一种含盐废液干燥热解系统装置

1.本实用新型属于废水处理技术领域，尤其涉及一种含盐废液干燥热解系统装置。


背景技术：

2.高浓度含盐废液是指总无机盐质量分数高于3.5％的废水，主要涉及制药、染料、涂料、医药、钢铁和煤化工等化学品生产行业，是化工行业常见的废水。高浓度含盐废液通常具有以下特点：(1)有机物浓度高，cod大于10000mg/l，且难以生化降解；(2)含盐量高，含有大量无机盐和重金属盐类，如na、mg、fe、ca、so
42
‑
、no3‑
、cl
‑
等；(3)颜色深，色度高达数万甚至数十万倍。如果直接排放到外界，高浓度含盐废液会严重破坏环境，具有很大的危害性。
3.目前，高浓度含盐废液通常使用焚烧法、冷却结晶法、生物处理法、离子交换法、膜分离法和蒸发法进行处理，其中，精细化工等行业废液采用焚烧处理是比较有效的方法。
4.cn106830553a公开了一种含盐废水处理装置及处理方法，含盐废水处理系统连接废水箱，废水箱和生物滤池连接，生物滤池和浓缩装置连接，浓缩装置进一步连接浓水箱，加药装置进一步和浓水箱连接，浓水箱通过高压废水泵和喷雾干燥装置连接，喷雾干燥装置的另一端和旋风除尘器连接，除雾器的一端和旋风除尘器连接，除雾器的另一端和引风机连接。该装置操作方便、低能耗且成本低，利用原有设备，节约资源和资金的同时，新增部分设备即能达到零排放目的，节省投资成本，浓水进入喷雾干燥装置进行蒸干，淡水回用到其他系统，可以节省大量处理成本。同时，喷雾干燥装装置干燥得到的工业盐出售。
5.cn211393922u公开了一种脱硫废液处理装置，所述装置包括喷雾干燥单元和气固分离单元，喷雾干燥单元的上部出口与气固分离单元的入口相连；所述喷雾干燥单元包括喷雾干燥塔，所述喷雾干燥塔的下部中轴线上设有雾化喷嘴，所述雾化喷嘴上设有液体入口和压缩气体入口，所述喷雾干燥塔的下部侧壁上设有烟气入口。该实用新型通过喷雾干燥和气固分离的简单操作处理，利用喷雾干燥的特性将脱硫废液快速分散，并实现干燥、分解，所得产物进行回收或再处理，有效解决了脱硫废液难以处理的问题，近乎实现零排放；通过采用下喷式喷雾干燥塔，所需装置体积较小，设备投资成本低；所述装置的整体结构关系简单，易于实现大规模应用。
6.现有废液处理装置均存在结构复杂、处理效率低、处理效果差和产生二次污染等问题，因此，如何在保证废液处理装置具有结构简单和处理效率高的情况下，还能够避免产生二次污染，成为目前迫切需要解决的问题。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种含盐废液干燥热解系统装置，通过对废液经雾化进气单元雾化后进入混合器的第二混合腔，通过在第二混合腔内预分散后，再进入第一混合腔与燃气和压缩气混合进入反应室进行热解干燥反应，反应后依次进入分离单元和尾气处理单元，有机物高温分解并回收盐副产品，具有结构简单、处
理效率高和无二次污染等特点。
8.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.本实用新型提供了一种含盐废液干燥热解系统装置，所述含盐废液干燥热解系统装置包括依次连接的雾化进气单元、反应单元、分离单元和尾气处理单元；所述反应单元包括反应装置，所述反应装置的底部设置有混合器，所述混合器包括壳体，所述壳体内由上至下分为第一混合腔和第二混合腔，所述第一混合腔所在壳体的直径大于第二混合腔所在壳体的直径，所述第一混合腔所在壳体上开设有燃气进口和压缩气进口，所述第二混合腔所在壳体的底部开设有雾化进气口；所述燃气进口连接有燃气气源，所述压缩气进口连接有压缩气源，所述雾化进气口连接所述的雾化进气单元。
10.本实用新型中，废水依次进入雾化进气单元、反应单元、分离单元和尾气处理单元，废水经雾化后进入反应单元进行热解干燥反应，使盐分干燥，有机物热解，并对反应后的产物依次进行分离和尾气处理，达到回收副产物的效果，并且能够对回收的产物进行分析，能够用于深入地验证高浓度含盐废液的理化特性，便于后续根据废液的特性进行针对性的处理和处置，为工业化装置开发提供依据；此外，本实用新型通过设置具有第一混合腔和第二混合腔的混合器，第一混合腔所在壳体的直径大于第二混合腔所在壳体的直径，雾化的废液进入第二混合腔在燃气和压缩气产生的扰流作用下预分散，然后进入第一混合腔与燃气和压缩气混合，通过对混合器内流场优化，提高燃气、压缩气和雾化后的废液的混合效果，进一步地提高处理效率和处理效果，本实用新型具有结构简单、处理效率高和无二次污染等特点，达到对高浓度含盐废水进行低能耗、清洁化、无害化和资源化处置。
