢流彎管164)，其中V形槽175帶有斜坡以使V形槽175的底部在流體洗滌器122的最靠近溢流彎管164的端處比距溢流彎管164最遠的端處低。換句話說，V形底部171可帶有斜坡，使得V形底部171的最低點緊鄰出口 173和/或泵182。另夕卜，清洗回路177(圖9)可以將濃縮的流體從集液器172抽送到橫流洗滌器122內的噴灑器179，噴灑器179的目的在于噴灑V形底部171處的液體。可選擇地，噴灑器179可以噴灑V形底部171處未經(jīng)濃縮的液體或清水。噴灑器179可以周期性地或者總是將液體噴灑到V形底部171的表面上以便清洗固體并且防止固體集結在V形底部171上或出口 173和 /或泵182處。由于這種V形帶斜坡的底部171和清洗回路177，收集在集液器172中的液體被連續(xù)地攪拌和更新，從而保持相對恒定的連貫性并且將固體保持為懸浮。根據(jù)需要，噴灑回路177可以為使用帶有例如在集液器172內部的入口的單獨的泵的單獨回路，或者可以使用與下面描述的濃縮液體再循環(huán)回路相關的泵182以將濃縮流體從集液器172噴灑到 V形底部171上。如圖3所示，返回線路180以及泵182運行以將自氣液流去除的流體從集液器172 再循環(huán)回到濃縮器120并且因此完成流體或液體再循環(huán)回路。同樣，泵184可以設置在輸入線路186內以將諸如垃圾處理浙濾液等新的或未處理的液體抽送到濃縮器組件120的入口 160。而且，一個或多個噴灑器185可以布置在流體洗滌器122的內部與V形斷口 170相鄰并且可以周期性地運行以將饋給的清水或清水的部分噴灑到V形斷口 170以保持V形斷口 170清潔。濃縮液體也可經(jīng)由出口 173從流體洗滌器122的底部去除并且可以在輔助再循環(huán)回路181中以任何適當?shù)姆绞竭M一步處理或處置。特別地，通過出口 173去除的濃縮液體含有一定量的懸浮固體，優(yōu)選地，可利用輔助再循環(huán)回路181將懸浮固體與濃縮液體的液體部分分離并且從系統(tǒng)中去除。例如，從出口 173去除的濃縮液體可以通過輔助再循環(huán)回路181輸送到一個或多個固體/液體分離裝置183，諸如沉淀箱、振動篩、旋轉式真空過濾器、水平帶真空過濾器、壓帶機、壓濾器、和/或液壓旋流器。在濃縮廢水的懸浮的固體和液體部分由固體/液體分離裝置183分離之后，基本去除了懸浮顆粒的濃縮廢水的液體部分可返回到集液器172中以便在與濃縮器連接的第一或主再循環(huán)回路中進行進一步處理。與液體以及從液體中去除的懸浮固體一起流過流體洗滌器122并且流出的氣體在流體洗滌器122的后面(V形斷口 170的下游)離開管道或通風管并且流過排氣組件124 的感應抽力扇190，氣體以與蒸發(fā)的水蒸氣混合的冷卻炙熱進入氣體的形式從感應抽力扇 190排放到大氣中。當然，感應抽力扇電動機192與扇190連接并且操作扇190以在流體洗滌器122內形成負壓，從而最終通過傳遞管140、空氣預處理組件119和濃縮器組件120從火炬130中抽出氣體。如上面參照圖1所述，感應抽力扇190僅需要在流體洗滌器122內提供略微的負壓來確保濃縮器110的恰當運行。盡管可通過運行以在流體洗滌器122內形成變化級別的負壓的變頻驅動器等裝置來改變感應抽力扇190的速度并且因此通常能夠在氣流容量的范圍內運行從而確保來自火炬130的完整氣流，如果由火炬130產生的氣體不足量，則感應抽力扇190的運行不一定能夠被調節(jié)為確保橫過流體洗滌器122本身的恰當?shù)膲航怠Ｒ簿褪钦f，為了有效且恰當?shù)剡\行，流過流體洗滌器122的氣體必須在流體洗滌器122的入口處具有充足(最小)的流量。通常，這種要求是通過至少保持橫過流體洗滌器122的預設最小壓降來控制的。然而，如果火炬130不產生至少最小水平的氣體，提高感應抽力扇190的速度不能夠形成橫過流體洗滌器122的所需壓降。為了對這種情形進行補償，橫流洗滌器122被設計為包括氣體再循環(huán)回路，氣體再循環(huán)回路可用于確保在流體洗滌器122的入口處存在足夠的氣體以使系統(tǒng)能夠獲取橫過流體洗滌器122的所需壓降。特別地，氣體再循環(huán)回路包括氣體返回線路或返回管線 196，其將排氣組件124的高壓側(例如，感應抽力扇190的下游)與流體洗滌器122的入口(例如，流體洗滌器122的氣體入口)連接；以及擋板或控制機構198，其布置在返回管線196中，擋板或控制機構198運行以打開和關閉返回管線196，從而將排氣組件124的高壓側與流體洗滌器122的入口流體連接。在運行期間，當進入流體洗滌器122的氣體不具有足以獲得橫過流體洗滌器122的最小所需壓降的量時，擋板198(可以為例如氣閥、諸如帶遮板的阻尼器等阻尼器，等等)打開以將來自排氣組件124的高壓側的氣體(S卩，穿行通過感應抽力扇190的氣體)導回到流體洗滌器122的入口。因此，該操作在流體洗滌器122 的入口處提供了足量的氣體，以使感應抽力扇190的運行能夠獲取橫過流體洗滌器122的最小所需壓降。圖6示出了圖3中的緊湊型液體濃縮器110的特定有利特征，為一組易于打開的進出門200的形式，可用于進入濃縮器110的內部，用于清潔和查看的用途。盡管圖6示出了易于打開的進出門200位于流體洗滌器122的一側，類似的一組門可以設置在流體洗滌器122的另一側，并且類似的門設置在溢流彎管164的前面，如圖5所示。如圖6所示，流體洗滌器122上的易于進出門200中的每個包括門板202，門板202可以為平坦金屬片，經(jīng)由兩個鉸鏈204與流體洗滌器122連接，使得門板202能夠在鉸鏈204上樞轉以打開和關閉。具有樞轉手柄的多個快速釋放閂鎖206布置在門板202的周邊的周圍并且運行以將門板202保持在關閉位置，從而當流體洗滌器122運行時將門200保持為關閉。在圖6所示的實施方案中，八個快速釋放閂鎖206布置在每個門板202的周圍，但是還可以使用任何其它期望數(shù)量的這樣的快速釋放閂鎖206。圖7示出了門200中布置在打開位置的一個?？梢钥闯?，門座208遠離流體洗滌器122的壁安裝，延伸構件209布置在門座208和流體洗滌器122的外壁之間?？捎上鹉z或其它可壓縮材料制成的墊圈210布置在門座208上的開口的四周周圍。類似的墊圈可另外或者可選地布置在門板202的內側的外周周圍，當門200處于關閉位置時，該墊圈可提供更佳的密封。在圖8中更加詳細地示出了其中一個的每個快速釋放閂鎖206包括手柄212和安裝到貫通手柄212布置的樞轉桿216上的閂鎖214 (在該情況下為U形金屬片)。手柄212 安裝到另一樞轉點構件218上，樞轉點構件218經(jīng)由附接支架219安裝到門板202的外壁上。手柄212在另一樞轉構件218上方以及周圍(自圖8中所示的位置)的操作使得閂鎖 214朝向流體洗滌器112的外壁移動(當門板202處于關閉位置時)，以使閂鎖214可以布置在鉤220的遠離門板202的一側，鉤220安裝到延伸構件209上。手柄210沿相反的方向往回旋轉緊抵鉤220上拉閂鎖214，拉動另一樞轉構件218，因此使門板202抵住門座208。 所有快速釋放閂鎖206的操作將門板202相對于門座208緊固，并且墊圈210提供了流體緊固的連接。因此，關閉如圖6所示的特定門200上的全部八個快速釋放閂鎖206提供了保持門200關閉的牢固且緊配合的機構。易于打開的門200的使用替代了帶孔的板的使用，其中從濃縮器的外壁延伸出的多個螺栓被安裝貫通板上的孔，并且其中，需要將螺母緊固到螺栓上以抵住濃縮器的壁抽出板。盡管通常在流體濃縮器中用來允許進入濃縮器內部的螺母螺栓類型的緊固機構非常牢固，當打開或關閉進出板時，這種構造的操作花費長的時間并且費很大的力氣。