一种低温液体蒸发器制造技术

本发明专利技术涉及液体蒸发浓缩领域，尤其涉及一种低温液体蒸发器。包括以管道连接的储水单元、换热单元和蒸发单元，换热单元对液体至少加热3摄氏度，蒸发单元包括蒸发器和抽风机，蒸发器具有进风口，抽风机能使蒸发器内部形成微负压环境；液体自储水单元流经换热单元加热后，到达蒸发单元的微负压环境中进行蒸发，成为浓缩液体流回储水单元，如此循环反复浓缩直至晶体析出。本发明专利技术的低温液体蒸发装置，利用水蒸汽分压力与饱和水蒸汽分压力之间的差值作为蒸发驱动力，使蒸发过程在微负压条件下仅需加热3摄氏度即满足蒸发要求，实现液体在低温下蒸发，极大地降低了蒸发的条件和成本，实现高硫废水、电镀废水等高盐废水的零排放处理，保护生态环境。

Low temperature liquid evaporator

The invention relates to the field of liquid evaporation and concentration, in particular to a cryogenic liquid evaporator. Including the pipeline connecting the water storage unit, heat exchanger unit and the evaporation unit, heat transfer unit for liquid heating at least 3 degrees Celsius, the evaporation unit includes an evaporator and an exhaust fan, an evaporator with the air inlet, suction the evaporator is formed inside the micro vacuum environment; liquid from the water storage unit through the heat exchanger unit after heating, evaporation the micro vacuum evaporation unit in the environment to be concentrated, liquid flows back to the water storage unit, so repeated until the concentration of crystal precipitation cycle. Low temperature liquid evaporation device of the invention, the water vapor pressure difference between the pressure and the saturated steam as the driving force of the heating evaporation, only 3 degrees Celsius that meet the requirement in the micro evaporation under vacuum evaporation process, the liquid evaporation at low temperature, which greatly reduces the cost of implementation conditions and evaporation. Zero emissions and high sulfur wastewater, electroplating wastewater with high salt wastewater treatment, protect the ecological environment.

