專利名稱：用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置，更具體地說，涉及一種用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置，在該裝置中來自煙道氣脫硫工廠的煙道氣脫硫廢水的蒸發(fā)濃縮可以非常有效和穩(wěn)定地進行，并且，一個小規(guī)模的裝置和類似的裝置是可能的。
下面將參考著圖2描述一個傳統(tǒng)的蒸發(fā)濃縮裝置和采用該裝置的一個處理系統(tǒng)。
把廢水引進一個蒸發(fā)容器2或引進一個加熱器3的對于已經濃縮的液體的進入管線9，并與在容器內的液體混合。借助于一個循環(huán)泵10由蒸發(fā)容器2的下部把被混合的容器內液體抽出，并做為被濃縮的液體送到加熱器3，多余的已經濃縮的液體12被送到一個已經濃縮的液體罐11中。一個凝固裝置14進一步做為一種已經濃縮的液體12b處理被送到已經濃縮的液體罐11的已經濃縮的液體12，并做為一種無害的固體物質15排放到系統(tǒng)的外面。
另外，由容器內的液體的蒸發(fā)排放出的所產生的蒸汽被送到一個冷卻器7。
送到加熱器3的被濃縮液體9被加熱，同時通過加熱器3中的加熱管。加熱器3是多管的圓柱形熱交換器，在此裝置中引進加熱器3的殼體中的加熱蒸汽4由于吸收潛熱而凝結，潛熱的這種吸收是由熱交換引起的，凝結水5通過一個蒸汽俘獲器被排放到系統(tǒng)的外面。使得已經流過加熱器3的被濃縮的液體9流回到蒸發(fā)容器2中，并重復地進行蒸發(fā)濃縮。
在蒸發(fā)容器2中所產生的蒸汽6被送到冷卻器7中，并在冷卻器7的一個殼體中被冷卻成凝結水8。冷卻水(冷的)通過冷卻器7的冷卻管。在這些冷卻水(冷的)通過熱交換使所產生的蒸汽冷卻以后，這些冷卻水做為冷卻水(熱的)被排放到冷卻器的外面。隨后，用一個冷卻塔或類似裝置再次把這些冷卻水(熱的)冷卻成冷卻水(冷的)，并以循環(huán)的方式使用。一臺真空泵13抽吸在冷卻器7中不能凝結的氣體，并排放到大氣中。在這里，不能凝結的氣體是指不能由于冷卻而液化的氣體。
使脫硫廢水1與石膏一起飽和，使得加熱蒸汽4的溫度必須不高于75攝氏度，以防止結垢。因此，加熱蒸汽4必須是低溫蒸汽。
另外，由蒸發(fā)容器2所產生的蒸汽6在冷卻器中凝結，并做為凝結水8返回到脫硫裝置。
按照上述的先有技術，由加熱器3送來的加熱蒸汽的熱量把在蒸發(fā)容器2中的廢水加熱。在蒸發(fā)容器2中被加熱的所產生的蒸汽6通過熱交換在冷卻器7中被冷卻水凝結，而所交換的熱量作為在冷卻塔中的蒸發(fā)熱耗散到大氣中。換句話說，加熱蒸汽的大部分熱量作為在冷卻塔中的蒸發(fā)熱排放到大氣中。
另外，先有技術有一個缺點由加熱器3送出的加熱蒸汽的數量非常大。
結果，傳統(tǒng)的蒸發(fā)濃縮裝置有一個問題，在于，做為蒸汽供應給加熱器3的熱能被排放到大氣，使得為了再次把蒸汽4送到加熱器3，需要新的熱能。
另外，產生了一個問題，在于，當不能足夠地把加熱蒸汽供應給加熱器3時，蒸發(fā)容器2中的蒸發(fā)凝結能力下降，并且，該蒸發(fā)濃縮裝置的運行變得不穩(wěn)定，使得不能保持廢水的蒸發(fā)濃縮比不變。
鑒于上述問題，本發(fā)明進行了研究，發(fā)展了一種用于脫硫廢水的蒸發(fā)濃縮裝置。在此裝置中，通過有效地利用所產生的蒸汽的熱能，使得可以有效地在一個蒸發(fā)容器中實現蒸發(fā)濃縮，并且，通過穩(wěn)定地保證加熱蒸汽的數量，使蒸發(fā)濃縮裝置的運行可以穩(wěn)定地進行。
