本發(fā)明涉及生物制藥領(lǐng)域,特別是涉及一種天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置及方法。
背景技術(shù):
在中石油和中石化的天然氣開(kāi)采過(guò)程中,必然伴生一定的含礦化物的污水,然而,由于環(huán)保要求,污水必須進(jìn)行處理之后再達(dá)標(biāo)排放或在不處理的情況下進(jìn)行回注。
現(xiàn)有技術(shù)中,不論是處理之后達(dá)標(biāo)排放還是在不處理的情況下進(jìn)行回注,都要將污水用汽車(chē)槽車(chē)運(yùn)至集中點(diǎn)或用管道輸送至集中點(diǎn),運(yùn)輸距離取決于天然氣井站至集中點(diǎn)的距離,無(wú)論是運(yùn)輸還是管道輸送的成本都很高。
同時(shí),現(xiàn)有技術(shù)中的天然氣污水處理項(xiàng)目中,采用預(yù)處理→ro膜濃縮→蒸發(fā)濃縮→離心分離→流化床干燥的工藝流程,由于傳統(tǒng)的蒸發(fā)濃縮工藝采用蒸汽作為熱源,在對(duì)天然氣污水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的過(guò)程中,必須要安裝鍋爐,鍋爐的熱效率較低,而且污水處理裝置能力大,占地面積也較大,不適宜于小型天然氣井站的污水處理。
因此,如何降低天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮的成本,是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置及方法,用于降低設(shè)備的體積,提高熱源的利用率,節(jié)約能源。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置,包括依次聯(lián)接的預(yù)熱器、燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器、中間濃縮器、篩板閃蒸器、蒸發(fā)結(jié)晶器、以及旋液分離器;所述預(yù)熱器用于加熱污水濃水,所述燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器用于污水濃水的第一次濃縮,將產(chǎn)生的煙氣送入所述篩板閃蒸器中,同時(shí)將產(chǎn)生的二次蒸汽送入所述蒸發(fā)結(jié)晶器中;所述中間濃縮器用于污水濃水的第二次濃縮,并將產(chǎn)生的二次蒸汽送入所述預(yù)熱器中;所述篩板閃蒸器用于污水濃水的第三次濃縮,并將產(chǎn)生的煙氣和蒸汽排空;所述蒸發(fā)結(jié)晶器用于污水濃水的蒸發(fā)結(jié)晶得到漿料,并將產(chǎn)生的二次蒸汽送入所述中間濃縮器中;所述旋液分離器用于對(duì)漿料進(jìn)行固液分離,并將分離出的飽和清液送入所述燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中進(jìn)行濃縮。
優(yōu)選的,所述燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器包括燃燒器、燃燒室及前端夾套、蒸發(fā)室、煙氣室及后端夾套和汽包;所述燃燒器置于所述燃燒室內(nèi),所述燃燒室及前端夾套置于所述蒸發(fā)室的前端,所述煙氣室及后端夾套置于所述蒸發(fā)室的后端,所述汽包置于所述蒸發(fā)室的上部;所述燃燒器內(nèi)設(shè)有用于燃?xì)馀c壓縮空氣混合的旋流混合器、天然氣進(jìn)口、供天然氣流入所述燃燒器的天然氣通道、壓縮空氣進(jìn)口以及供壓縮空氣流入所述燃燒器的壓縮空氣通道。
優(yōu)選的,所述燃燒室及前端夾套包括燃燒室、包覆于所述燃燒室外部的前端夾套、與所述燃燒室和所述前端夾套相連接的第一觀察孔和爐門(mén)、與所述前端夾套相連接的第一排凈口和濃水進(jìn)口。
優(yōu)選的,所述蒸發(fā)室包括后端夾套平衡口、前端夾套平衡口、置于所述蒸發(fā)室下部的鞍座、置于所述蒸發(fā)室上部的對(duì)流上升管、置于所述蒸發(fā)室內(nèi)的換熱管以及蒸發(fā)室的外殼;所述煙氣室及后端夾套包括第一煙氣室,包覆于所述第一煙氣室外部的后端夾套和煙氣出口,與所述后端夾套相連接的第二排凈口和回流清液進(jìn)口。
優(yōu)選的,所述汽包包括表面汽化室,除沫室,置于所述表面汽化室前端側(cè)的就地液位計(jì)口,置于所述表面汽化室下部的第一濃縮液出口,置于所述表面汽化室上部的遠(yuǎn)傳液位計(jì)口、第一壓力表口和第一溫度計(jì)口,置于所述除沫室內(nèi)部的除沫罩,置于所述除沫室頂部的二次蒸汽出口。
優(yōu)選的,所述篩板閃蒸器包括煙氣室及夾套、閃蒸蒸發(fā)室、液位計(jì)筒體;所述煙氣室及夾套置于篩板閃蒸器的下部,所述閃蒸蒸發(fā)室置于所述煙氣室及夾套的上部,所述液位計(jì)筒體置于所述夾套和所述閃蒸蒸發(fā)室的外側(cè)。
優(yōu)選的,所述煙氣室及夾套包括第二煙氣室、夾套、置于所述夾套下部的腿式支座、置于所述第二煙氣室底部的煙氣室排凈口、置于所述夾套底部的夾套排凈口、置于所述第二煙氣室外側(cè)的第二壓力表口和第二溫度計(jì)口、置于所述第二煙氣室頂部的篩板、置于所述夾套外側(cè)的第二濃縮液進(jìn)口、與所述第二煙氣室和所述夾套相連接的煙氣進(jìn)口和第二觀察孔。