因為流體洗滌器122的內部處于負壓下，在這種情況下可以使用具有圖6中具有快速釋放閂鎖206 的快速打開的門200，其中流體洗滌器122內部的壓力小于環(huán)境空氣壓力，因此不需要繁瑣的螺栓螺母型進出板的緊固。當然，可理解的是，門200的構造允許僅通過最小的手動用力且不使用工具即可容易地打開和關閉門200，從而快速且容易地進入流體洗滌器122的結構內部，諸如碰撞擋板169或可移除過濾器170，或者進入濃縮器110的布置有進出門200 的其它部件。往回參照圖5，可以看出，濃縮器組件120的溢流彎管164的前面也包括快速打開進出門200，快速打開進出門200允許容易地進入溢流彎管164的內部。然而，由于濃縮器 10的大部分元件在負壓下工作，類似的快速打開進出門可位于流體濃縮器110的任何期望部分上。圖3-8所示的特征的組合構成了緊湊型流體濃縮器110，其利用由于垃圾處理火炬燃燒垃圾處理氣體的操作得到的氣體形式的廢熱，否則這些廢熱將直接排放到大氣中。 重要的是，濃縮器110僅使用最小量的昂貴耐高溫材料，以便提供使用從火炬130排出的高溫氣體所需的管道和結構裝備。例如，由最昂貴材料制成的傳遞管140的小長度被最小化， 從而降低流體濃縮器110的成本和重量。而且，由于熱傳遞管140的小尺寸，僅需要單個支撐構件142，來進一步降低建造濃縮器110的成本。此外，空氣預處理組件119直接布置在流體濃縮器組件120的頂部上的事實使得濃縮器110的這些部分可通過底面或安裝有這些構件的滑架直接支撐，其中這些部分中的氣體朝向地面向下流動。此外，這種構造將濃縮器 110緊靠近火炬130布置，使其更加緊湊。同樣，這種構造將濃縮器110的高溫部分(例如， 火炬130的頂部、熱傳遞管140和空氣預處理組件119)保持在地面以上并且遠離偶然的人為接觸，得到更加安全的構造。事實上，由于在濃縮器組件120的文氏管部分162中發(fā)生的快速冷卻，文氏管部分162、溢流彎管164和流體洗滌器122通常足夠冷以無損傷地觸摸 (即使當離開火炬130的氣體處于1800華氏溫度時)。氣液混合物的快速冷卻使得可以使用更易于制造且耐腐蝕的通常較低成本的材料。而且，溢流彎管164下游的部件，例如流體洗滌器122、感應抽力扇190以及排氣部IM可由諸如玻璃纖維等材料制成。流體濃縮器110也是極快速反應的濃縮器。因此濃縮器110為直接接觸型濃縮器，不受到與大多數(shù)其它濃縮器相同程度上的沉積物集結、堵塞和污垢形成。此外，控制火炬帽134打開和關閉的能力取決于濃縮器110是正在使用或是運行，使得當啟動和停止?jié)饪s器110時可將火炬130用于燃燒垃圾處理氣體，而不會中斷。更特別地，火炬帽134可在任意時間快速地打開以在濃縮器110關閉的同時使得火炬130如正常情況一樣僅燃燒垃圾處理氣體。另一方面，當濃縮器110啟動時，火炬帽134可快速關閉，從而將在火炬130內形成的炙熱氣體轉向濃縮器110，并且允許濃縮器110在不中斷火炬130運行的情況下工作。在任一情況下，濃縮器110可基于火炬帽134的操作而啟動和停止，而不中斷火炬130 的操作。
根據(jù)需要，火炬帽134可以在濃縮器110的運行期間打開至部分量以便控制從火炬130傳遞到濃縮器110的氣體的量。與環(huán)境空氣閥的操作相結合的這種操作可用于控制文氏管部162的入口處的氣體溫度。而且，由于空氣預處理組件119、濃縮器組件120和流體洗滌器122的緊湊型構造， 濃縮器組件120的部分、流體洗滌器122、抽力扇190以及排氣部124的至少下部可永久地安裝到滑架或板230上(或者與其連接或者通過其支撐)，如圖2所示。濃縮器組件120、 空氣預處理組件119和熱傳遞管140的上部以及排氣煙@的頂部可被去除并且儲存到滑架或板230上以便于運輸，或者可以在單獨的卡車中運輸。由于濃縮器110的下部可安裝到滑架或板上的方式，濃縮器110易于移動和安裝。特別地，在設置濃縮器110的期間，可僅通過將滑架230卸載到要組裝濃縮器110的地面或其它收容區(qū)域上而將安裝有流體洗滌器 122、溢流彎管164和抽力扇190的滑架230卸載到要使用濃縮器110的場所處。此后，文氏管部162、淬火部159和空氣預處理組件119可放置到溢流彎管164的頂部上并且與溢流彎管164附接。然后，管道部150可在高度上延伸以便與濃縮器110要連接的火炬130的高度匹配。在一些情況下，首先需要將火炬帽組件132安裝到預先存在的火炬130上。此后，熱傳遞管140可被提升至恰當?shù)母叨炔⑶腋浇交鹁?30和空氣預處理組件119之間， 而將支撐構件142布置在適當位置上。對于在每天蒸發(fā)容量為10，000至30，000加侖范圍內的濃縮器，可以將整個火炬組件115安裝到與濃縮器120相同的滑架或板230上。因為大多數(shù)泵、流體線路、傳感器和電子裝備布置在流體濃縮器組件120、流體洗滌器122或抽力扇組件190上或者與流體濃縮器組件120、流體洗滌器122或抽力扇組件 190連接，將濃縮器110設置在特定場所確實僅需要在該場所處的最小的管道工程、機械工程和電氣工程。結果，濃縮器110相對易于安裝和設置在特定場所處(并且易于拆卸和移除)。而且，因為濃縮器Iio的大多數(shù)部件永久性地安裝到滑架230上，濃縮器110可易于在卡車或其它輸送車輛上進行運輸并且可易于下降并安裝到特定位置處，例如靠近垃圾處理火炬。圖9示出了可用于操作圖3中的濃縮器110的控制系統(tǒng)300的示意圖。如圖9所示，控制系統(tǒng)300包括控制器302，控制器302可以為數(shù)字信號處理器型的控制器、可以運行例如基于梯形邏輯控制的可編程邏輯控制器(PLC)或任何其它類型的控制器的形式。當然，控制器302與濃縮器110內的各個部件連接。特別地，控制器302與火炬帽驅動電動機 135連接，火炬帽驅動電動機135控制火炬帽134的打開和關閉操作。電動機135可以設置以控制火炬帽134在完全打開位置和完全關閉位置之間移動。然而，根據(jù)需要，控制器302 可以控制驅動電動機135以將火炬帽134打開至完全打開位置和完全關閉位置之間的任何一組各不相同的可控位置。電動機135可以根據(jù)需要為連續(xù)可變的，以使火炬帽134可位于完全打開和完全關閉之間的任意期望點處。另外，控制器302與布置在圖3中的空氣預處理組件119中文氏管部162上游的環(huán)境空氣進入閥306連接并且控制所述環(huán)境空氣進入閥306，并且可用于控制泵182和184， 泵182和184待處理的新液體和濃縮器110內處理的再循環(huán)液體的噴射量和噴射比率?？刂破?02可以與集液器水平傳感器317(例如，浮動傳感器、諸如雷達或聲波單元等非接觸型傳感器或壓差計)可操作地連接?？刂破?02可以利用來自集液器水平傳感器317的信號來控制泵182和184以將集液器172內的濃縮流體的水平保持在預定或期望水平處。而