11.需要说明的是，本实用新型中对燃气气源的种类不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据设计要求合理选择燃气气源，例如，燃气气源为连续性供气装置或气瓶，燃气包括液化气、甲烷气或乙炔气中的一种。
12.需要说明的是，本实用新型中对压缩气源的产生不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据操作需求合理选择压缩气源的产生方式，例如，压缩气源采用空气压缩机提供高压空气，为反应装置提供氧气，并通过压缩气加强燃气与雾化废液的混合。
13.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述第一混合腔和第二混合腔之间设置有气体分布板。
14.所述燃气进口的进气方向与所述压缩气源的进气方向的夹角为45～60
°
，例如，夹角为45
°
、46
°
、47
°
、48
°
、49
°
、50
°
、51
°
、52
°
、53
°
、54
°
、55
°
、56
°
、57
°
、58
°
、59
°
或60
°
。
15.本实用新型通过在第一混合腔和第二混合腔之间设置气体分布板，进一步地提高雾化废液的分散性，进入第一混合腔后与燃气和压缩气进一步混合后排出，有效提高混合效果；此外，通过设置燃气进口的进气方向与压缩气源的进气方向的夹角为45～60
°
，减少燃气与压缩空气发生对流或并流，避免气体死角，提高混合器内扰流效果，增强混合效果。
16.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述的雾化进气单元包括依次连接的原料容器、蠕动泵和超声雾化器，所述超声雾化器的出口接入所述的雾化进气口。
17.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述反应装置内为反应室，所述反应室的底部设置有与混合器连接的燃烧器，所述燃烧器设置有点火器。
18.所述反应装置的外壳材质为石英玻璃。
19.本实用新型通过设置反应装置的外壳材质为石英玻璃，从而能够观察反应室内固
体物质沉积情况，通过观察沉积和反应情况，为装置结构开发提供依据。
20.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述反应装置上设置有插入反应室的温度检测器，所述温度检测器用于检测反应室的温度。
21.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述分离单元包括依次连接的旋风分离器和过滤器，所述过滤器内设置有过滤网。
22.所述旋风分离器的底部连接有集料器，所述旋风分离器的外壳材质为石英玻璃。
23.本实用新型通过设置旋风分离器和具有过滤网的过滤器，利用两层过滤，收集固体产物，首先能够有效避免颗粒物的排放对尾气回收单元产生影响，其次还能够分级回收颗粒物，对颗粒物成分进行分析研究，为系统装置运行做出调整。
24.需要说明的是，本实用新型对过滤网的材质不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据过滤效果和工作环境参数要求合理选择过滤网的材质，例如，本实用新型中过滤器的工作温度较高，过滤网具有耐高温性能。
25.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述尾气处理单元包括冷凝回收装置。
26.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述冷凝回收装置包括依次连接的冷凝器和真空泵，所述冷凝器用于将进入的气体冷凝分离出液体，所述冷凝器的液体出口连接有集液器。
27.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述燃气气源与燃气进口连接的管路上设置有燃气调节阀，所述压缩气源与压缩气进口连接的管路上设置有压缩气调节阀。
28.作为本实用新型的一个优选技术方案，所述的含盐废液干燥热解系统装置还包括控制器，所述控制器分别独立电性连接所述的温度检测器、燃气调节阀和压缩气调节阀，所述控制器还电性连接有温度输入器。
29.所述控制器用于接收所述温度检测器的检测信号以及温度输入器的输入信号，并反馈控制燃气调节阀的开度和压缩气调节阀的开度。
30.示例性地，提供一种上述含盐废液干燥热解系统装置对废液进行处理的方法，所述的方法包括：