優(yōu)選的,所述閃蒸蒸發(fā)室包括氣相閃蒸室、液相加熱室、置于所述液相加熱室內(nèi)的隔板和液位上升管、置于所述液相加熱室外側(cè)的第三濃縮液出口和第三溫度計(jì)口、置于所述氣相閃蒸室和所述液相加熱室外側(cè)的視鏡、置于所述氣相閃蒸室頂部的煙氣和蒸汽出口。
一種天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮方法,包括以下步驟:
步驟s1:將膜濃縮后的污水濃水輸送至預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱;
步驟s2:將預(yù)熱后的所述污水濃水送至燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中進(jìn)行濃縮,得到第一濃縮液;
步驟s3:所述第一濃縮液利用自身的壓力進(jìn)入中間濃縮器中再次濃縮,得到第二濃縮液;
步驟s4:所述第二濃縮液利用壓差和位差進(jìn)入篩板閃蒸器中進(jìn)行閃蒸蒸發(fā),得到第三濃縮液;
步驟s5:所述第三濃縮液進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器中進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶后得到固液比為9%-11%的漿料;
步驟s6:所述蒸發(fā)結(jié)晶器中獲得的漿料經(jīng)旋液分離器進(jìn)行固液分離后,得到的飽和清液返回至所述步驟s2的燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,得到的固液比≥60%的漿料送去干燥。
優(yōu)選的,所述燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入所述蒸發(fā)結(jié)晶器中,所述蒸發(fā)結(jié)晶器中產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入所述中間濃縮器中,所述中間濃縮器中產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入所述預(yù)熱器中;所述燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入所述篩板閃蒸器中與所述第二濃縮液進(jìn)行直接接觸傳熱蒸發(fā)和閃蒸,同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌,洗滌后的所述煙氣和所產(chǎn)生的二次蒸汽排空。
本發(fā)明所提供的天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置,包括依次聯(lián)接的預(yù)熱器、燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器、中間濃縮器、篩板閃蒸器、蒸發(fā)結(jié)晶器以及旋液分離器;所述預(yù)熱器用于加熱污水濃水,所述燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器用于污水濃水的第一次濃縮,并將產(chǎn)生的煙氣送入所述篩板閃蒸器中,將產(chǎn)生的二次蒸汽送入所述蒸發(fā)結(jié)晶器中;所述中間濃縮器用于污水濃水的第二次濃縮,并將產(chǎn)生的二次蒸汽送入所述預(yù)熱器中;所述篩板閃蒸器用于污水濃水的第三次濃縮,并將產(chǎn)生的煙氣和蒸汽排空;所述蒸發(fā)結(jié)晶器用于污水濃水的蒸發(fā)結(jié)晶得到漿料,并將產(chǎn)生的二次蒸汽送入所述中間濃縮器中;所述旋液分離器用于對(duì)漿料進(jìn)行固液分離,并將分離出的飽和清液送入所述燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中進(jìn)行濃縮。該天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置,將燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置各部分連接的更為緊密,結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小,節(jié)省了鍋爐裝置的建設(shè),并且將所述燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器、所述中間濃縮器以及所述蒸發(fā)結(jié)晶器中產(chǎn)生的二次蒸汽或者煙氣進(jìn)行再次利用,以達(dá)到節(jié)約能源的目的。