18且，控制器302可與感應抽力扇190連接以便控制扇190的操作，扇190可以為單速扇、變速扇或連續(xù)可變速扇。在一個實施方案中，感應抽力扇190由變頻電動機驅動，以使電動機的頻率變化以便控制扇的速度。而且，控制器302與布置在例如濃縮器組件120的入口處或者文氏管部162的入口處的溫度傳感器308連接，并且接收由溫度傳感器308產生的溫度信號。溫度傳感器308可選擇地位于文氏管部162的下游，或者溫度傳感器308可以包括用于產生壓力信號的壓力傳感器。在濃縮器110的操作期間以及例如開始時，當火炬130實際運行并且因此燃燒垃圾處理氣體時，控制器302可首先接通感應抽力扇190以在流體洗滌器122和濃縮器組件 120內形成負壓。控制器302隨后或者同時發(fā)送信號到電動機135以部分或完全地關閉火炬帽134，以將來自火炬130的廢熱引導到傳遞管140并且因此引導到空氣預處理組件119。 基于來自溫度傳感器308的溫度信號，控制器302可以控制環(huán)境空氣閥306 (通常通過部分或完全關閉該閥)和/或火炬帽致動器以便控制濃縮器組件120的入口處的氣體溫度。一般來講，環(huán)境空氣閥306可通過諸如彈簧的偏置元件在完全打開位置上偏置(S卩，可正常地打開)，并且控制器302可以開始關閉閥306以便控制轉向空氣預處理組件119的環(huán)境空氣的量(由于空氣預處理組件119中的負壓)，從而使得環(huán)境空氣和來自火炬130的炙熱氣體的混合物達到期望溫度。另外，根據(jù)需要，控制器302可以控制火炬帽134的位置(完全打開至完全關閉的任意位置)并且可以控制感應抽力扇190的速度，以便控制自火炬130進入空氣預處理組件119的氣體的量。將理解的是，流過濃縮器110的氣體的量可能需要改變，取決于環(huán)境空氣溫度和濕度、火炬氣體的溫度、離開火炬130的氣體的量，等等。通過控制環(huán)境空氣控制閥306、火炬帽134的位置和感應抽力扇190的速度中的一個或任意組合， 控制器302因此可以基于例如在濃縮器組件120的入口處的溫度傳感器308的測量來控制流過濃縮器組件120的氣體的溫度和量。因為在許多情況下從火炬130出來的空氣位于 1200和1800華氏溫度之間，空氣太熱比濃縮器110高效且有效地工作所需的空氣熱，所以期望使用這種反饋系統(tǒng)。在任何情形下，如圖9所示，控制器302還可與電動機310連接，電動機310驅動或控制濃縮器組件120的縮窄部內的文氏管板163的位置以便控制在濃縮器組件120內引起的紊流的量。此外，控制器302可以控制泵182和184的操作以便控制泵182和184向淬火部159和文氏管部162的入口提供待處理的再循環(huán)液體和新的廢流體的速率(以及比率)。 在一個實施方案中，控制器302可以將再循環(huán)流體與新流體的比率控制在大約10 1，從而如果泵184每分鐘向入口 160提供8加侖的新液體則再循環(huán)泵182每分鐘抽送80加侖。 另外或者作為選擇，控制器302可以通過利用例如水平傳感器317將集液器172中的濃縮液體保持為恒定或預定的水平來(經(jīng)由泵184)控制流入濃縮器中的待處理新液體。當然， 集液器172中的液體的量將取決于濃縮器中的濃縮率、濃縮液體經(jīng)由輔助再循環(huán)回路從集液器172送出或者以其它方式離開集液器172的速率以及來自輔助再循環(huán)回路的液體被供回到集液器172的速率以及泵182抽送來自集液器172的液體以便經(jīng)由主再循環(huán)回路輸送到濃縮器的速率。根據(jù)需要，環(huán)境空氣閥306和火炬帽134中的一個或兩個可以在故障安裝打開位置處工作，以使火炬帽134和環(huán)境空氣閥306在系統(tǒng)故障(例如，丟失控制信號)或濃縮器110關閉的情況下打開。在一種情況下，火炬帽電動機135可裝有彈簧或者通過諸如彈
19簧的偏置元件偏置，以打開火炬帽134或者允許火炬帽134在失去電動機135的動力時打開?？蛇x擇地，偏置元件可以為火炬帽134上的對重137，可被定位為使得當電動機135失去動力或者失去控制信號時火炬帽134本身在對重137的施加力下擺動到打開位置。當失去動力時或者當控制器302打開火炬帽134時，這種操作使得火炬帽134快速打開，從而火炬130內的炙熱氣體離開火炬130的頂部。當然，可以使用在失去控制信號時使火炬帽134 打開的其它方式，包括使用火炬帽134的樞轉點136上的扭簧、對氣缸進行增壓以關閉火炬帽134的液壓或增壓空氣系統(tǒng)、壓力的失去使得火炬帽134在失去控制信號時打開，等等。因此，從上面的討論注意到的是，火炬帽134和環(huán)境空氣閥306的組合一起作用保護并入濃縮器110中的工程材料，因為，無論何時系統(tǒng)關閉，火炬帽和空氣閥306自動地瞬間打開，從而在快速地容許空氣氣體冷卻處理的同時將在火炬130中產生的炙熱氣體與處理隔離開。而且，通過相同的方式，環(huán)境空氣閥306可以通過彈簧偏置或者以其它方式構造為在濃縮器110關閉或者通往閥306的信號丟失時打開。該操作使得當火炬帽134打開時空氣預處理組件119和濃縮器組件120快速冷卻。而且，由于環(huán)境空氣閥306和火炬帽134 的快速打開性質，控制器302能夠快速地關閉濃縮器110，而不必關斷或影響火炬130的操作。此外，如圖9所示，控制器302可與移動或致動文丘里板163布置在文氏管部162 內的角度的文丘里板電動機310或其它致動器連接。利用電動機310，控制器302可以改變文丘里板163的角度以便改變通過濃縮器組件120的氣流，從而改變通過濃縮器組件120 的氣體的紊流的性質，這樣可以在其中提供液體和氣體的更佳混合并且獲得更佳或更復雜的液體蒸發(fā)。在這種情況下，控制器302可以與文丘里板163的操作相結合地操作泵182 和184的速度，以便提供待處理廢水的最優(yōu)濃縮。因此，可理解的是，控制器302可以將文丘里板163的位置與火炬帽134的操作、環(huán)境空氣閥或放氣閥306的位置以及感應扇190 的速度進行協(xié)調以使廢水濃縮(紊流混合)最大化，而不完全干燥廢水來防止干燥顆粒的形成?？刂破?02可以利用來自壓力傳感器的壓力輸入來定位文丘里板163。當然，可手動控制或自動控制文丘里板163?？刂破?02還可與控制流體洗滌器122的氣體再循環(huán)回路中的阻尼器198的操作的電動機312連接?？刂破?02可基于例如來自布置在流體洗滌器122的氣體入口或氣體出口處的壓力傳感器313、315的信號使得電動機312或其它類型的致動器將阻尼器198從關閉位置移動到打開位置或者移動到部分打開位置。控制器302可以控制阻尼器198以便將來自排氣部124的高壓側(感應抽力扇190的下游)的氣體推進流體洗滌器入口中以便在兩個壓力傳感器313、315之間保持預定的最小壓差。保持該最小的壓差確保流體洗滌器 122的恰當操作。當然，阻尼器198還可通過手動方式控制或者另外通過電氣方式控制。因此，從上面討論可理解的是，控制器302可以實現(xiàn)用于啟動或關閉濃縮器110而不影響火炬130的操作的一個或多個通/斷控制環(huán)。例如，控制器302可以基于濃縮器110 是否正在啟動或停止來實現(xiàn)打開或關閉火炬帽134的火炬帽控制環(huán)、打開或開始關閉環(huán)境空氣閥306的放氣閥控制環(huán)以及啟動或停止感應抽力扇190的感應抽力扇控制環(huán)。而且， 在操作期間，控制器302可以實現(xiàn)可單獨或彼此結合地控制濃縮器110的各個元件以便提供更佳或最優(yōu)的濃縮的一個或多個在線控制環(huán)。當實施這些在線控制環(huán)時，控制器302可以控制感應抽力扇190的速度、文丘里板163的位置或角度、火炬帽134的位置和/或環(huán)境空氣閥306的位置以便基于來自溫度和壓力傳感器的信號來控制通過濃縮器110的流體流和/或濃縮器組件120的入口處空氣的溫度。而且，控制器302可以通過控制將待濃縮的新的或再循環(huán)的流體抽送到濃縮器組件120中的泵184和182將濃縮處理的性能保持在穩(wěn)態(tài)狀態(tài)。此外，控制器302可以實現(xiàn)壓力控制環(huán)以便控制阻尼器198的位置，從而確保流體洗滌器122的恰當操作。當然，盡管控制器302在圖9中顯示為實現(xiàn)這些各種控制環(huán)的單個控制器裝置，控制器302可以通過利用例如多個不同的PLC實現(xiàn)為多個不同的控制裝置?？衫斫獾氖牵跉怏w已經(jīng)進行充分處理以滿足排放標準之后，本文所述的濃縮器 110直接利用處理中的炙熱的廢氣，因此將產生廢熱的處理的操作要求與以簡單、可靠和有效的方式利用廢熱的處理無縫地分離。