一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备及其工艺优化方法技术

本发明专利技术公开了一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备及其工艺优化方法，一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备包括滚筒式喷雾薄层干燥系统、有机废液布料系统、有机废液进料系统、导热油加热系统、旁路冷凝液收集系统和废气处理系统；一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备的工艺优化方法，使用多元化回归拟合方式，得到含水率及能耗比对导热油温、滚筒转速、NaCl质量分数、进料COD的实际编码值二次多项式回归方程。本发明专利技术将滚筒干燥与喷雾技术相结合，搭建滚筒式薄层干燥实验平台，通过该薄层干燥实验设备确定不同条件下合理的干燥介质温度、滚筒转速、有机废液含盐质量分数和进料COD等关键参数配比，从而解决传统工艺浓缩效率低、能耗高的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备及其工艺优化方法
本专利技术涉及高含盐有机废液处理领域，具体是一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备及其工艺优化方法。
技术介绍
高含盐有机废液一般指COD>10,000mg·L-1,含盐量>20,000mg·L-1的废液，主要来源于农药、医药、煤化工等精细化工行业的浓缩母液及膜分离等工段，属于极难处理的有机工业废液。目前产废企业大多采用三效蒸发等工艺进行预处理，进而产生大量的工业废盐。但由于多效蒸发操作温度为100～200℃，没有达到废液中大分子有机物的气化温度，导致废盐渣中依然含有原废液中大部分有机毒物，需要按照危废进行处置。目前国内外学者对于高含盐有机废液的处理方法主要有膜分离法、吸附法、化学氧化法以及热处理技术等。其中膜分离法、吸附法、化学氧化法均为预处理方法，且在处理过程中往往伴随次生危废的产生。当前国内外高浓度有机含盐废液热处理技术主要包括废液焚烧、蒸发结晶、热解气化等工艺。焚烧技术可以利用高温焚烧彻底分解废液中的有机物，但往往需要控制废液中的低熔点盐分含量，以防止焚烧炉结焦结渣，进而影响焚烧炉的运行。蒸发结晶是在相对较低温度下进行的，虽然采用蒸发结晶技术可以提高高含盐有机废液的可生化性，但过高的有机物存在时会导致料液起沫，影响正常蒸发。此外高沸点有机物会随着蒸发的进行而粘度不断增加，最终导致换热效率下降，蒸发难以进行。同时由于运行温度较低，废液中大分子有机物容易残留在结晶盐表面，导致产生的结晶盐大都仍需按照危废进行处置，增加了处理成本。彻底分离高含盐有机废液中的有机物和盐分是实现该种废液资源化利用处置的关键。要想使废液中的有机物和盐分彻底分离，首先要创造条件使盐分结晶，常规蒸发浓缩结晶技术伴随浓缩比的提高废液的沸点不断上升，致使蒸发效率低；而且通过目前常规蒸发浓缩结晶技术获得的废盐渣的含水率较高，使得后续热处理能耗较高。本专利技术公开的一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备及其工艺优化方法，将滚筒干燥与喷雾技术相结合，搭建滚筒式薄层干燥实验平台，通过该薄层干燥实验设备确定不同条件下合理的干燥介质温度、滚筒转速、有机废液含盐质量分数和进料COD等关键参数配比，从而解决传统工艺浓缩效率低、能耗高的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备及其工艺优化方法，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，包括滚筒式喷雾薄层干燥系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统上方设置有机废液布料系统，所述有机废液布料系统左下方设置有机废液进料系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统下方设置导热油加热系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统右方设置旁路冷凝液收集系统和废气处理系统。优选的，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统包括主机滚筒、刮刀、出料口和三相异步电动机，所述刮刀位于主机滚筒的后端，所述主机滚筒上方还设置有集气罩，集气罩中设置有湿废气排气管，集气罩与喷雾喷嘴以及主机滚筒形成一个密闭的空间，并且此空间中保持微负压状态，防止滚筒干燥产生的湿废气逃逸到空气中，所述主机滚筒为内部设有夹套的单旋转滚筒，并且其夹套中间通以导热油作为热源传热介质来对高含盐有机废液进行干燥，所述刮刀置于刮刀支架上，并且刮刀支架上装有调节螺母，主要用于调节刮刀与主机滚筒表面成一定角度，并保持刮刀刃口与主机滚筒表面形成微小间隙，所述出料口位于刮刀下端，所述滚筒外壁上干燥好的物料被刮刀铲离滚筒后脱落到出料口内，所述三相异步电动机位于滚筒右下侧，所述三相异步电动机用于给主机滚筒提供动力使得主机滚筒可以以设定的旋转速度进行旋转，三相异步电动机型号为YX380M2-4。优选的，所述机废液布料系统包括空压机、压力表和喷雾喷嘴，所述喷雾喷嘴位于主机滚筒上端，所述空压机位于喷雾喷嘴一侧，所述喷雾喷嘴采用二流式喷嘴，在空压机提供气体压力动力下将有机废液均匀喷涂到滚筒表面，所述压力表位于空压机和喷雾喷嘴之间连接的管路上，所述压力表用于监测喷雾喷嘴喷出的压力，使喷出的高含盐有机废液的压力可控。优选的，所述有机废液进料系统包括废液贮存罐和蠕动泵，所述废液贮存罐位于主机滚筒下端一侧，所述蠕动泵位于主机滚筒和废液贮存罐之间，所述废液贮存罐用于盛放高含盐有机废液，所述废液贮存罐经蠕动泵与喷雾喷嘴相连，所述蠕动泵的型号为BT100-2J；优选的，所述导热油加热系统包括测温仪、热电偶、导热油箱和循环油泵,所述导热油箱位于主机滚筒下端，所述测温仪位于导热油箱和主机滚筒连接的管路上，所述循环油泵位于导热油箱一侧，所述热电偶位于导热油箱内，所述导热油箱、循环油泵、测温仪、热电偶以及主机滚筒形成导热油加热介质闭路循环，在此导热油闭路循环中，导热油箱用于对主机滚筒使用之后的导热油进行加热，以保证此导热油温度为实验所设定温度值，测温仪用于测定循环回路中加热介质温度，热电偶用于测定导热油箱中导热油温度。优选的，所述旁路冷凝液收集系统包括抽气泵和冷凝液收集瓶，所述抽气泵位于主机滚筒远离废液贮存罐的一侧，所述冷凝液收集瓶位于抽气泵下端，高含盐有机废液薄层干燥过程中除了有水分蒸发还会伴随着一定量的有机废气的蒸发形成湿废气，一部分湿废气被经抽气泵抽取收集于冷凝液收集瓶中，用于分析湿废气中气体的成分；优选的，所述废气处理系统包括循环水泵、水箱、喷淋塔、引风机和活性炭吸附箱，所述喷淋塔位于抽气泵远离主机滚筒的一侧，所述水箱位于喷淋塔一侧下端，所述循环水泵位于水箱和喷淋塔之间，所述引风机位于喷淋塔远离水箱的一侧，所述活性炭吸附箱位于引风机远离喷淋塔的一侧，高含盐有机废液薄层干燥所产生的湿废气除收集化验之外，绝大部分进入喷淋塔中进行喷淋水洗，喷淋水洗之后经引风机进入活性炭吸附箱，其中引风机型号为DF-2-1；循环水泵与喷淋塔相连，并由水箱提供喷淋所需水源。一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备的工艺优化方法，包括：步骤一、加热导热油，将导热油泵入滚筒夹套中；步骤二、将高含盐有机废液喷涂到滚筒外壁，同时转动滚筒；步骤三、将高含盐有机废液干燥后的物料刮下收集，产生的湿废气通过喷淋塔喷淋水洗后经活性炭吸附处理；步骤四、设置不同的导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、高含盐有机废液中NaCl质量分数(X3)、进料COD(X4)，计算干燥后的物料的含水率(Y1)、干燥高含盐有机废液的能耗比(Y2)，得到若干组实验数据；步骤五、对实验数据进行多元化回归拟合，得到含水率(Y1)及能耗比(Y2)对导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、NaCl质量分数(X3)、进料COD(X4)的实际编码值二次多项式回归方程。优选的，所述步骤四中导热油温(X1)为165～185℃，滚筒转速(X2)为0.25～1.25r/min，NaCl质量分数(X3)为8～12％，进料COD(X4)为80000～120000mg/L。优选的，所述步骤五中含水率(Y1)及能耗比(Y2)对导热油温(X1)、滚筒转速(X2)、NaCl质量分数(X3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，其特征在于：包括滚筒式喷雾薄层干燥系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统上方设置有机废液布料系统，所述有机废液布料系统左下方设置有机废液进料系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统下方设置导热油加热系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统右方设置旁路冷凝液收集系统和废气处理系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，其特征在于：包括滚筒式喷雾薄层干燥系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统上方设置有机废液布料系统，所述有机废液布料系统左下方设置有机废液进料系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统下方设置导热油加热系统，所述滚筒式喷雾薄层干燥系统右方设置旁路冷凝液收集系统和废气处理系统。