本發(fā)明所提供的天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮方法,包括以下步驟:步驟s1:將膜濃縮后的污水濃水輸送至預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱;步驟s2:將預(yù)熱后的所述污水濃水送至燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中進(jìn)行濃縮,得到第一濃縮液;步驟s3:所述第一濃縮液利用自身的壓力進(jìn)入中間濃縮器中再次濃縮,得到第二濃縮液;步驟s4:所述第二濃縮液利用壓差和位差進(jìn)入篩板閃蒸器中進(jìn)行閃蒸蒸發(fā),得到第三濃縮液;步驟s5:所述第三濃縮液進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器中進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶后得到固液比為9%-11%的漿料;步驟s6:所述蒸發(fā)結(jié)晶器中獲得的漿料經(jīng)旋液分離器進(jìn)行固液分離后,得到的飽和清液返回至所述步驟s2的燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,得到的固液比≥60%的漿料送去干燥。該天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮方法,利用燃?xì)庾鳛闊嵩丛谒鋈細(xì)庹舭l(fā)濃縮器內(nèi)對(duì)污水濃水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,同時(shí)產(chǎn)生二次蒸汽為所述蒸發(fā)結(jié)晶器提供使用的熱源,利用所述燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器的煙氣作為熱源在所述篩板閃蒸器內(nèi)對(duì)第二濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌凈化,能源利用率高,提高效果,進(jìn)而可以有效降低天然氣污水蒸發(fā)濃縮的成本,能將天然氣礦現(xiàn)有燃?xì)赓Y源進(jìn)行充分的利用。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施個(gè)例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施個(gè)例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹,顯而易見(jiàn),下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施個(gè)例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明所提供的天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置中燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明所提供的天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置中篩板閃蒸器一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明所提供的天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮方法的流程圖;
圖4為本發(fā)明所提供的天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮方法的原理圖;
其中:1—燃燒器、1-1—旋流混合器、1-2—天然氣進(jìn)口、1-3—壓縮空氣進(jìn)口、2—燃燒室及前端夾套、2-1—燃燒室、2-2—第一排凈口、2-3—第一觀察孔、2-4—前端夾套、2-5—濃水進(jìn)口、2-6—爐門(mén)、3—蒸發(fā)室、3-1—后端夾套平衡口、3-2—鞍座、3-3—對(duì)流上升管、3-4—換熱管、3-5—前端夾套平衡口、4—煙氣室及后端夾套、4-1—后端夾套、4-2—回流清液進(jìn)口、4-3—煙氣出口、4-4—煙氣室、4-5—第二排凈口、5—汽包、5-1—就地液位計(jì)口、5-2—第一濃縮液出口、5-3—表面汽化室、5-4—遠(yuǎn)傳液位計(jì)口、5-5—除沫室、5-6—除沫罩、5-7—二次蒸汽出口、5-8—壓力表口、5-9—第一溫度計(jì)口、6—煙氣室及夾套、6-1—煙氣室排凈口、6-2—夾套排凈口、6-3—夾套、6-4—煙氣室、6-5—煙氣進(jìn)口、6-6—壓力表口、6-7—第二溫度計(jì)口、6-8—篩板、6-9—第二濃縮液進(jìn)口、6-10—第二觀察孔、6-11—腿式支座、7—閃蒸蒸發(fā)室、7-1—第三濃縮液出口、7-2—液位上升管、7-3—第三溫度計(jì)口、7-4—視鏡、7-5—隔板、7-6—煙氣加蒸汽出口、7-7—?dú)庀嚅W蒸室、7-8—液相加熱室、8—液位計(jì)筒體、8-1—液位計(jì)筒體本體、8-2—視鏡。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的核心是提供一種天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置及方法,能夠顯著的降低設(shè)備的體積,提高各結(jié)構(gòu)的緊湊性,提高熱源的利用率,以達(dá)到節(jié)約能源的目的。