除了在濃縮器110運行期間作為濃縮器110的重要部件，本文描述的自動或手動致動的火炬帽134能夠在獨立的情形下使用以便當火炬閑置時為火炬或者為火炬和濃縮器的組合提供天氣把偶。通過使火炬帽134關閉，保護火炬130的金屬外殼的內部以及火炬組件115和熱傳遞組件117的耐熔件、燃燒器和其它關鍵部件免于腐蝕以及與元件的暴露有關的一般性劣化。在這種情況下，控制器302可以操作火炬帽電動機135以在火炬130 閑置期間完全打開或部分關閉。而且，除了使用當火炬130關閉時自動關閉或者當火炬130 點火時自動打開的火炬帽134之外，諸如正常指示燈等小燃燒爐可安裝到火炬130的內部或者可以當火炬130關閉時運行，而火炬帽134保持關閉。由于這種小的燃燒爐保持火炬 130的內部干燥，所以這種小的燃燒爐增加了對于由于震動引起的火炬部件的劣化的進一步保護。可以在獨立情形下使用本文所述的火炬帽134的獨立式火炬的實施例為安裝到垃圾處理場中以便當以垃圾處理氣體為燃料的電廠脫線時確保氣體控制的備用火炬。盡管上文描述了液體濃縮器110與垃圾處理火炬連接以便利用垃圾處理火炬中產生的廢熱，液體濃縮器110可易于與其它廢熱源連接。例如，圖10示出了濃縮器110被修改為與燃燒發(fā)動機廠400的排氣煙囪連接并且利用來自發(fā)動機排氣的廢熱來進行液體濃縮。盡管在一個實施方案中廠400內的發(fā)動機可依靠垃圾處理氣體工作以發(fā)電，濃縮器 110可被連接以通過來自其它類型發(fā)動機的排氣運行，包括其它類型的燃燒發(fā)動機，例如依靠汽油、柴油燃料等工作的發(fā)動機。參照圖10，廠400內的發(fā)動機(未示出)中產生的排氣被提供到廠400外部的消音器402，并且由此頂部上進入布置有燃燒氣體排放煙囪帽406的燃燒氣體排放煙囪404 中。帽406基本上達到重量平衡以便當無排氣離開煙囪404時在排氣煙囪404上方關閉， 但是當排氣離開煙囪404時通過排氣的壓力易于被推開。在此情況下，Y連接器設置在排氣煙囪404內并且操作以將煙囪404與將排氣(廢棄源)從發(fā)動機傳遞到膨脹部410的傳遞管408連接。膨脹部410與濃縮器110的淬火部159配合并且將來自發(fā)動機的排氣直接提供給濃縮器110的濃縮器組件120。當使用發(fā)動機排氣作為廢熱源時，通常不需要包括位于濃縮器部120上游的放氣閥，因為排氣通常在小于900華氏溫度時離開發(fā)動機，因此在進入淬火部159之前不需要進行大幅度冷卻。濃縮器110的其余部件與上文針對圖3-8描述的相同。結果，可以看出，液體濃縮器110可易于改造以利用各種不同的廢熱源，而無需進行大量修改。通常，當控制圖10的液體濃縮器110時，控制器將接通感應抽力扇190，而廠400中的發(fā)動機正在運轉?？刂破鲗⒆宰钚∷俣忍岣吒袘榱ι?90的速度直至煙囪404內的大部分或全部排氣進入傳遞管408而不是從排氣煙@ 404的頂部逸出的點?？扇菀椎貦z測到該操作點，當感應抽力扇190的速度提高時達到該操作點，帽406首先返回以位于煙囪 404的頂部。重要的是防止感應抽力扇190的速度提高到該操作點以上，而不會在濃縮器 110內形成比所需量多的負壓，從而確保濃縮器110的操作不會改變反壓力，特別地形成廠 400內的發(fā)動機所經(jīng)受的不期望的抽吸力水平。改變排氣煙囪404的反壓力或者施加抽吸力會不利地影響發(fā)動機的燃燒操作，這是不期望的。在一個實施方案中，諸如PLC等控制器 (圖10中未示出)可以利用安裝在煙囪404中靠近帽406的位置的壓力傳感器來連續(xù)地監(jiān)測該位置處的壓力?？刂破麟S后可以發(fā)送信號給感應抽力扇190上的變頻驅動器以控制感應抽力扇190的速度，將壓力保持在期望設定點處，從而確保不期望的反壓力或抽吸力不施加到發(fā)動機上。圖11和圖12示出了液體濃縮器500的另一實施方案的側面剖視圖以及俯視剖視圖。濃縮器500顯示于大致垂直的取向。然而，圖11中所示的濃縮器500可以布置在大致水平的取向或大致垂直的取向，這取決于特定應用的特定約束。例如，濃縮器的卡車安裝版本可布置在大致水平的取向以允許安裝到卡車上的濃縮器在從一個場所運輸?shù)搅硪粓鏊陂g能夠經(jīng)過橋下以及立交橋。液體濃縮器500具有氣體入口 520和氣體出口 522。流過道5 將氣體入口 520與氣體出口 522連接。流過道5 具有縮窄部526，縮窄部使得通過流過道524的氣體加速。液體入口 530在縮窄部5 之前將液體到氣流中。與圖1中的實施方案相對比，圖11的實施方案中的縮窄部5 將氣液混合物引導到氣旋室551中。氣旋室551在執(zhí)行圖1中的除霧器的功能的同時還增強了氣體和液體的混合。氣液混合物沿切向進入氣旋室551 (參見圖12)，然后以氣旋的方式朝向液體出口區(qū)域5M移動通過氣旋室 551。氣旋循環(huán)是通過布置在氣旋室551中的空心氣缸556來實現(xiàn)，空心氣缸556將氣體傳導到氣體出口 522?？招臍飧?56提供了物理壁壘并且在包括液體出口區(qū)域554的氣旋室 551中保持氣旋循環(huán)。在氣液混合物通過流過道524的縮窄部5 并且在氣旋室551中循環(huán)時，液體的部分蒸發(fā)并且由氣體吸收。此外，離心力加速氣體中的曳出液滴朝向氣旋室551的側壁552 的移動，在氣旋室551的側壁552處曳出液滴聚結成側壁552上的膜。同時，由感應扇550 產生的向心力在氣缸556的入口 560處收集經(jīng)過除霧的氣流并且將流引導到氣體出口 522。 因此，氣旋室551既用作混合室，也用作除霧室。在液體膜由于重力和氣旋室551內朝向液體出口區(qū)域554的氣旋運動的組合效果而朝向室的液體出口區(qū)域5M流動時，氣旋室551 內的氣體的連續(xù)循環(huán)進一步蒸發(fā)了液體膜的部分。在液體膜到達氣旋室551的液體出口區(qū)域5M時，通過再循環(huán)回路542來引導液體。因此，液體通過濃縮器500進行再循環(huán)直至達到期望的濃度水平。當漿液達到期望濃度時，濃縮漿液的部分通過提取端口 546抽出(這稱為排料)。新鮮的液體以與蒸發(fā)速率加上通過提取端口 546抽出漿液的速率之和相等的速率通過新鮮液體入口 544添加到回路M2中。在氣體在氣旋室551中循環(huán)時，氣體中去除了曳出液滴并且通過抽力扇550朝向氣旋室551的液體排放區(qū)域5M抽吸并且朝向空心氣缸556的入口 560。凈化的氣體隨后穿行通過空心氣缸556并且最終通過氣體出口 522排放到大氣中或進一步處理(例如，在火炬中進行氧化)。
圖13示出了以如下方式構造的分布式液體濃縮器600的示意圖使得濃縮器600 能夠與多種類型的廢熱源一起使用，甚至是位于難以接近的地點處的廢熱源，例如，在建筑物的側面、在各種其它裝備的中部、遠離道路或者其它接近點，等等。盡管液體濃縮器600 在本文中被描述為用于處理或濃縮浙濾液、例如從垃圾處理場收集到的浙濾液，液體濃縮器600也可用于濃縮其它類型的液體或者還包括許多其它類型的廢水。一般來講，液體濃縮器600包括氣體入口 620、排氣口或氣體出口 622、將氣體入口 620與氣體出口 622連接的流過道624以及液體再循環(huán)系統(tǒng)625。濃縮器部具有流過道 624，流過道6M包括淬火部659，其包括氣體入口 620和流體入口 630 ；文氏管部626，其布置在淬火部659的下游；以及鼓風機或抽力扇650，其連接到文氏管部626的下游。扇650 和溢流彎管肪4將濃縮器部的氣體出口(例如，文氏管部626的出口)與管道部652耦合。 在此實例中，溢流彎管6M在流過道624中形成了 90度的轉彎。然而，溢流彎管6M可以根據(jù)需要形成小于或大于90度的轉彎。