31.(ⅰ)废液由原料容器进入超声雾化器内进行雾化，燃气和压缩气进入第一混合腔，雾化后的废液进入混合器的第二混合腔进行预分散，预分散后进入第一混合腔与燃气和压缩气混合进入燃烧器，在反应室内进行热解干燥；
32.(ⅱ)热解干燥后的产物依次经过旋风分离器和过滤器，分离出固体产物，再进入冷凝回收装置，回收气相组分，并对回收的产物进行分析；
33.(ⅲ)温度传感器检测反应室内的温度，当反应室内的温度低于温度阈值时，控制器反馈控制燃气调节阀和压缩气调节阀，调大燃气调节阀开度和压缩气调节阀的开度，提高反应室内的温度。
34.本实用新型所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本实用新型不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
35.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
36.本实用新型中，废水依次进入雾化进气单元、反应单元、分离单元和尾气处理单元，废水经雾化后进入反应单元进行热解干燥反应，使盐分干燥，有机物热解，并对反应后
的产物依次进行分离和尾气处理，达到回收副产物的效果，并且能够对回收的产物进行分析，能够用于深入地验证高浓度含盐废液的理化特性，便于后续根据废液的特性进行针对性的处理和处置，为工业化装置开发提供依据；此外，本实用新型通过设置具有第一混合腔和第二混合腔的混合器，第一混合腔所在壳体的直径大于第二混合腔所在壳体的直径，雾化的废液进入第二混合腔在燃气和压缩气产生的扰流作用下预分散，然后进入第一混合腔与燃气和压缩气混合，通过对混合器内流场优化，提高燃气、压缩气和雾化后的废液的混合效果，进一步地提高处理效率和处理效果，本实用新型具有结构简单、处理效率高和无二次污染等特点，达到对高浓度含盐废水进行低能耗、清洁化、无害化和资源化处置。
附图说明
37.图1为本实用新型具体实施方式中提供的含盐废液干燥热解系统装置的结构示意图；
38.图2为本实用新型具体实施方式中提供的混合器的结构示意图。
39.其中，1
‑
原料容器；2
‑
蠕动泵；3
‑
超声雾化器；4
‑
燃气气源；5
‑
压缩气源；6
‑
控制器；61
‑
燃气调节阀；62
‑
压缩气调节阀；63
‑
温度输入器；7
‑
温度检测器；8
‑
混合器；81
‑
雾化进气口；82
‑
压缩气进口；83
‑
燃气进口；9
‑
燃烧器；10
‑
反应室；11
‑
旋风分离器；12
‑
集料器；13
‑
过滤网；14
‑
过滤器；15
‑
冷凝器；16
‑
集液器；17
‑
真空泵。
具体实施方式
40.需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
41.需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.本领域技术人员理应了解的是，本实用新型中必然包括用于实现工艺完整的必要管线、常规阀门和通用泵设备，但以上内容不属于本实用新型的主要创新点，本领域技术人员可以基于工艺流程和设备结构选型可以自行增设布局，本实用新型对此不做特殊要求和具体限定。
43.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
44.在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种含盐废液干燥热解系统装置，如图1所示，所述含盐废液干燥热解系统装置包括依次连接的雾化进气单元、反应单元、分离
单元和尾气处理单元；反应单元包括反应装置，反应装置的底部设置有混合器8，如图2所示，混合器8包括壳体，壳体内由上至下分为第一混合腔和第二混合腔，第一混合腔所在壳体的直径大于第二混合腔所在壳体的直径，第一混合腔所在壳体上开设有燃气进口83和压缩气进口82，第二混合腔所在壳体的底部开设有雾化进气口81；燃气进口83连接有燃气气源4，压缩气进口82连接有压缩气源5，雾化进气口81连接雾化进气单元。
45.本实用新型中，废水依次进入雾化进气单元、反应单元、分离单元和尾气处理单元，废水经雾化后进入反应单元进行热解干燥反应，使盐分干燥，有机物热解，并对反应后的产物依次进行分离和尾气处理，达到回收副产物的效果，并且能够对回收的产物进行分析，能够用于深入地验证高浓度含盐废液的理化特性，便于后续根据废液的特性进行针对性的处理和处置，为工业化装置开发提供依据；此外，本实用新型通过设置具有第一混合腔和第二混合腔的混合器8，第一混合腔所在壳体的直径大于第二混合腔所在壳体的直径，雾化的废液进入第二混合腔在燃气和压缩气产生的扰流作用下预分散，然后进入第一混合腔与燃气和压缩气混合，通过对混合器8内流场优化，提高燃气、压缩气和雾化后的废液的混合效果，进一步地提高处理效率和处理效果，本实用新型具有结构简单、处理效率高和无二次污染等特点，达到对高浓度含盐废水进行低能耗、清洁化、无害化和资源化处置。