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參考圖1至圖4,圖1為本發(fā)明所提供的天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置中燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明所提供的天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置中篩板閃蒸器一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本發(fā)明所提供的天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮方法的流程圖;圖4為本發(fā)明所提供的天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮方法的原理圖。
在該實(shí)施方式中,天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置包括依次聯(lián)接的預(yù)熱器、燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器、中間濃縮器、篩板閃蒸器、蒸發(fā)結(jié)晶器、以及旋液分離器。
其中,預(yù)熱器用于加熱污水濃水,燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器用于污水濃水的第一次濃縮,并將產(chǎn)生的煙氣送入篩板閃蒸器中,將產(chǎn)生的二次蒸汽送入蒸發(fā)結(jié)晶器中;中間濃縮器用于污水濃水的第二次濃縮,并將產(chǎn)生的二次蒸汽送入預(yù)熱器中;篩板閃蒸器用于污水濃水的第三次濃縮,并將產(chǎn)生的煙氣和蒸汽排空;蒸發(fā)結(jié)晶器用于污水濃水的蒸發(fā)結(jié)晶得到漿料,并將產(chǎn)生的二次蒸汽送入中間濃縮器中;旋液分離器用于對(duì)漿料進(jìn)行固液分離,并將分離出的飽和清液送入燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中進(jìn)行濃縮。
該天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置,將燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置各部分連接的更為緊密,結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小,節(jié)省了鍋爐裝置的建設(shè),并且將燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器、中間濃縮器以及蒸發(fā)結(jié)晶器中產(chǎn)生的二次蒸汽或者煙氣進(jìn)行再次利用,以達(dá)到節(jié)約能源的目的。
進(jìn)一步,該天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置還包括加料泵、蒸發(fā)鼓風(fēng)機(jī)、阻氣排水罐ⅰ、過(guò)料泵和阻氣排水罐ⅱ。其中,加料泵用于將膜濃縮后的污水濃水輸送至預(yù)熱器,蒸發(fā)鼓風(fēng)機(jī)用于加壓空氣對(duì)天然氣在蒸發(fā)濃縮器內(nèi)燃燒進(jìn)行助燃,阻氣排水罐ⅰ和阻氣排水罐ⅱ分別是中間濃縮器和蒸發(fā)結(jié)晶器冷凝水排放的汽液分離設(shè)備,過(guò)料泵用于輸送第三濃縮液從篩板閃蒸器進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器。
具體的,本實(shí)施個(gè)例所提供的天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置,將膜濃縮后的污水濃水用加料泵輸送經(jīng)預(yù)熱器進(jìn)入燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器,具體的,預(yù)熱器可利用中間濃縮器產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行預(yù)熱,多余的蒸汽進(jìn)入污水預(yù)處理裝置中的精制折流槽中,點(diǎn)燃天然氣用蒸發(fā)鼓風(fēng)機(jī)加壓空氣進(jìn)行助燃,旋液分離器的清液也進(jìn)入燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器,得到的第一濃縮液利用自身的壓力進(jìn)入中間濃縮器,煙氣進(jìn)入篩板閃蒸器,二次蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器;利用蒸發(fā)結(jié)晶器產(chǎn)生的二次蒸汽作為熱源,將從燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器過(guò)來(lái)的第一濃縮液在中間濃縮器內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,得到的