管道部652與除霧器連接，在該實例中，除霧器為以橫流洗滌器634的形式示出，除霧器依次與具有氣體出口 622的煙囪622A連接。再循環(huán)系統(tǒng)625包括集液器636，其與橫流洗滌器634的液體出口耦合；以及再循環(huán)或回流泵640，其耦合到集液器636和管道部642之間，管道部642將經(jīng)再循環(huán)的流體輸送到流體入口 630。處理流體原料644還將待處理的(例如，待濃縮的)浙濾液或其它液體輸送到流體入口 630以便輸送到淬火部659。再循環(huán)系統(tǒng)625還包括與管道部642連接的液體分岔部646，液體分岔部646將再循環(huán)流體(或濃縮流體)中的一些輸送到存儲、沉淀或再循環(huán)箱649。沉淀箱649中的液體的較重或更加濃縮的部分作為於渣沉淀到箱649 的底部，并且被去除且輸送以便于以濃縮形成進行處置。箱649中的液體的較不濃縮的部分被輸送回到集液器636，以便再處理和進一步濃縮，同時確保在液體入口 630處總是提供足量的液體，從而確保不形成干燥顆粒。干燥顆粒可在處理流體與炙熱氣體量的比率降低時形成。在操作時，淬火部659將自液體入口 630輸送的流體與含有自例如與內燃機(未示出)相關的發(fā)動機消音器和煙囪6 收集到的廢熱的氣體混合。來自流體入口 630的液體可以為例如待處理或濃縮的浙濾液。如圖13所示，淬火部659垂直地連接到文氏管部 626的上方，文氏管部6 具有縮窄部，縮窄部運行以使通過流體流過道624的緊接著文氏管部626的下游以及扇650的上游的部分使得氣體和液體的流動加速。當然，扇650運行以在緊接著文氏管部626的下游形成低壓區(qū)域，通過文氏管部擬6和溢流彎管654自煙囪 629抽吸氣體并且使得氣體和液體混合。如上所述，淬火部659接收來自發(fā)動機排氣煙囪6 的炙熱排氣并且可與排氣煙囪6 的任意期望部分直接連接。在圖示的實施方案中，發(fā)動機排氣煙囪6 安裝到容納利用垃圾處理氣體作為燃燒燃料來發(fā)電的一個或多個發(fā)電機的建筑物631的外部。在該實例中，淬火部659可以直接連接至與煙囪629(例如，排氣煙囪629的下部)聯(lián)接的濃縮分岔部(例如，滲水支腿)直接連接。此處，淬火部659可以安裝到煙囪629的緊下方或者與煙囪6 緊鄰，僅需要幾英寸或至多幾英尺的昂貴的、耐高溫管道材料來將二者連接到一起。 然而，根據(jù)需要，淬火部659可與排氣煙囪629的任何其它部分耦合，包括例如經(jīng)由適當?shù)膹澒芑蚍植聿颗c煙囪6 的頂部或中部耦合。如上所述，液體入口 630通過淬火部659將待蒸發(fā)液體(例如，垃圾處理浙濾液)噴射到流過道624中。根據(jù)需要，液體入口 630可以包括用于將液體噴灑到淬火部659中的可更換噴嘴。無論是否裝有噴嘴，液體入口 630可以在氣體移動通過流過道擬4時沿著與氣流垂直或平行的任意方向引導液體。而且，在氣體(以及存儲在其中的廢熱)和液體流過文氏管部626時，文丘里原理形成了在文氏管部626的緊下游處將流過道624中的氣體和液體充分混合的加速的紊流。由于紊流混合，液體的部分快速地蒸發(fā)并且變?yōu)闅饬鞯牟糠?。這種蒸發(fā)將廢熱內的大量熱能消耗為作為離開濃縮器系統(tǒng)600的潛熱以及作為排氣內的水蒸氣。在離開文氏管部626的縮窄部之后，氣/液混合物通過溢流彎管654，在此處流過道6 轉90度的彎以從垂直流變?yōu)樗搅?。?液混合物流經(jīng)扇650并且進入扇650的下游側的高壓區(qū)域，該高壓區(qū)域存在于管道部652中。由于至少兩個原因，在系統(tǒng)的該點處使用溢流彎管肪4是期望的。首先，在溢流彎管654的底部處的液體減少了流過道624的轉彎點處的腐蝕，這種腐蝕通常將由于氣/液混合物的懸浮顆粒以高速率流過90度彎并且以大錐角直接碰撞到不采用溢流彎管654的常規(guī)彎管的底面上而發(fā)生。溢流彎管654的底部的液體吸收這些顆粒中的能量，因此防止溢流彎管肪4的底面上的腐蝕。此外，在該混合物到達溢流彎管6M時，如果碰撞到液體上，仍存在于氣/液混合物中的液滴更易于收集以及從流動流中去除。也就是說，當這些懸浮液滴與液體形成接觸時，因為流動流中的液滴更易于保留，溢流彎管肪4的底部的液體運作以收集碰撞到其上的液滴。因此，可具有與例如再循環(huán)回路625連接的液體分岔部(未示出)的溢流彎管6M運行以從離開文氏管部626 的氣/液混合物中去除處理流體液滴和濃縮物中的一些。重要的是，在氣/液混合物經(jīng)過文氏管部6 的同時快速地接近絕熱飽和點，絕熱飽和點為比離開煙囪6 的氣體的溫度低得多的溫度。例如，盡管離開煙囪6 的氣體可以在大約900和大約1800華氏溫度之間，在濃縮器系統(tǒng)600的文氏管部擬6下游的所有部分中的氣/液混合物通常在150至190華氏溫度的范圍內，但是基于系統(tǒng)的運行參數(shù)，該范圍可以比這些值高或低。結果，濃縮器系統(tǒng)600的位于文氏管部6 下游的部分不需要由耐高溫材料制成并且不需要在完全絕緣或者絕緣至在為了更加充分地利用進入的炙熱氣體的廢熱含量的目的而施加絕緣的情況下輸送更高溫度的氣體所需要的程度。此外，濃縮器系統(tǒng)600的位于文氏管部626的下游的部分布置在例如沿著人們將無重大危險或者僅具有最小程度的外部保護而接觸到的地面的區(qū)域中。特別地，濃縮器系統(tǒng)的位于文氏管部 626的下游的部分可以由玻璃纖維制成并且可需要最小程度的絕緣或者不需要絕緣。重要的是，氣/液流可以在濃縮器系統(tǒng)的位于文氏管部6 的下游的部分內流動相對長的距離， 同時將其中的氣/液混合物保持為接近于絕熱飽和點，從而使得管道部652易于將遠離建筑物631的流動流輸送到方便地布置有與濃縮器600相關聯(lián)的其它裝備的更加易于接近的位置。特別地，管道部652可以在保持其中的流接近絕熱飽和點的同時橫跨20英尺、40英尺或者甚至更長。當然，這些長度可基于環(huán)境溫度、所使用的管道和絕緣材料的類型等而更長或更短。而且，因為管道部652布置在扇650的高壓側，更易于從該流中去除濃縮物。在圖13的示例性實施方案中，管道部652顯示為流動而經(jīng)過與建筑物631內的發(fā)動機相關聯(lián)的空氣冷卻器或者在空氣冷卻器的下方流動。然而，圖13中的空氣冷卻器僅為使得將濃縮器600的所有部件放置為與廢熱源(在該情況下為煙@ 629)緊密靠近存在問題的可緊靠近建筑物631定位的類型的障礙物的一個實施例。其它障礙物可以包括其它裝備、諸如樹木等植物、其它建筑物、無道路或易于接近點的不可接近的地區(qū)，等等。在任何情況下，管道部652將接近于絕熱飽和點的氣/液流輸送到可以為例如橫流洗滌器的除霧器634。除霧器634運行以將曳出液滴從氣/液流中去除。去除的液體收集在集液器636中，集液器636將液體引導到泵640中。泵640移動液體通過再循環(huán)回路 625的返回線路642而過道液體入口 630。通過這種方式，可通過蒸發(fā)將捕集的液體進一步降低至期望的濃度和/或進行再循環(huán)以防止形成干燥顆粒。待濃縮的新鮮液體通過新鮮液體入口 644輸入。新鮮液體輸入到再循環(huán)回路625中的速率應當?shù)扔跉庖夯旌衔锪鬟^流過道6M時液體的蒸發(fā)速率加上從沉淀箱649提取液體或於渣的速率(假設沉淀箱649內的材料保持為恒定水平)。特別地，當再循環(huán)回路625中的液體達到期望濃度時，液體的部分可通過提取端口 646抽出。通過提取端口 646抽出的液體的部分可送到儲存沉淀箱649， 在儲存沉淀箱649中使得濃縮液體沉淀并且分離為組成部分(例如，液態(tài)部分和半固態(tài)部分)。半固態(tài)部分可從箱649中抽出并且進行處置或進一步處理。