【技术实现步骤摘要】
一种低温液体蒸发器
本专利技术涉及液体蒸发浓缩领域，尤其涉及一种低温液体蒸发器。
技术介绍
高盐废水是指含盐量至少1％的废水，其主要来自于钢铁行业、化工行业、电力行业及石油天然气的采集加工等，如火电厂脱硫废水、钢铁厂防指纹废液以及电镀厂电镀废水，这种废水含有多种物质，包括盐、油、有机重金属和放射性物质，如果任其排放入江河湖海，会严重影响水质土壤，对水中动植物生长产生毒害和抑制作用。含盐废水的产生途径广泛，水量也逐年增加。去除含盐污水中的有机污染物对环境造成的影响至关重要。面对高盐废水，目前主要处理手段有以下几种方法：①浓缩蒸发处理法、②膜渗透除盐法、③电解除盐法、④耐盐菌生化处理法。其中浓缩蒸发处理法具有处理量大，对处理水质要求不高等优势，是目前主流处理手段；但是由于传统蒸发方法需要将液体加热到至少80度以上才开始蒸发过程，需要大量热能，而且蒸发器使用烧炉存在烧炉内温度无法精确控制、热能传递流失等众多缺陷，运行成本非常昂贵；不仅如此，高温蒸发会引起有毒有害有机物质挥发到空气当中，造成气体污染。
技术实现思路
针对以上现有技术的不足，本专利技术提供的低温液体蒸发装置，其原理是利用水蒸汽分压力与饱和水蒸汽分压力之间的差值作为蒸发驱动力，使蒸发过程在微负压条件下仅需加热3摄氏度即满足蒸发要求，实现液体在低温下蒸发，极大地降低了蒸发的条件和成本。本专利技术的技术方案为：一种低温液体蒸发器，其特征在于，包括以管道连接的储水单元、换热单元和蒸发单元，所述换热单元对液体至少加热3摄氏度，所述蒸发单元包括蒸发器和抽风机，所述蒸发器具有进风口，所述抽风机能使蒸发器内部形成微负压环境；所述液体自储水单元流经换热单元加热后，到达蒸发单元的微负压环境中进行蒸发，成为浓缩液体流回储水单元，如此循环反复浓缩直至晶体析出。所述蒸发器内部设有水平布置的布水管和竖直布置的蒸发板，所述布水管设置于蒸发板上部并与蒸发器外部进水管道相连，布水管底部设有出水孔；所述抽风机位于蒸发器侧上方，进风口位于蒸发器的另一侧下方，所述蒸发板上分布有凸点和微孔，所述微孔位于凸点的侧下方，所述微孔相对于凸点的位置与所述进风口相对于抽风机的位置相同。所述蒸发器底部设有水平布置的集水管，集水管与蒸发器外部出水管道相连，集水管上部设有进水孔。所述储水单元包括储液罐和循环泵。所述储液罐下部为结晶区，所述结晶区具有晶体外排口。所述换热单元包括热交换器和流量监控器。所述热交换器为螺旋式热交换器。所述低温液体蒸发器内部采用纳米膜材料。所述低温液体蒸发器的运行温度为20-40摄氏度，利用设备冷却水、循环冷却水、烟气等可利用的余热或废热作为蒸发的热源。所述低温液体蒸发器应用于高硫废水、电镀废水等高盐废水的零排放处理。本专利技术的技术方案优势为：1)换热单元使废水温度与蒸发前的温度之间有较低差值，在此条件下通过加速液体和气体循环，并结合负压条件，促进水分子向气相扩散，加大蒸发速率，实现废水在低温条件下的蒸发。蒸发过程可以在20-40摄氏度温度范围内，操作条件温和，对废水水质要求不高，无安全风险。2)可因地制宜，充分使用设备冷却水、循环冷却水、烟气等厂区可利用的余热或者废热作为蒸发的热源，最大限度降低蒸发能耗。3)微弱的温差可以减少有毒有害有机物向空气中挥发，减少气体污染的风险，实现高盐废水处理零排放。4)反应器内部采用纳米膜材料，固体颗粒物、结晶盐难以在蒸发器表面附着，结垢腐蚀风险小，使用寿命长。5)设备占地面积小、体积小、效率高。6)整个工艺流程简单，易于控制，系统集成化程度和自动化程度较高，操作和运行都非常方便。附图说明图1为本专利技术低温液体蒸发器的结构图；图2为本专利技术低温液体蒸发器处理工艺路线示意图；图3为本专利技术应用于电镀喷涂车间废水处理工艺路线示意图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。作为本专利技术的原理说明如下：在一定的温度下，湿空气中水蒸气部分所产生的压力称为水蒸气分压力，湿空气的总压力是干空气压力和水蒸气分压力之和。在温度和压力一定的条件下，一定容积的干空气所能容纳的水蒸气量是有限度的，湿空气中水蒸气含量未达到这一限度时叫未饱和湿空气，达到限度时叫饱和湿空气，对应的水蒸气分压力称为饱和水蒸气分压力，标准大气压下，饱和水蒸气分压力只与温度有关，且随温度升高而增大。当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其对应的蒸汽是饱和蒸汽。饱和水蒸气压力数值与饱和温度相关，当温度上升时，对应的饱和水蒸气压力随之上升。下表是温度与饱和水蒸汽压力对照表：从上表可看出，随着温度升高，有更多的水分子由液态转为气态，即由未饱和状态向饱和状态转化，饱和水蒸汽的压力也随之上升，温度和压力成正比。意即，在正常的大气压下，只有提高液体的温度，才能促使水分子由气态向液态转化；如果希望在较低的温度条件下，促使水分子气化的手段，只能降低气压，即将周围环境变为负压，以达到在较低的温度状态下实现液体的蒸发。参照图1，本专利技术的低温液体蒸发器，包括以管道连接的储水单元、换热单元和蒸发单元，所述换热单元对液体至少加热3摄氏度，所述蒸发单元包括蒸发器31和抽风机32，所述蒸发器31具有进风口311，所述抽风机32能使蒸发器31内部形成微负压环境；所述液体自储水单元流经换热单元加热后，到达蒸发单元的微负压环境中进行蒸发，成为浓缩液体流回储水单元，如此循环反复浓缩直至晶体析出。所述蒸发器31内部设有水平布置的布水管312和竖直布置的蒸发板313，所述布水管312设置于蒸发器31上端，布水管312与蒸发器31外部进水管道相连，底部设有出水孔；所述抽风机32位于蒸发器31侧上方，进风口311位于蒸发器31的另一侧下方，所述蒸发板313上分布有凸点和微孔，所述微孔位于凸点的侧下方，所述微孔相对于凸点的位置与所述进风口311相对于抽风机32的位置相同。所述蒸发器31内部设有水平布置的集水管314，所述集水管314设置于蒸发器31底部，集水管314与蒸发器31外部出水管道相连，上部设有进水孔。使用时，液体从储水单元经过连接管道到达换热单元进行加热，加热温度至少为3摄氏度，加热温度越高则气化过程(浓缩过程)越快。液体进入蒸发器31后，经水平布置的布水管312底部的出水孔均匀分布到竖直放置的蒸发板313上，自上而下经过蒸发板313，在蒸发板313表面形成液态薄膜，增大液体表面与空气的接触面积。同时，在斜下方抽风机32作用下，气体从底部一侧的进风口311进入蒸发器31，通过微孔穿过蒸发板，在微孔斜上方附近凸点处形成负压，促进液态向气态扩散，同时部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温液体蒸发器，其特征在于，包括以管道连接的储水单元、换热单元和蒸发单元，所述换热单元对液体至少加热3摄氏度，所述蒸发单元包括蒸发器(31)和抽风机(32)，所述蒸发器(31)具有进风口(311)，所述抽风机(32)能使蒸发器(31)内部形成微负压环境；所述液体自储水单元流经换热单元加热后，到达蒸发单元的微负压环境中进行蒸发，成为浓缩液体流回储水单元，如此循环反复浓缩直至晶体析出。

【技术特征摘要】
1.一种低温液体蒸发器，其特征在于，包括以管道连接的储水单元、换热单元和蒸发单元，所述换热单元对液体至少加热3摄氏度，所述蒸发单元包括蒸发器(31)和抽风机(32)，所述蒸发器(31)具有进风口(311)，所述抽风机(32)能使蒸发器(31)内部形成微负压环境；所述液体自储水单元流经换热单元加热后，到达蒸发单元的微负压环境中进行蒸发，成为浓缩液体流回储水单元，如此循环反复浓缩直至晶体析出。2.根据权利要求1所述的低温液体蒸发器，其特征在于，所述蒸发器(31)内部设有水平布置的布水管(312)和竖直布置的蒸发板(313)，所述布水管(312)设置于蒸发板(31)上部并与蒸发器(31)外部进水管道相连，布水管(312)底部设有出水孔；所述抽风机(32)位于蒸发器(31)侧上方，进风口(311)位于蒸发器(31)的另一侧下方，所述蒸发板(313)上分布有凸点和微孔，所述微孔位于凸点的侧下方，所述微孔相对于凸点的位置与所述进风口(311)相对于抽风机(32)的位置相同。3.根据权利要求2所述的低温液体蒸发器，其特征在于，所述蒸发器(31)底部设...

【专利技术属性】
技术研发人员：王团，孔海锋，赵丹，刘洋，
申请(专利权)人：上海泓毅环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31