結果，本發(fā)明人發(fā)現這些問題可以被一種用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置解決，該裝置有一個蒸發(fā)容器，和一個用來循環(huán)地加熱的加熱器，其中由蒸發(fā)容器排放出的所產生的蒸汽的全部熱能或部分熱能被一個熱吸收泵回收，并把這些熱能供應給加熱器。
基于這一觀點實現了本發(fā)明。
這就是說，本發(fā)明提供了一種用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置，它有一個蒸發(fā)容器，用來對廢水進行蒸發(fā)濃縮，和一個加熱器，用來循環(huán)地加熱在所述蒸發(fā)容器中的容器內液體，其中由蒸發(fā)容器排放出的所產生的蒸汽的全部熱能或部分熱能被一個熱吸收泵回收，并把這些熱能供應給加熱器。
在這里，最好，所述熱吸收泵使用水(H2O)做為一種致冷劑，并使用溴化鋰(LiBr)溶液做為一種吸收劑(吸收液體)，該泵包括一個蒸發(fā)器，由來自所產生的蒸汽的熱能使致冷劑蒸發(fā)，一個吸收器，用來吸收所述吸收劑中的致冷劑蒸汽，和一個再生換熱器，用來靠使用一個驅動熱源由吸收劑中蒸發(fā)致冷劑使吸收劑被濃縮，從而使它在吸收器中可以再次使用。另外，該熱吸收泵可以設有一個凝結器，通過使用在再生換熱器中產生的致冷劑蒸汽把循環(huán)熱水再次加熱。
最好，所述驅動熱源是蒸汽，或是燃料燃燒的直接火焰，或燃燒氣體，并且，在所述蒸發(fā)容器中的壓力比大氣壓力低。按照本發(fā)明的用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置在下述情況下是最有效的被所述蒸發(fā)容器蒸發(fā)濃縮的廢水是把煤或油燃燒排氣中的硫的氧化物除去的濕法脫硫的廢水。
按照本發(fā)明的蒸發(fā)濃縮裝置，與傳統(tǒng)裝置相比，可以明顯地減少用于蒸發(fā)濃縮廢水所必須的加熱蒸汽的數量。另外，與傳統(tǒng)裝置相比，可以明顯地減少用于凝結由蒸發(fā)容器所產生的蒸汽所必須的冷卻器和冷卻塔裝置的能力。
還有，按照本發(fā)明的裝置，驅動熱源的蒸汽的凝結水是干凈的，沒有被污染，所以可以把它送回到蒸汽產生工廠，重新使用。


圖1為一個設置圖，示出了按照本發(fā)明的用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置的一個實施例；以及圖2為一個傳統(tǒng)的用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置的設置圖。
在圖中，標號1表示脫硫廢水，2表示一個蒸發(fā)容器，3表示一個加熱器，4表示蒸汽，5表示凝結水，6表示所產生的蒸汽，7表示一個冷卻器，8a和8b表示被凝結的水，9表示已經濃縮的水，10表示一個循環(huán)泵，11表示一個已經濃縮的液體的罐，12和12b表示已經濃縮的液體，13a表示一個真空泵，13b表示一臺泵，14表示凝固裝置，15表示固體物質，16表示凝結水罐，17a表示冷卻水(冷的)，17b表示冷卻水(熱的)，18表示蒸發(fā)器，19表示吸收器，20表示再生換熱器，21表示工廠蒸汽，22表示凝結水，23表示被加熱的水，24表示循環(huán)水罐，25a和25b表示循環(huán)的熱水，26a和26b表示泵，27表示循環(huán)的熱水，28表示凝結器，以及29表示熱吸收泵。
下面將參考著圖1描述按照本發(fā)明的一種蒸發(fā)濃縮裝置和采用此濃縮裝置的一個處理系統(tǒng)。