如上所述，扇650在負壓下通過流過道624的部分抽吸氣體并且在正壓下通過流過道6M的另一部分推送氣體。淬火部659、文氏管部6 和扇650可通過任何類型的連接裝置附接至建筑物631并且如圖13所示布置為與廢熱源緊鄰。然而，除霧器634和氣體出口 622以及沉淀箱649可以定位為遠離淬火部659、文氏管部6 和扇650 —定距離，例如在易于接近的位置。在一個實施方案中，除霧器634和氣體出口 622以及甚至沉淀箱649 可以安裝到諸如托板或平板掛車等移動平臺上。圖14-16示出了液體濃縮器700的另一實施方案，液體濃縮器700可以安裝到托板或平板掛車上。在一個實施方案中，濃縮器700的一些部件可保持在平板上并且用于執(zhí)行濃縮活動，而這些部件中的其它部件可被移除并且以例如圖13中的實施方案中所示的方式安裝為靠近廢熱源。液體濃縮器700具有氣體入口 720和氣體出口 722。流過道724 將氣體入口 720與氣體出口 722連接。流過道7 具有縮窄部或文氏管部726，縮窄部或文氏管部7 使通過流過道724的氣體加速。通過感應扇(未示出)將氣體抽入淬火部759 中。液體入口 730將液體噴射到淬火部759中的氣流中。通過彎管部733將氣體從文氏管部7 引導到除霧器(或橫流洗滌器)734中。在離開除霧器734之后，通過煙囪723將氣體引導到氣體出口 722。當然，如上所述，這些部件中的一些可從平板上移除并且安裝為與廢熱源緊靠近，而這些部件中的其它部件(例如，除霧器734、煙囪723和氣體出口 722)可以保留在平板上。在氣液混合物經(jīng)過流過道724的文氏管部726時，液體的部分蒸發(fā)并且由氣體吸收，從而將廢熱內的熱能的大部分消耗為離開濃縮器系統(tǒng)700的潛熱以及排氣內的水蒸氣。在圖14-16所示的實施方案中，液體濃縮器700的部分可以拆下并且安裝到托板或拖車滑架上以便于運輸。例如，淬火部759和文氏管部7 可從彎管部733去除，如圖14 中的虛線所示。同樣，煙囪723可以從感應扇750上去除，如圖14中的虛線所示。彎管部 733、除霧器734和感應扇750可以作為單元緊固到托板或拖車滑架799上。煙囪723可單獨緊固到托板或拖車滑架799上。淬火部759和文氏管部7 也可以緊固到托板或拖車滑架799上，或者可選地單獨運輸。液體濃縮器700的隔間化結構簡化了液體濃縮器700的運輸。
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上面描述的裝置和處理的實施方案可易于修改以適應從待濃縮廢水以及從用于濃縮該廢水的廢氣中去除污染物。在要移除的污染物為通常政府權威機構規(guī)定了排放量的那些污染物之中的情況下，這些修改被視為特別有益。這樣的污染物的實施例包括通常存在于來自垃圾處理氣體燃燒的廢氣中的硫氧化物(SOx)以及氨(NH3)。下面要描述的是可以對上述裝置和處理的實施方案所進行的變型例以適應SOx和NH3的去除，但是這些描述不旨在限制為僅移除那些污染物。SOx的去除硫化氫(H2S)為公知的有毒氣體，其可通過含有存在于已經(jīng)置于垃圾處理場的廢品內的硫、亞硫酸鹽和硫酸鹽的化合物的細菌分解(化學還原)而產生。這樣形成的H2S與通過在垃圾處理場中執(zhí)行的所有形成的細菌反應所生成的其它氣體接合以形成垃圾處理氣體。通常，含有硫、亞硫酸鹽和硫酸鹽的廢品的量越大，可預期的硫化氫的量越大。例如， 垃圾處理場可具有來自硫酸鈣源(例如，石膏墻板材料)的一定量的硫酸鹽，這種硫酸鈣源可為垃圾處理氣體貢獻量高達每百萬10，000份(以重量為基礎)或更多的吐3。硫化氫為在垃圾處理氣體火炬中燃燒的垃圾處理氣體中的部分，下面要對此進行說明。在氣體火炬中燃燒&S，往復式發(fā)動機或渦輪機是有益的，因為被轉換為硫氧化物(SOx)，從而避免去除的對垃圾處理氣體的昂貴預處理。然而，在一些國家硫氧化物可能為規(guī)定的空氣污染物。在火炬中燃燒H2S的另一益處在于，為可用于濃縮垃圾處理浙濾液的火炬排氣增加熱值，從而減少所需的燃料的總量。濕式洗滌器通常用于從通過燃燒含有包括的硫化合物的燃料所產生的廢氣中去除sox。這種洗滌器的實施例包括噴灑式或填充式塔，其將(濕)堿性材料(例如，氫氧化鈉或石灰(CaCO3)的溶液或漿液)與廢氣直接接觸以便從氣體中“洗滌”(即，去除)S0X。 濕式洗滌器所依靠的原理可用在本文所述的廢水濃縮器的背景下。已知濃度的堿性材料可按足以與存在于廢氣中的SOx反應并且將其轉換為亞硫酸鈉和硫酸鈉(此處堿為NaOH)以及硫酸鈣(CaSO4)(此處堿為石灰)的量添加到廢水原料中。一旦形成，亞硫酸鈉/硫酸鈉和硫酸鈣的鹽將作為液體濃縮物的部分從處理中去除。最終，亞硫酸鈉/硫酸鈉和硫酸鈣的鹽可布置于化學廢品處理設施中，或者進一步轉換為可放置到垃圾處理場的專用單元的更高含量的固體流(例如，高至100%的固體)，從而防止將亞硫酸鹽/硫酸鹽作為H2S再循環(huán)回到垃圾處理氣體中。因為通過垃圾處理浙濾液(通常為非常稀的含水廢流)生成的殘渣的量通常僅為供給量的3%或更少，即使添加亞硫酸鹽/硫酸鹽輸送到廠區(qū)外的化學廢品處理設施以及處置的成本或者建造和操作收容100% 固體的專用垃圾處理單元的成本應當非常經(jīng)濟，當與在燃燒之前洗滌燃燒氣體排放物或去除硫化氫而不施加作為主要能源的來自燃燒處理的廢熱以處理廢水(例如，浙濾液)的成本相比時尤其如此。這種用于廢水處理系統(tǒng)的雙重用途為發(fā)現(xiàn)來自他們的火炬或以垃圾處理氣體作為燃料的發(fā)電廠的排放物超出了對于SOx排放物的規(guī)定性限制的垃圾處理場場主提供了巨大的益處。濃縮器在組合的濃縮/洗滌模式下運行的轉換僅涉及到添加計量系統(tǒng)(例如， 與濃縮器的控制器可操作地連接的泵)以及用于洗滌的所選堿性試劑的供給箱。同樣，監(jiān)控向濃縮處理中增加SOx去除階段的操作變化不增加大的復雜度，因為簡單的廠區(qū)內分析測試可用于監(jiān)測垃圾處理氣體中的硫化氫的水平以及在處理中產生的濃縮器中的硫酸鹽
26的量。再次參照圖3和圖10，濃縮器部120可以包括腐蝕劑(或堿)入口 187，其通過供給線路189與腐蝕性(或堿性)材料193(例如，氫氧化鈉或石灰)的供給口連接。泵191 可以通過來自腐蝕性或堿性材料193的供給口的腐蝕性或堿性材料對供給線路189進行增壓，以使腐蝕性或堿性材料被噴射到濃縮器部120中(例如，緊靠近文氏管16 從而與來自火炬130或發(fā)電機的排氣進行混合。在其它實施方案中，腐蝕性或堿性材料可在輸送到濃縮器部120中之前與浙濾液輸入線路186中的浙濾液進行混合。無論如何，一旦腐蝕性或堿性材料被輸送到濃縮器部120中，腐蝕性或堿性材料連同浙濾液一起與濃縮器部120 中的廢氣混合，如上所述。一旦混合，腐蝕性或堿性材料與硫氧化物進行反應，將硫氧化物轉換為如上所述的硫酸鈉和亞硫酸鈉或硫酸鈣。一旦轉換為硫酸鈉、亞硫酸鈉和/或硫酸鈣，立即傳遞到液相中，在液相中它們在濃縮器部120中溶解或者從氣/液混合物中析出。 因此，在垃圾處理氣體項內最初為形式的硫作為硫酸鈉/亞硫酸鈉和亞硫酸鈣等鹽被傳遞到液相中并且最終與除霧器部122的集液器172中的濃縮浙濾液一起被捕集并且與濃縮浙濾液一起被抽出以便于后期處置。如圖9所示，控制器302與泵191可操作地連接以控制計量腐蝕性或堿性材料進入濃縮器部120中的速率。控制器302可以至少部分地基于通過濃縮器部120的廢氣的質量流和廢氣內的硫氧化物的百分比來確定腐蝕劑的恰當?shù)挠嬃克俾?。因此，所公開的濃縮器易于適合于廢氣組分和/或廢氣的不同質量流量的變化。 結果，所公開的濃縮器能夠同時濃縮垃圾處理浙濾液并且從垃圾處理氣體火炬廢氣或往復式發(fā)動機或渦輪機的排氣中去除諸如硫氧化物等污染物。