一种自洁式浸没燃烧蒸发装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公布了一种自洁式浸没燃烧蒸发装置及方法，可有效解决处理石油、化工、固废处理等行业的高盐高硬度废液处理难的问题，有助于实现废水零排放。该装置主要包括燃烧器、燃烧室、蒸发室、气体分布管、自洁喷射管，将气体或液体燃料燃烧产生的高温烟气，通过气体分布管喷入废液中进行蒸发浓缩，气体分布管结垢堵塞后烟气由自洁喷射管高速喷出，在重力及高速气液扰动下实现垢物自行脱落。本发明专利技术热利用率高，并且在设备不停机的情况下实现设备自清洁，有效延长设备维护周期，可实现高盐高硬度废水的高效处理。

【技术实现步骤摘要】
一种自洁式浸没燃烧蒸发装置及方法
本专利技术属于污水处理
尤其涉及一种自洁式浸没燃烧蒸发装置，可用于处理石油、化工、固废处理等行业的污水，特别是可用于高盐高硬度的有机废水的全量化处理，
技术介绍
随着社会的快速发展及生产生活需要，石油、化工、固废处理等行业会产生大量的高盐高硬度有机废水，不妥善处置会严重影响生态环境。目前，浸没燃烧式蒸发技术被广泛应用于高盐废水处理，其特点为气液直接换热，换热效率高，改善了传统蒸发器换热面容易堵塞的难题。但是处理高盐高硬度废水，传统的浸没式燃烧蒸发器的高温烟气出口依然会出现结垢的情况，严重时会导致高温烟气出口形成堵塞无法出气，同时大块垢物脱落后难以排出蒸发器，影响设备安全稳定运行。
技术实现思路
为了克服上述传统浸没式燃烧蒸发设备在处理高盐高硬度废水时存在的问题，本专利技术公布了一种自洁式浸没燃烧蒸发器，该设备具有经济、高效、环保等优点，同时可实现在线自洁的功能。为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案。一种自洁式浸没燃烧蒸发装置，其主体包含燃烧器，燃烧室及蒸发室三部分，其燃烧室及蒸发室可设置为圆形或方形。燃烧室全部或部分位于蒸发室内部，燃烧室顶部设置燃烧器，燃烧室底部与蒸发室相连，蒸发室上分别设置进料口、出料口和排烟口。燃烧室中下部侧壁设置两层若干根高温烟气管，分别是气体分布总管与自洁喷射总管，其中上层为气体分布总管，下层为自洁喷射总管。所有气体分布总管均匀布置在上层同一水平高度，所有的自洁喷射总管均匀布置在气体分布总管下方，并处于同一水平高度。进一步的，气体分布总管上设置若干个开口竖直向下的烟气出口，烟气出口底部设置锥形气体扩散口，锥形气体扩散口侧壁上设置小孔或锯齿；进一步的，自洁喷射总管上设置若干个开口朝上的高速喷嘴，每个烟气喷口下方至少布置一个高速喷嘴，高速喷嘴出口尺寸，保证烟气喷出速度为100～200m/s，且高速喷嘴出口直径不大于10mm，高速喷嘴出口与所述的烟气喷口的布置距离为50～100mm。进一步的，出料口直径大于锥形气体扩散口底部直径。进一步的，在燃烧室内，气体或液体燃料以及空气分别由燃料进口和空气进口进入所述燃烧器中混合燃烧，产生的高温烟气经过燃烧室进入气体分布总管，从锥形气体扩散口进入蒸发室，与物料直接接触，气液换热产生蒸气，最后烟气和蒸气由排烟口排出；物料由进料口进入蒸发室内，物料液面高度高于锥形气体扩散口出口200～250mm，浓缩后的物料由出料口定期排出；当锥形气体扩散口出现垢物堵塞后，高温烟气从高速喷嘴喷出，对垢物进行喷射，垢物在重力及气液扰动的作用下实现脱落，完成锥形气体扩散口自洁净，脱落物最终由出料口排出。有益效果：对于传统的浸没燃烧蒸发器，通常布置单层烟气出口，在处理高盐高硬度废液时，布气结构表面会渐渐形成垢物，系统运行压力会逐渐升高，直至将布气结构完全堵塞，此时需停机对结垢物进行清理。本专利技术公布的浸没燃烧蒸发装置设置有两层烟气出口，正常情况下烟气由上层出口排出与液体进行换热，上层出气口的浸没深度较低，因此液体背压较低，系统会在一个较低较经济的压力下运行。当上层出气口逐渐发生堵塞后，系统压力增大，此时无需停机清理垢物，高温烟气会通过蒸发器下层的自洁喷射管喷出，系统仍可继续运行。下层自洁喷射管作为正常运行时的备用烟气出口，在上层烟气出口发生堵塞时，高温烟气由自洁喷射管上的高速喷嘴喷出。由于高速喷嘴正对上层烟气出口，烟气以高速冲击发生堵塞的上层烟气出口。高速喷出后的烟气大幅增加了被堵塞烟气出口处的扰动，在重力及高速气液扰动下可实现垢物自行脱落。由于出料口的尺寸大于烟气出口尺寸，脱落后的垢物可由出料口排出。该设备结构紧凑，可处理高盐高硬度废水，系统运行可靠，可实现在线自洁，减少维护频率，人力投入少。附图说明图1：自洁式浸没燃烧蒸发器装置简图。图2：蒸发器内燃烧室与气体分布总管连接及布置示意图。图中：1-燃料进口；2-空气进口；3-燃烧室；4-蒸发室；5-出料口；6-燃烧器；7-排烟口；8-进料口；9-气体分布总管；10-烟气出口；11-锥形气体扩散口；12-高速喷嘴；13-自洁喷射总管。具体实施方式下面结合各附图来说明本专利技术的具体实施方式。本专利技术公开了一种自洁式浸没燃烧蒸发装置，如图1所示，主要包括燃烧室3、蒸发室4、燃烧器6三个部分。燃烧室3顶部装有燃烧器6，燃烧器6上设置燃料进口1和空气进口2，燃料和空气通过燃烧器6在燃烧室3内产生高温烟气。燃烧室3部分位于蒸发室4内部，蒸发室4上设置排烟口7、进料口8、出料口5；燃烧室4侧壁分别设置气体分布总管9和自洁喷射总管13，自洁喷射总管13设置于气体分布总管9正下方，气体分布总管9设置开口朝下的烟气出口10，烟气出口10下方设置锥形气体扩散口11，扩散口上设置小孔分散气体；自洁喷射总管13上设置高速喷嘴12，每个锥形气体扩散口11的正下方均设置至少一个高速喷嘴12，气体分布总管9和自洁喷射总管13均浸没在需被处理的废液中，出料口5的尺寸大于锥形气体扩散口11。结合图1蒸发装置结构图，实施方式陈述如下：气体或液体燃料及助燃空气分别通过燃料进口1和空气进口2进入燃烧器6进行燃烧，产生的高温烟气通过燃烧室3先流向浸没深度较低的气体分布总管9，再通过气体分布总管9将高温烟气分布至各烟气出口10及锥形气体扩散口11，高温烟气流出锥形气体扩散口11后与液体进行换热蒸发，换热后的烟气通过排烟口7排出装置外，废液蒸发后由进料口8补充新的废液，蒸发后的浓缩液或残渣由出料口5进行排放。锥形气体扩散口11的出口的浸没深度控制在200～250mm，锥形气体扩散口11的锥形底部直径设计为小于或等于100mm。当浓缩高盐高硬度废水时，锥形气体扩散口11容易形成垢物，由于开口朝下，当形成的垢物达到一定重量时，可实现垢物自重脱落。若垢物粘性较大，无法实现自重脱落，当锥形气体扩散口11逐渐被堵塞时，燃烧室内压力增大，烟气流向自洁喷射总管13，再通过高速喷嘴12喷出。根据烟气量，高速喷嘴12的出口流速设计在100～200m/s，且喷嘴直径不大于10mm。由于锥形气体扩散口11的正下方均设置至少一个高速喷嘴12，高速喷嘴12出口与锥形气体扩散口11的布置距离为50～100mm，喷出的高温烟气在垢物附近形成强烈的气液扰动，垢物在重力及气液扰动的作用下实现脱落，完成上层烟气出口自洁净。出料口5直径大于锥形气体扩散口11直径，脱落的垢物可通过出料口5排出蒸发器。本专利技术公开了一种蒸发器内燃烧室与气体分布总管连接及布置，如图2所示蒸发室可为方形或圆形设计，气体分布总管9可并排单侧布置，也可并排双侧、多侧或圆周布置。上述对本专利技术的具体实施方式的阐述是为方便相关技术人员对本专利技术的理解和应用，并非对本专利技术的保护范围的限制。在本专利技术所述的原理和技术方案基础上，本领域技术人员不付出创造性劳动所做的修改和改进都应在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自洁式浸没燃烧蒸发装置，包括燃烧器、燃烧室、蒸发室，其特征在于：/n燃烧室一端与燃烧器连接，另一端与蒸发室相连，燃烧室全部或部分位于蒸发室内部；/n燃烧室侧壁设置气体分布总管与自洁喷射总管；/n蒸发室顶部设置排烟口，中上部设置进料口，底部设置出料口；/n气体分布总管与自洁喷射总管均浸没在蒸发室液体中；/n气体分布总管均匀布置在同一水平高度，高温烟气从气体分布总管喷出后与液体进行换热；/n自洁喷射总管均匀布置在气体分布总管下方，并处于同一水平高度。/n