第二濃縮液利用壓差和位差進(jìn)入篩板閃蒸器,二次蒸汽進(jìn)入預(yù)熱器,冷凝水經(jīng)阻氣排水罐ⅰ達(dá)標(biāo)排放;利用燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器產(chǎn)生的煙氣作為熱源,將從中間濃縮器過(guò)來(lái)的第二濃縮液在篩板閃蒸器內(nèi)進(jìn)行閃蒸蒸發(fā),得到的第三濃縮液用過(guò)料泵輸送進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器,煙氣在篩板閃蒸器內(nèi)經(jīng)洗滌后和二次蒸汽一起排空;利用燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器的二次蒸汽作為熱源,將從篩板閃蒸器過(guò)來(lái)的第三濃縮液在蒸發(fā)結(jié)晶器內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)和結(jié)晶,得到的二次蒸汽進(jìn)入中間濃縮器,冷凝水經(jīng)阻氣排水罐ⅱ達(dá)標(biāo)排放,固液比10%左右漿料用采鹽泵輸送進(jìn)入旋液分離器進(jìn)行固液分離,飽和清液進(jìn)入燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器,固液比大于60%的漿料進(jìn)入干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥。
在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器包括燃燒器1、燃燒室及前端夾套2、蒸發(fā)室3、煙氣室及后端夾套4和汽包5;燃燒器1置于燃燒室2-1內(nèi),天然氣與壓縮空氣充分混合后在燃燒室2-1內(nèi)進(jìn)行燃燒,燃燒室及前端夾套2設(shè)置于蒸發(fā)室3的前端,煙氣室及后端夾套4置于蒸發(fā)室3的后端,汽包5置于蒸發(fā)室3的上部;燃燒器1內(nèi)設(shè)有用于燃?xì)馀c壓縮空氣混合的旋流混合器1-1、天然氣進(jìn)口1-2、供天然氣流入燃燒器1的天然氣通道、壓縮空氣進(jìn)口1-3以及供壓縮空氣流入燃燒器1的壓縮空氣通道。其中,旋流混合器1-1用于將天然氣和壓縮空氣在燃燒前進(jìn)行充分混合,天然氣進(jìn)口1-2是天然氣進(jìn)入燃燒器1的通道,壓縮空氣進(jìn)口1-3是壓縮空氣進(jìn)入燃燒器1的通道,為天然氣燃燒提供足夠的氧氣。
在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,燃燒室及前端夾套2包括燃燒室2-1、包覆于燃燒室2-1外部的前端夾套2-4、與燃燒室2-1和前端夾套2-4相連接的第一觀察孔2-3和爐門(mén)2-6、與前端夾套2-4相連接的第一排凈口2-2和濃水進(jìn)口2-5。
其中,燃燒室2-1為天然氣燃燒提供必要的燃燒空間;第一排盡口2-2是停車(chē)處理時(shí)排盡前端夾套2-4內(nèi)物料的通道;第一觀察孔2-3是觀察燃燒室2-1中的火焰狀況,以判斷天然氣的燃燒是否充分;前端夾套2-4是保護(hù)燃燒室2-1的金屬外殼,并通過(guò)燃燒室2-1的金屬外殼進(jìn)行對(duì)流傳熱;濃水進(jìn)口2-5是濃水進(jìn)入燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器的通道;設(shè)置的爐門(mén)2-6用于在拆開(kāi)爐門(mén)時(shí)為開(kāi)車(chē)點(diǎn)火提供燃燒所需的氧氣(停車(chē)時(shí)要拆開(kāi)爐門(mén))。
在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,蒸發(fā)室3作為燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器的主要傳熱部分,包括后端夾套平衡口3-1、前端夾套平衡口3-5、置于蒸發(fā)室3下部的鞍座3-2、置于蒸發(fā)室3上部的對(duì)流上升管3-3、置于蒸發(fā)室3內(nèi)的換熱管3-4以及蒸發(fā)室3的外殼。
具體的,后端夾套平衡口3-1用于讓蒸發(fā)室3內(nèi)的物料與后端夾套4-1的物料處于平衡狀態(tài);鞍座3-2用于支承燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器;對(duì)流上升管3-3是使加熱后的物料上升進(jìn)入汽包5的通道;換熱管3-4作為在蒸發(fā)室3內(nèi)進(jìn)行對(duì)流傳熱的主要元件;前端夾套平衡口3-5用于讓蒸發(fā)室3內(nèi)的物料與前端夾套2-4的物料處于平衡狀態(tài)。
在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,煙氣室及后端夾套4包括第一煙氣室4-4,包覆于第一煙氣室4-4外部的后端夾套4-1和煙氣出口4-3,與后端夾套4-1相連接的第二排凈口4-5和回流清液進(jìn)口4-2。