46.可选地，燃气气源4为气瓶，燃气包括液化气、甲烷气或乙炔气中的一种；压缩气源5采用空气压缩机提供高压空气。
47.进一步地，第一混合腔和第二混合腔之间设置有气体分布板，燃气进口83的进气方向与压缩气源5的进气方向的夹角为45～60
°
。
48.本实用新型通过在第一混合腔和第二混合腔之间设置气体分布板，进一步地提高雾化废液的分散性，进入第一混合腔后与燃气和压缩气进一步混合后排出，有效提高混合效果；此外，通过设置燃气进口83的进气方向与所述压缩气源5的进气方向的夹角为45～60
°
，减少燃气与压缩空气发生对流或并流，避免气体死角，提高混合器8内扰流效果，增强混合效果。
49.进一步地，雾化进气单元包括依次连接的原料容器1、蠕动泵2和超声雾化器3，超声雾化器3的出口接入所述的雾化进气口81。
50.进一步地，反应装置内为反应室10，反应室10的底部设置有与混合器8连接的燃烧器9，燃烧器9设置有点火器。反应装置的外壳材质为石英玻璃。
51.本实用新型通过设置反应装置的外壳材质为石英玻璃，从而能够观察反应室10内固体物质沉积情况，通过观察沉积和反应情况，为装置结构开发提供依据。
52.进一步地，反应装置上设置有插入反应室10的温度检测器7，温度检测器7用于检测反应室10的温度。
53.进一步地，分离单元包括依次连接的旋风分离器11和过滤器14，过滤器14内设置有过滤网13。旋风分离器11的底部连接有集料器12，旋风分离器11的外壳材质为石英玻璃。
54.本实用新型通过设置旋风分离器11和具有过滤网13的过滤器14，利用两层过滤，收集固体产物，首先能够有效避免颗粒物的排放对尾气回收单元产生影响，其次还能够分级回收颗粒物，对颗粒物成分进行分析研究，为系统装置运行做出调整。
55.进一步地，尾气处理单元包括冷凝回收装置。冷凝回收装置包括依次连接的冷凝器15和真空泵17，冷凝器15用于将进入的气体冷凝分离出液体，冷凝器15的液体出口连接
有集液器16。
56.进一步地，燃气气源4与燃气进口83连接的管路上设置有燃气调节阀61，压缩气源5与压缩气进口82连接的管路上设置有压缩气调节阀62。
57.进一步地，含盐废液干燥热解系统装置还包括控制器6，控制器6分别独立电性连接所述的温度检测器7、燃气调节阀61和压缩气调节阀62，控制器6还电性连接有温度输入器63。
58.控制器6用于接收温度检测器7的检测信号以及温度输入器63的输入信号，并反馈控燃气调节阀61的开度和压缩气调节阀62的开度。
59.示例性地，提供一种上述含盐废液干燥热解系统装置对废液进行处理的方法，所述的方法包括：
60.(ⅰ)废液由原料容器1进入超声雾化器3内进行雾化，燃气和压缩气进入第一混合腔，雾化后的废液进入混合器8的第二混合腔进行预分散，预分散后进入第一混合腔与燃气和压缩气混合进入燃烧器9，在反应室10内进行热解干燥；
61.(ⅱ)热解干燥后的产物依次经过旋风分离器11和过滤器14，分离出固体产物，再进入冷凝回收装置，回收气相组分，并对回收的产物进行分析；
62.(ⅲ)温度传感器检测反应室10内的温度，当反应室10内的温度低于温度阈值时，控制器6反馈控制燃气调节阀61和压缩气调节阀62，调大燃气调节阀61开度和压缩气调节阀62的开度，提高反应室10内的温度。
63.本实用新型中，废水依次进入雾化进气单元、反应单元、分离单元和尾气处理单元，废水经雾化后进入反应单元进行热解干燥反应，使盐分干燥，有机物热解，并对反应后的产物依次进行分离和尾气处理，达到回收副产物的效果，并且能够对回收的产物进行分析，能够用于深入地验证高浓度含盐废液的理化特性，便于后续根据废液的特性进行针对性的处理和处置，为工业化装置开发提供依据；此外，本实用新型通过设置具有第一混合腔和第二混合腔的混合器8，第一混合腔所在壳体的直径大于第二混合腔所在壳体的直径，雾化的废液进入第二混合腔在燃气和压缩气产生的扰流作用下预分散，然后进入第一混合腔与燃气和压缩气混合，通过对混合器8内流场优化，提高燃气、压缩气和雾化后的废液的混合效果，进一步地提高处理效率和处理效果，本实用新型具有结构简单、处理效率高和无二次污染等特点，达到对高浓度含盐废水进行低能耗、清洁化、无害化和资源化处置。
64.申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。