氨的去除氨為空氣污染物并且當釋放到大氣中為廢氣中的顆粒形成的前體。因為氨可溶于水中，通常在垃圾處理設施的廢水(例如，浙濾液)中可找到，這與垃圾處理氣體不同。已知的去除氨的原理可用于本文所述的濃縮器和流體洗滌器的背景下。例如，可通過能夠提升浙濾液的PH的試劑(例如，諸如氫氧化鈉或石灰的腐蝕劑或堿)來處理含有氨的廢水原料。PH提高的浙濾液可通入空氣洗滌器中，在空氣洗滌器中廢水中的氨將遷移到空氣洗滌器的廢氣中。來自空氣洗滌器的廢氣可與在負責向濃縮處理提供熱的火炬、往復式發(fā)動機或渦輪機的運行時采用的燃燒空氣和過量空氣相結合。在火炬、往復式發(fā)動機或渦輪機內，經(jīng)由燃燒空氣導入的氨可有利地還原存在于燃燒中的另一污染物氧化氮(NOx)。這種還原可通過所謂的NOx排放物的選擇性非催化劑還原的方法來實現(xiàn)。在來自廢熱源的氨與炙熱氣體一起進入濃縮處理時，適于將氨轉換為穩(wěn)定鹽(如在去除SOx時使用堿性洗滌化合物)的試劑可導入處理中。例如，在廢水離開空氣洗滌器之后，能將硫酸導入廢水(例如，浙濾液)中。這種酸能用于在濃縮液體內將氨螯合為硫酸銨(NH4) 2S04。如圖17所示，用于從垃圾處理浙濾液中清洗氨的濃縮器的可選實施方案可以包括與浙濾液輸入線路186連接的腐蝕性或堿性入口 195。相結合的腐蝕劑/浙濾液可在繼續(xù)到濃縮器部120之前取路直線式空氣洗滌器201?？諝庀礈炱?01可以抽出通過之前添加的腐蝕劑或堿釋放到洗滌氣體中的氣態(tài)氨。抽出的氣態(tài)氨可通過氨輸送線路194輸送回到垃圾處理氣體火炬130或者往復式發(fā)動機或渦輪機。如上所述，火炬130、往復式發(fā)動機或渦輪機中的氨可有利地還原NOx排放物。無論如何，氨可隨著通過濃縮器部120的試劑入口 199添加來自試劑源197的試劑被淬火為穩(wěn)定的鹽。通過這種方式，所公開的濃縮器可以在將氨轉換為易于處置的副產物的同時從浙濾液流中清洗氨。本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的一個方案包括在壓力下將加熱氣體與廢水的液體流相結合以形成混合物；降低混合物的靜態(tài)壓力以蒸發(fā)混合物中的液體的部分，產生包括曳出濃縮液體和液體濃縮器的部分蒸發(fā)的混合物；將堿性劑與部分蒸發(fā)的混合物接觸以還原部分蒸發(fā)的混合物的硫氧化物；以及從蒸發(fā)的混合物中去除曳出濃縮液體的部分和還原的硫氧化物以提供經(jīng)除霧的氣體。本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案包括再循環(huán)以及將液體濃縮器與廢水的液體流相結合。本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案包括從部分蒸發(fā)的混合物中去除曳出濃縮液體的部分和還原的硫氧化物的；以及使部分蒸發(fā)的混合物經(jīng)過橫流洗滌器，所述橫流洗滌器可操作以從部分蒸發(fā)的混合物中去除曳出濃縮液體的部分和還原的硫氧化物。在本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案中，部分蒸發(fā)的混合物具有大約150° F至大約190° F(大約66°C至大約88°C )的溫度。本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案包括通過燃料的燃燒生成廢氣。本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案包括從由垃圾處理器氣體、天然氣、丙烷及其組合組成的組選擇燃料。本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案包括燃燒垃圾處理氣體。本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案包括燃燒天然氣。在本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案中，加熱氣體具有大約900° F至大約1200° F (大約482 °C至大約649 °C )的溫度。在本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案中，基于浙濾液的總重量，廢水包括大約Iwt. %至大約5wt. %的固體。在本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案中，優(yōu)選地，基于濃縮物的總重量，液體濃縮物至少包括大約IOwt. %的固體，更優(yōu)選地，基于濃縮物的總重量，液體濃縮物至少包括大約20wt. %的固體，甚至更優(yōu)選地，基于濃縮物的總重量，液體濃縮物至少包括大約30wt. %的固體，最優(yōu)選地，基于濃縮物的總重量，液體濃縮物至少包括大約50wt. %的固體。在本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案中，基于部分蒸發(fā)的混合物的總重量，部分蒸發(fā)的混合物包括大約5wt. %至大約20wt. %的液體，更優(yōu)選地， 基于部分蒸發(fā)的混合物的總重量，部分蒸發(fā)的混合物包括大約IOwt. %至大約15wt. %的液體。本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案包括燃燒直接來自天然氣井口的天然氣。本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案包括從由浙濾液、 回流水、所生成的水及其組合組成的組中選擇廢水。
本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案包括從由氫氧化鈉、碳酸鈣及其混合物組成的組中選擇堿性劑。本文所述的用于從垃圾處理氣體中去除硫的方法的另一方案包括在壓力下將加熱氣體和包括堿性劑的廢水的液體流相結合以形成其混合物并且還原硫氧化物；降低混合物的靜態(tài)壓力以蒸發(fā)混合物中的液體的部分，產生包括曳出濃縮液體和液體濃縮物的部分蒸發(fā)的混合物；以及從蒸發(fā)的混合物中去除曳出濃縮液體的部分和還原的硫氧化物以提供經(jīng)除霧的氣體。本文所述的用于從垃圾處理浙濾液中去除氨的方法的方案包括將所述廢水的液體流與PH提升劑相結合以形成提高pH的廢水的流；在足以從所述廢水中去除氨的條件下使氣流與提高PH的廢水的流接觸，產生富氨排氣流和貧氨的提高pH的廢水；在壓力下將所述加熱氣體與貧氨的提高PH的廢水的流相結合以形成它們的混合物；降低所述混合物的靜態(tài)壓力以蒸發(fā)所述混合物中的所述液體的部分，產生包括曳出濃縮液體和液體濃縮物的部分蒸發(fā)的混合物；以及，從經(jīng)蒸發(fā)的混合物中去除曳出濃縮液體的部分以提供經(jīng)除霧的氣體。本文所述的用于從垃圾處理浙濾液中去除氨的方法的另一方案包括將富氨排氣流與燃燒氣流相結合，并且在存在相結合的氣流的情況下燃燒燃料以形成包括加熱氣體的排氣。本文所述的用于從垃圾處理浙濾液中去除氨的方法的另一方案包括選擇腐蝕劑作為PH提高劑。本文所述的用于從垃圾處理浙濾液中去除氨的方法的另一方案包括選擇氫氧化鈉和石灰中的一個作為腐蝕劑。根據(jù)本公開用于濃縮廢水的方法的另一方案包括將加熱氣體與在管道的所選部分內的液態(tài)廢水相結合以在通過位于密封管道下游的感應抽力扇所施加的負壓的影響下形成流過密封管道的混合物；通過管道的具有與形成混合物的截面區(qū)域相比受限的截面區(qū)域的部分抽吸流動的混合物，從而使流量加速并且形成感應連續(xù)氣相和與部連續(xù)液相相接觸的受限管道開口的表面之間的剪力的紊流，紊流將液滴和流體液體的其它幾何形狀分裂為極小的液滴，從而在流動的氣體和液態(tài)廢水之間形成延伸的界面表面區(qū)域，延伸的界面表面區(qū)域使得通過分別從氣體到液體以及液體到氣體的快速的熱和質量傳遞可以快速接近氣液混合物的絕熱飽和點；產生包括曳出濃縮液體和液體濃縮物的部分蒸發(fā)的混合物； 以及從蒸發(fā)的混合物中去除曳出濃縮液體的部分以提供經(jīng)除霧的氣體。盡管為了示例本發(fā)明的目的示出了一些代表性的實施方案和細節(jié)，本領域技術人員顯而易見的是，可以在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下實現(xiàn)本文公開的方法和裝置的各種變型例