具體的,煙氣及后端夾套4是分別為煙氣緩沖提供必要的空間和保護(hù)煙氣室4-4的金屬外殼;后端夾套4-1是保護(hù)煙氣室4-4的金屬外殼,并通過(guò)煙氣室4-4的金屬外殼進(jìn)行對(duì)流傳熱;回流清液進(jìn)口4-2是固液分離后的飽和清液進(jìn)入燃?xì)庹舭l(fā)器的通道;煙氣出口4-3是煙氣進(jìn)入篩板閃蒸器的通道;煙氣室4-4是為煙氣緩沖提供必要的空間;第二排盡口4-5是停車(chē)處理時(shí)排盡后端夾套4-1內(nèi)物料的通道。
在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,汽包5包括表面汽化室5-3,除沫室5-5,置于表面汽化室5-3前端側(cè)的就地液位計(jì)口5-1,置于表面汽化室5-3下部的第一濃縮液出口5-2,置于表面汽化室5-3上部的遠(yuǎn)傳液位計(jì)口5-4、第一壓力表口5-8和第一溫度計(jì)口5-9,置于除沫室5-5內(nèi)部的除沫罩5-6,置于除沫室5-5頂部的二次蒸汽出口5-7。
具體的,汽包5是表面汽化產(chǎn)生蒸汽的關(guān)鍵部件;就地液位計(jì)口5-1是安裝就地觀察汽包5的就地液位計(jì)的接口;第一濃縮液出口5-2是濃水在燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器內(nèi)濃縮得到的第一濃縮液流出的通道;表面汽化室5-3是濃水加熱后進(jìn)行表面汽化的空間;遠(yuǎn)傳液位計(jì)接口5-4是安裝遠(yuǎn)傳液位計(jì)的接口;除沫室5-5是脫除蒸汽中液珠的空間;除沫罩5-6是脫除蒸汽中液珠的主要元件;二次蒸汽出口5-7是表面汽化產(chǎn)生的二次蒸汽流出的通道;壓力表口5-8是安裝用于觀察汽包5的氣相壓力表的接口;第一溫度計(jì)口5-9是安裝用于觀察汽包5的氣相溫度計(jì)的接口。
在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,篩板閃蒸器包括煙氣室及夾套6、閃蒸蒸發(fā)室7、液位計(jì)筒體8;煙氣室及夾套6置于篩板閃蒸器的下部,閃蒸蒸發(fā)室7置于所述煙氣室及夾套6的上部,液位計(jì)筒體8置于夾套6-3和閃蒸蒸發(fā)室7的外側(cè)。
在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,煙氣室及夾套6包括第二煙氣室6-4、夾套6-3、置于夾套6-3下部的腿式支座6-11、置于第二煙氣室6-4底部的煙氣室排凈口6-1、置于夾套6-3底部的夾套排凈口6-2、置于第二煙氣室6-4外側(cè)的第二壓力表口6-6和第二溫度計(jì)口6-7、置于第二煙氣室6-4頂部的篩板6-8、置于夾套6-3外側(cè)的第二濃縮液進(jìn)口6-9、與第二煙氣室6-4和夾套6-3相連接的煙氣進(jìn)口6-5和第二觀察孔6-10。
具體的,煙氣室及夾套6是燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器的煙氣進(jìn)入篩板閃蒸器的緩沖空間;煙氣室排盡口6-1是當(dāng)篩板閃蒸器的篩板6-8出現(xiàn)漏液時(shí),能及時(shí)將煙氣室6-4內(nèi)的積液排出的通道;夾套排盡口6-2是停車(chē)處理時(shí)排盡夾套6-3內(nèi)物料的通道;夾套6-3是保護(hù)煙氣室6-4的金屬外殼,并通過(guò)煙氣室6-4的金屬外殼進(jìn)行對(duì)流傳熱;煙氣室6-4是為煙氣緩沖提供必要的空間;煙氣進(jìn)口6-5是燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器的煙氣進(jìn)入篩板閃蒸器的通道;壓力表接口6-6是安裝用于觀察煙氣室6-4的煙氣壓力表的接口;第二溫度計(jì)口6-7是安裝用于觀察煙氣室6-4的煙氣溫度計(jì)的接口;篩板6-8是煙氣通過(guò)篩板6-8的小孔進(jìn)入閃蒸室7的通道,當(dāng)煙氣的小孔速度大于漏點(diǎn)氣速時(shí),物料就不會(huì)泄漏進(jìn)入煙氣室;第二濃縮液進(jìn)口6-9是第二濃縮液進(jìn)入篩板閃蒸器的通道;第二觀察孔6-10是觀察在煙氣室6-4內(nèi)是否有積液及篩板6-8是否漏液;腿式支座6-11是用于支承篩板閃蒸器。
在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,閃蒸蒸發(fā)室7包括氣相閃蒸室7-7、液相加熱室7-8、置于液相加熱室7-8內(nèi)的隔板7-5和液位上升管7-2、置于液相加熱室7-8外側(cè)的第三濃縮液出口7-1和第三溫度計(jì)口7-3、置于氣相閃蒸室7-7和液相加熱室7-8外側(cè)的視鏡7-4、置于氣相閃蒸室7-7頂部的煙氣和蒸汽出口7-6。
具體的,閃蒸蒸發(fā)室7用于在煙氣加熱物料和在降溫降壓的同時(shí)進(jìn)行表面閃蒸蒸發(fā);第三濃縮液出口7-1作為第二濃縮液在篩板閃蒸器內(nèi)閃蒸蒸發(fā)后得到的第三濃縮液流出的通道;液位上升管7-2作為夾套6-3內(nèi)的物料上升進(jìn)入閃蒸蒸發(fā)室7的通道;第三溫度計(jì)口7-3的安裝用于觀察閃蒸蒸發(fā)室7的液相溫度計(jì)的接口;視鏡7-4用于就地觀察閃蒸蒸發(fā)室7內(nèi)的物料液位;隔板7-5使閃蒸蒸發(fā)室7內(nèi)的物料產(chǎn)生繞流;煙氣加蒸汽出口7-6作為經(jīng)物料洗滌后的煙氣和閃蒸蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽流出篩板閃蒸器的通道;氣相閃蒸室7-7是用煙氣加熱物料和在降溫降壓的同時(shí)進(jìn)行表面閃蒸蒸發(fā)的空間;液相加熱室7-8是煙氣加熱物料的空間。