在圖1所示的蒸發(fā)濃縮裝置與在圖2中所示的傳統(tǒng)裝置不同，由蒸發(fā)容器排出的所產生的蒸汽中的全部熱能或部分熱能被一個熱吸收泵回收，并把這些熱能供應給一個加熱器。
在此實施例中，如在圖2中關于先有技術所解釋的那樣，把廢水1引進一個蒸發(fā)容器2，并與在容器內的液體混合。由一個加熱器3送出的循環(huán)水把被混合的容器內的液體加熱，水的一部分蒸發(fā)并被濃縮。
借助于一個循環(huán)泵10由該蒸發(fā)容器2的下部把被濃縮的容器內液體抽出，并做為被濃縮的液體9送到加熱器3。多余的已經濃縮的液體12被排放到系統(tǒng)的外面，被一個凝固裝置14或類似裝置處理成一種無害的固體物質。由容器內液體的蒸發(fā)所排放出的蒸汽6的全部或一部分被送到一個熱吸收泵29，其余部分被送到一個冷卻器7。
送到加熱器3的被濃縮液體9由于熱交換而被加熱，同時通過加熱器3中的加熱管。對于加熱器3通常采用多管的圓柱形熱交換器，在此裝置中，引進加熱器3的殼體中的循環(huán)熱水(熱的)由于吸收潛熱而被冷卻成循環(huán)熱水(冷的)25b，潛熱的這種吸收是由熱交換引起的。循環(huán)熱水(冷的)25b的大部分被送到熱吸收泵29，其余部分被送到蒸汽產生工廠。
在已經流過加熱器3的被濃縮的液體9被容許流回到蒸發(fā)容器中以后，重復進行蒸發(fā)濃縮。在這里，供應給加熱器3的循環(huán)熱水25a最好是有70到80攝氏度的飽和溫度的熱水。
在上面的處理過程中，在蒸發(fā)容器2中的運行條件被設定成下面的值蒸發(fā)溫度正常45到90攝氏度最好50到70攝氏度蒸發(fā)的蒸汽壓力正常70到530乇最好90到190乇例如，如果蒸發(fā)溫度低于45攝氏度，必須使蒸發(fā)容器2的內部為高真空，從而產生一個問題需要一臺高性能的真空泵，這是不經濟的。如果此溫度超過90攝氏度，缺點在于石膏垢增加，在蒸發(fā)濃縮過程中用來加熱的熱量將增加。
在本發(fā)明中，在蒸發(fā)容器2中產生的蒸汽6的全部或一部分被送到熱吸收泵29中。
熱吸收泵29通常使用水做為致冷劑，而使用溴化鋰做為一種吸收劑，此泵包括一個致冷劑蒸發(fā)器18，由來自所產生的蒸汽6的熱能使致冷劑蒸發(fā)，一個吸收器19，用來吸收吸收劑中的致冷劑蒸汽，和一個再生換熱器20，用來通過由吸收劑中蒸發(fā)致冷劑使吸收劑被濃縮，從而使它在吸收器中可以再次使用。另外，最好，熱吸收泵29設有一個凝結器28，用來由再生換熱器中產生的致冷劑蒸汽再次加熱循環(huán)熱水27。
在圖1中，把所產生的蒸汽6的全部或一部分引進在熱吸收泵29中的蒸發(fā)器18中。在該蒸發(fā)器18中，水被所產生的蒸汽6加熱，產生低溫的致冷劑蒸汽，并把這些致冷劑蒸汽供應給吸收器19。通過在熱吸收泵29中致冷劑蒸汽的運動所引起的熱交換，被引進的所產生的蒸汽6由于致冷劑的蒸發(fā)耗散掉熱能，而在凝結器18中被凝結，隨后做為一種凝結水8b由蒸發(fā)器18排出。
用在蒸發(fā)器18中產生的低壓致冷劑蒸汽和來自再生換熱器20的被濃縮的吸收劑供應上述的吸收器19。在此吸收器19中，被濃縮的溴化鋰吸收劑吸收低壓致冷劑蒸汽，轉變成一種稀的溶液，并排出吸收熱。這就是說，致冷劑蒸汽被吸收在有高的溴化鋰濃度的被濃縮的吸收劑中，同時保存蒸汽的熱焓。
把上述的有低的溴化鋰濃度的稀的溶液送到再生換熱器20中，并在該再生換熱器20中被工廠蒸汽21加熱。通過這一加熱，在稀溶液中的致冷劑蒸汽(水蒸汽)被蒸發(fā)，并供應給凝結器28。另外，稀溶液被濃縮成一種濃縮的吸收劑，有高的溴化鋰濃度。把這種濃縮的吸收劑再次供應給吸收器19。