權利要求
1.一種通過使用包括硫氧化物(SOx)的加熱氣體來濃縮廢水并且還原其中的SOx的方法，所述方法包括(a)在壓力下將所述加熱氣體與廢水的液體流相結合以形成其混合物；(b)降低所述混合物的靜態(tài)壓力以蒸發(fā)所述混合物中的所述液體的部分，產生包括曳出濃縮液體和液體濃縮物的部分蒸發(fā)的混合物；(c)使堿性劑與所述部分蒸發(fā)的混合物接觸以還原所述部分蒸發(fā)的混合物中的所述硫氧化物；以及，(d)從所述蒸發(fā)的混合物中去除所述曳出濃縮液體和還原的硫氧化物的部分。
2.如權利要求1所述的方法，進一步包括再循環(huán)以及將所述液體濃縮物與所述廢水的液體流相結合。
3.如權利要求1所述的方法，其中，從所述部分蒸發(fā)的混合物中去除所述曳出濃縮液體和還原的硫氧化物的部分包括使所述部分蒸發(fā)的混合物經(jīng)過橫流洗滌器，所述橫流洗滌器可運行以從所述部分蒸發(fā)的混合物中去除所述曳出濃縮液體和還原的硫氧化物的部分。
4.如權利要求1所述的方法，其中，所述部分蒸發(fā)的混合物具有大約150°F至大約 190° F (大約66°C至大約88 °C )的溫度。
5.如權利要求1所述的方法，其中，所述加熱氣體包括來自燃料燃燒的廢氣。
6.如權利要求5所述的方法，其中，所述燃料選自由垃圾處理氣體、天然氣、丙烷及其組合組成的組。
7.如權利要求6所述的方法，其中，所述燃料為垃圾處理氣體。
8.如權利要求6所述的方法，其中，所述燃料為天然氣。
9.如權利要求1所述的方法，其中，所述加熱氣體具有大約900°F至大約1200° F(大約482 °C至大約649 °C )的溫度。
10.如權利要求1所述的方法，其中，所述廢水選自由浙濾液、回流水、生成的水及其組合組成的組。
11.如權利要求10所述的方法，其中，所述廢水為浙濾液。
12.如權利要求1所述的方法，其中，基于所述浙濾液的總重量，所述廢水包括大約 Iwt. %至大約5wt. %的固體。
13.如權利要求12所述的方法，其中，基于所述濃縮物的總重量，所述液體濃縮物至少包括大約IOwt. %的固體。
14.如權利要求13所述的方法，其中，基于所述濃縮物的總重量，所述液體濃縮物至少包括大約20wt. %的固體。
15.如權利要求14所述的方法，其中，基于所述濃縮物的總重量，所述液體濃縮物至少包括大約30wt. %的固體。
16.如權利要求15所述的方法，其中，基于所述濃縮物的總重量，所述液體濃縮物至少包括大約50wt. %的固體。
17.如權利要求1所述的方法，其中，基于所述部分蒸發(fā)的混合物的總重量，在步驟(b) 中所述部分蒸發(fā)的混合物包括大約5wt. %至大約20wt. %的液體。
18.如權利要求17所述的方法，其中，基于所述部分蒸發(fā)的混合物的總重量，在步驟(b)中所述部分蒸發(fā)的混合物包括大約IOwt. %至大約15wt. %的液體。
19.如權利要求1所述的方法，其中，所述堿性劑選自由氫氧化鈉、碳酸鈣及其混合物組成的組。
20.如權利要求19所述的方法，其中，所述堿性劑進一步包括氫氧化鈉的溶液。
21.如權利要求19所述的方法，其中，所述堿性劑進一步包括碳酸鈣的漿液。
22.一種通過使用包括硫氧化物(SOx)的加熱氣體來濃縮廢水并且還原其中的SOxW 方法，所述方法包括(a)在壓力下將所述加熱氣體與包括堿性劑的廢水的液體流相結合以形成其混合物并且還原所述硫氧化物；(b)降低所述混合物的靜態(tài)壓力以蒸發(fā)所述混合物中的所述液體的部分，產生包括曳出濃縮液體和液體濃縮物的部分蒸發(fā)的混合物；以及，(c)從所述蒸發(fā)的混合物中去除所述曳出濃縮液體和還原的硫氧化物的部分以提供經(jīng)除霧的氣體。
23.種通過使用包括硫氧化物(SOx)的加熱氣體來濃縮廢水并且還原其中的SOx的方法，所述方法包括(a)在壓力下將所述加熱氣體與廢水的液體流相結合；(b)使所述相結合的加熱氣體和廢水的液體流通過濃縮器的混合過道以形成基于所述混合物的總重量具有大約5重量百分比(wt. % )至大約20wt. %的液體濃度的氣液混合物，所述混合過道具有縮窄部，當從縮窄部的入口穿行到縮窄部的出口時，在所述混合過道內的氣體和液體流在所述縮窄部中加速；(c)使堿性劑與所述氣液混合物接觸以還原所述氣液混合物中的所述硫氧化物；(d)將液體的部分與所述氣液混合物分離以提供夾帶有液滴的氣體混合物，其中所述液體和所述液滴中的一個包括還原的硫氧化物；(e)去除步驟(d)中獲得的所述氣體混合物中夾帶的液滴，以便提供濃縮液體和基本無液體以及基本無SOx的氣體。
24.如權利要求23所述的方法，進一步包括再循環(huán)并且將步驟(e)中獲得的所述濃縮液體與步驟(a)中的廢水的所述液體流相結合。
25.一種用于從廢水中去除氨并且通過加熱氣體濃縮所述廢水的方法，所述方法包括(a)將所述廢水的液體流與pH提升劑相結合以形成提高pH廢水的流；(b)在足以從所述廢水中去除氨的條件下使氣流與所述提高pH廢水的流接觸，產生富氨排氣流和貧氨的提高PH的廢水；(c)在壓力下將所述加熱氣體與所述貧氨的提高PH的廢水的流相結合以形成它們的混合物；(d)降低所述混合物的靜態(tài)壓力以蒸發(fā)所述混合物中的所述液體的部分，產生包括曳出濃縮液體和液體濃縮物的部分蒸發(fā)的混合物；以及，(e)從經(jīng)蒸發(fā)的混合物中去除所述曳出濃縮液體的部分以提供經(jīng)除霧的氣體。
26.如權利要求25所述的方法，進一步包括將在步驟(b)中獲得的所述富氨排氣流與燃燒氣流相結合，并且在存在所述相結合的氣流的情況下燃燒燃料以形成包括在步驟(c)中采用的所述加熱氣體的排氣。
27.如權利要求25所述的方法，其中，所述pH提高劑是腐蝕劑。
28.如權利要求27所述的方法，其中，所述腐蝕劑為氫氧化鈉和石灰中的一種。
29.如權利要求8所述的方法，其中，所述天然氣未經(jīng)過精煉并且直接通過井口供給。
30.如權利要求8所述的方法，其中，所述天然氣被精煉。
全文摘要
一種緊湊型和便攜式液體濃縮器包括氣體入口、氣體出口和將所述氣體入口和所述氣體出口連接的流過道，其中所述流過道包括縮窄部，所述縮窄部使通過流過道的氣體加速。液體入口在縮窄部之前的點處將液體噴射到氣流中以使氣液混合物在流過道內充分混合，使得液體的部分被蒸發(fā)。在縮窄部下游的除霧器或流體洗滌器從氣流中去除曳出液滴并且通過再循環(huán)回路將去除的液體再循環(huán)到液體入口。待濃縮的新鮮液體也以足有抵消在流過道中蒸發(fā)的液體的量的速率被導入再循環(huán)回路中。
文檔編號C02F1/04GK102471095SQ201080034380
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權日2009年7月29日
發(fā)明者克雷格·克雷爾金, 小伯納德·F·杜塞爾, 邁克爾·J·魯奇 申請人:中心地帶科技股份有限公司