在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,液位計(jì)筒體8包括液位計(jì)筒體本體8-1和安裝在液位計(jì)筒體本體8-1的一側(cè),便于觀察開(kāi)車(chē)前加料液位高度的視鏡8-2。
具體的,液位計(jì)筒體8用于安裝遠(yuǎn)傳液位計(jì)和觀察開(kāi)車(chē)前加料的液位;液位計(jì)筒體本體8-1用于安裝遠(yuǎn)傳液位計(jì);視鏡8-2用于觀察開(kāi)車(chē)前加料的液位。
除上述天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置外,本發(fā)明還提供了一種天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮方法。
該天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮方法包括以下步驟:
步驟s1:將膜濃縮后的污水濃水輸送至預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱;
步驟s2:將預(yù)熱后的污水濃水送至燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中進(jìn)行濃縮,得到第一濃縮液,燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器既具備鍋爐的功能,又具備蒸發(fā)濃縮的功能;
步驟s3:第一濃縮液利用自身的壓力進(jìn)入中間濃縮器中再次濃縮,得到第二濃縮液;
步驟s4:第二濃縮液利用壓差和位差進(jìn)入篩板閃蒸器中進(jìn)行閃蒸蒸發(fā),得到第三濃縮液,篩板閃蒸器既具備煙氣洗滌的功能,又具備蒸發(fā)濃縮的功能;優(yōu)選的,篩板6-8閃蒸是利用燃?xì)庹舭l(fā)濃縮的煙氣作為熱源,煙氣接觸第二濃縮液時(shí)直接傳遞熱量并對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌,在常壓狀況下進(jìn)行閃蒸,出口煙氣和蒸汽的溫度小于110℃。
步驟s5:第三濃縮液進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器中進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶后得到固液比為9%-11%的漿料;
步驟s6:蒸發(fā)結(jié)晶器中獲得的漿料經(jīng)旋液分離器進(jìn)行固液分離后,得到的飽和清液返回至步驟s2的燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮器,得到的固液比≥60%的漿料送去干燥。
在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,步驟s2中,還包括:
向燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中輸入壓縮空氣助燃。
在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中的產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器中,蒸發(fā)結(jié)晶器中產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入中間濃縮器中,中間濃縮器中產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入預(yù)熱器中。
具體的,預(yù)熱器對(duì)污水濃水的預(yù)熱,是利用中間濃縮器的二次蒸汽進(jìn)行預(yù)熱,多余蒸汽去預(yù)處理精制折流槽,具體地說(shuō),多余蒸汽去預(yù)處理精制折流槽是指干燥尾部的煙氣預(yù)熱污水粗水的情況下的溫度達(dá)不到要求時(shí),調(diào)配部分蒸汽過(guò)去進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度根據(jù)整個(gè)裝置的熱量平衡來(lái)確定,當(dāng)蒸汽為常壓時(shí),預(yù)熱溫度在90℃以下。
在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器中產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入篩板閃蒸器中與第二濃縮液進(jìn)行直接接觸傳熱蒸發(fā)和閃蒸,同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌,洗滌后的煙氣和所產(chǎn)生的二次蒸汽排空。