把循環(huán)熱水27引進吸收器19中，并被吸收熱加熱，進而被引進凝結器28中，在那里它被致冷劑蒸汽再次加熱。隨后，循環(huán)熱水27做為一種高溫的被加熱的水23由凝結器28中排出。
給予被加熱的水23的熱能通常達到工廠蒸汽21的大約1.7倍，它的溫度通常達到70到90攝氏度，此溫度取決于被加熱的水23的數量和溫度。
這里，在凝結器28中已經加熱了循環(huán)熱水27的致冷劑蒸汽(水蒸汽)被凝結成水，如果必要，把它供應給蒸發(fā)器18。另外，在該吸收器19中已經吸收了低壓致冷劑蒸汽的稀溶液被供應給再生換熱器20。
這樣，在熱吸收泵中兩次被加熱的熱水23被送到一個循環(huán)水罐24，并與罐24中的工廠蒸汽21的凝結水22結合。
一臺泵26a把在循環(huán)水罐24中的熱水做為循環(huán)熱水(熱的)25a送到加熱器3中。引進加熱器3的循環(huán)熱水25a由于熱交換引起的吸收潛熱而被冷卻，并做為循環(huán)熱水(冷的)25b流出。它的一部分被做為循環(huán)熱水27送到熱吸收泵29中，其它部分被送到蒸汽產生工廠。
在另一方面，在蒸發(fā)容器2中產生的蒸汽6的其它部分被送到冷卻器7，并在該冷卻器7的殼體里被冷卻成凝結水8a。在該冷卻器7的冷卻管中通常流過冷卻水(冷的)，通過熱交換冷卻所產生的蒸汽6，隨后做為冷卻水(熱的)17b被排放到該裝置的外面。此后，冷卻塔或類似裝置再次把冷卻水(熱的)17b冷卻成冷卻水(冷的)，這樣，水被循環(huán)使用。
一臺真空泵13a抽吸在冷卻器7中不能凝結的氣體，并排放到大氣中。在這里，不能凝結的氣體是指不能通過冷卻被液化的氣體。
把由冷卻器7送出的凝結水8a與由熱吸收泵29送出的凝結水8b一起引進凝結水罐16中。在此凝結水罐16中也用該真空泵13a抽吸所產生的不能凝結的氣體，并排放到大氣中。借助于一臺泵13b把在凝結水罐16中的凝結水送到一個脫硫裝置中。
按照本發(fā)明的用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置不限于上述實施例，在本發(fā)明的技術概念范圍內它可以有多種改變。
在按照本發(fā)明的用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置中，可以在一個蒸發(fā)容器中通過有效地利用所產生的蒸汽的熱能有效地進行蒸發(fā)濃縮，并且，通過穩(wěn)定地保證加熱蒸汽的數量可以使蒸發(fā)濃縮裝置的運行穩(wěn)定。
這就是說，按照本發(fā)明，把由所產生的蒸汽得到的熱能取出用來加熱循環(huán)的熱水，靠這樣，可以以大的數量有效地供應用于加熱器的加熱蒸汽。于是，與傳統(tǒng)裝置相比，可以明顯地減少(大約40％到50％)用于蒸發(fā)濃縮廢水所必須的新的加熱蒸汽的數量。另外，此蒸發(fā)濃縮裝置可以穩(wěn)定地運行，并可以使廢水蒸發(fā)濃縮比保持常數。還有，與傳統(tǒng)裝置相比，可以明顯地減少(大約40％到50％)用于凝結由蒸發(fā)容器所產生的蒸汽所必須的冷卻器和冷卻塔裝置的能力。
還有，按照本發(fā)明的裝置，驅動熱源的蒸汽的凝結水是干凈的，沒有被污染，所以可以把它送回到蒸汽產生工廠，再次使用。
權利要求