2.根据权利要求1所述的一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，其特征在于：所述滚筒式喷雾薄层干燥系统包括主机滚筒(6)、刮刀(8)、出料口(9)和三相异步电动机(13)，所述刮刀(8)位于主机滚筒(6)的后端，所述出料口(9)位于刮刀(8)下端，所述三相异步电动机(13)位于滚筒(6)右下侧。


3.根据权利要求1所述的一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，其特征在于：所述机废液布料系统包括空压机(3)、压力表(4)和喷雾喷嘴(5)，所述喷雾喷嘴(5)位于主机滚筒(6)上端，所述空压机(3)位于喷雾喷嘴(5)一侧，所述压力表(4)位于空压机(3)和喷雾喷嘴(5)之间连接的管路上；
所述有机废液进料系统包括废液贮存罐(1)和蠕动泵(2)，所述废液贮存罐(1)位于主机滚筒(6)下端一侧，所述蠕动泵(2)位于主机滚筒(6)和废液贮存罐(1)之间，所述废液贮存罐(1)经蠕动泵(2)与喷雾喷嘴(5)相连。


4.根据权利要求1所述的一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，其特征在于：所述导热油加热系统包括测温仪(7)、热电偶(10)、导热油箱(11)和循环油泵(12),所述导热油箱(11)位于主机滚筒(6)下端，所述测温仪(7)位于导热油箱(11)和主机滚筒(6)连接的管路上，所述循环油泵(12)位于导热油箱(11)一侧，所述热电偶(10)位于导热油箱(11)内。


5.根据权利要求1所述的一种高含盐有机废液薄层干燥实验设备，其特征在于：所述旁路冷凝液收集系统包括抽气泵(14)和冷凝液收集瓶(15)，所述抽气泵(14)位于主机滚筒(6)远离废液贮存罐(1)的一侧，所述冷凝液收集瓶(15)位于抽气泵(14)下端；
所述废气处理系统包括循环水泵(16)、水箱(17)、喷淋塔(18)、引风机(19)和活性炭吸附箱(20)，所述喷淋塔(18)位于抽气泵(14)远离主机滚筒(6)的一侧，所述水箱(17)位于喷淋塔(18)一侧下端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱化军，
申请(专利权)人：江苏固环环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32