本發(fā)明提供的燃?xì)庹舭l(fā)濃縮方法的工藝原理如圖4所示,包括三條工藝線路:
1、污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮線路
污水濃水由加料泵輸送經(jīng)預(yù)熱器進(jìn)入燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器,得到的第一濃縮液利用自身的壓力進(jìn)入中間濃縮器,得到的第二濃縮液利用壓差和位差進(jìn)入篩板閃蒸器,得到的第三濃縮液經(jīng)過(guò)料輸送入蒸發(fā)結(jié)晶器,得到的10%左右的漿料經(jīng)采鹽泵輸送進(jìn)入旋液分離器進(jìn)行固液分離,得到的清液利用自身壓力進(jìn)入燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器,60%左右的漿料送干燥。
2、蒸汽線路
污水濃水和固液分離的飽和清液在燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器內(nèi)蒸發(fā)濃縮產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶,蒸發(fā)結(jié)晶器產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入中間濃縮器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,中間濃縮器產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入預(yù)熱器對(duì)污水濃水進(jìn)行預(yù)熱,另外根據(jù)需要可調(diào)節(jié)該二次蒸汽去污水預(yù)處理。
3、燃?xì)饩€路
點(diǎn)燃天然氣用蒸發(fā)鼓風(fēng)機(jī)加壓空氣進(jìn)行助燃,在燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,產(chǎn)生煙氣進(jìn)入篩板閃蒸器與第二濃縮液進(jìn)行直接接觸傳熱蒸發(fā)和閃蒸,同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌,洗滌后的煙氣和所產(chǎn)生的二次蒸汽排空。
本實(shí)施個(gè)例所提供的燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置或方法,具體的工作原理如下:
1、預(yù)處理和膜濃縮后的污水濃水用加料泵輸送經(jīng)預(yù)熱器利用中間濃縮器的二次蒸汽預(yù)熱后,進(jìn)入燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器;并且使冷凝水達(dá)標(biāo)排放。
2、天然氣利用壓縮空氣助燃,具體可以利用蒸發(fā)鼓風(fēng)機(jī)加壓,在燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器的燃燒室2-1、蒸發(fā)室3和第一煙氣室4-4內(nèi)加熱污水濃水和固液分離后的飽和清液的混合液,得到第一濃縮液進(jìn)入中間濃縮器;并且使煙氣進(jìn)入篩板閃蒸器,二次蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器。
3、利用蒸發(fā)結(jié)晶器的二次蒸汽在中間濃縮器內(nèi)加熱第一濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,得到第二濃縮液進(jìn)入篩板閃蒸器;并且使冷凝水經(jīng)阻氣排水罐ⅰ達(dá)標(biāo)排放,二次蒸汽進(jìn)入預(yù)熱器。
4、煙氣進(jìn)入篩板閃蒸器,在液相加熱室7-8中進(jìn)行洗滌;在第二煙氣室6-4和液相加熱室7-8中加熱第二濃縮液,并在氣相閃蒸室7-7中對(duì)第二濃縮進(jìn)行閃蒸蒸發(fā),得到第三濃縮液經(jīng)過(guò)料泵輸送進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器;煙氣經(jīng)洗滌后與閃蒸的二次蒸汽達(dá)標(biāo)排放。
5、利用燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器的二次蒸汽在蒸發(fā)結(jié)晶器內(nèi)加熱第三濃縮液,得到固液比10%左右的漿料,用采鹽泵輸送進(jìn)入旋液分離器進(jìn)行固液分離;并且使冷凝水經(jīng)阻氣排水罐ⅱ達(dá)標(biāo)排放,二次蒸汽進(jìn)入中間濃縮器。
6、旋液分離后固液比≥60%的漿料去干燥;并將飽和清液回流進(jìn)入燃?xì)庹舭l(fā)濃縮器。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的天然氣污水燃?xì)庹舭l(fā)濃縮裝置及方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施個(gè)例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。