1．一種用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置，它有一個蒸發(fā)容器，用來對廢水進行蒸發(fā)濃縮，和一個加熱器，用來循環(huán)地加熱在所述蒸發(fā)容器中的容器內液體，其中由所述蒸發(fā)容器排放出所產生的蒸汽的全部熱能或部分熱能被一個熱吸收泵回收，并把所述熱能供應給所述加熱器。
2．按照權利要求1所述的用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于，所述熱吸收泵使用水做為一種致冷劑，并使用溴化鋰溶液做為一種吸收劑，該泵包括一個蒸發(fā)器，由來自所產生的蒸汽的熱能使致冷劑蒸發(fā)，一個吸收器，用來吸收所述吸收劑中的致冷劑蒸汽，和一個再生換熱器，用來靠使用一個驅動熱源由吸收劑中蒸發(fā)致冷劑使吸收劑濃縮，從而使它在吸收器中可以再次使用。
3．按照權利要求1或2所述的用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于，所述驅動熱源是蒸汽，燃料燃燒的直接火焰，或燃料的燃燒氣體。
4．按照權利要求1或2所述的用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于，所述驅動熱源是蒸汽，通過采用所述熱吸收泵把靠凝結所述蒸汽得到的凝結水的熱能供應到所述加熱器。
5．按照權利要求1所述的用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于，在所述蒸發(fā)容器中的壓力比大氣壓力低。
6．按照權利要求1或2所述的用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于，被所述蒸發(fā)容器蒸發(fā)濃縮的廢水是把煤或油燃燒排氣中的硫的氧化物除去的濕法脫硫的廢水。
7．按照權利要求3所述的用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于，被所述蒸發(fā)容器蒸發(fā)濃縮的廢水是把煤或油燃燒排氣中的硫的氧化物除去的濕法脫硫的廢水。
8．按照權利要求4所述的用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于，被所述蒸發(fā)容器蒸發(fā)濃縮的廢水是把煤或油燃燒排氣中的硫的氧化物除去的濕法脫硫的廢水。
9．按照權利要求5所述的用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于，被所述蒸發(fā)容器蒸發(fā)濃縮的廢水是把煤或油燃燒排氣中的硫的氧化物除去的濕法脫硫的廢水。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于廢水的蒸發(fā)濃縮裝置,它有一個蒸發(fā)容器(2),用來對廢水進行蒸發(fā)濃縮,和一個加熱器(3),用來循環(huán)地加熱在蒸發(fā)容器(2)中的容器內液體,其中由蒸發(fā)容器(2)排放出所產生的蒸汽(6)的全部熱能或部分熱能被一個熱吸收泵(29)回收,并把這些熱能供應給加熱器(3)。按照本發(fā)明,可以在該蒸發(fā)容器中通過有效地利用所產生的蒸汽的熱能有效地進行蒸發(fā)濃縮,并且,通過穩(wěn)定地保證加熱蒸汽的數量可以使蒸發(fā)濃縮裝置的運行穩(wěn)定。
文檔編號B01D1/30GK1224697SQ98125948
公開日1999年8月4日 申請日期1998年12月30日 優(yōu)先權日1998年1月28日
發(fā)明者越智英次, 筱田岳男, 吉岡篤, 神吉秀起, 遠藤篤昌 申請人:三菱重工業(yè)株式會社