【技术特征摘要】
1.一种自洁式浸没燃烧蒸发装置，包括燃烧器、燃烧室、蒸发室，其特征在于：
燃烧室一端与燃烧器连接，另一端与蒸发室相连，燃烧室全部或部分位于蒸发室内部；
燃烧室侧壁设置气体分布总管与自洁喷射总管；
蒸发室顶部设置排烟口，中上部设置进料口，底部设置出料口；
气体分布总管与自洁喷射总管均浸没在蒸发室液体中；
气体分布总管均匀布置在同一水平高度，高温烟气从气体分布总管喷出后与液体进行换热；
自洁喷射总管均匀布置在气体分布总管下方，并处于同一水平高度。


2.根据权利要求1所述的一种自洁式浸没燃烧蒸发装置，其特征在于，所述的气体分布总管上设置若干个开口朝下的烟气出口，烟气出口底部设置锥形气体扩散扩口，锥形气体扩散扩口侧壁上设置小孔或锯齿。


3.根据权利要求1所述的一种自洁式浸没燃烧蒸发装置，其特征在于，所述的自洁喷射管上设置若干个开口朝上的高速喷嘴。


4.根据权利要求2所述的气体分布总管，其特征在于，每个烟气出口下方至少布置一个高速喷嘴。


5.根据权利要求3所述的自洁喷射管，其特征在于，所述的高速喷嘴出口尺寸，保证...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昕晔，
申请(专利权)人：南京师范大学镇江创新发展研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32