一种基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统的制作方法

本发明涉及废水蒸发浓缩，尤其涉及一种基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统。

背景技术：

1、随着，印染、造纸、化工、炼油、海水利用等领域的迅速发展，对高盐废水处理的需求越来越高。现有mvr、多效蒸发等处理技术存在投资成本高、运行管理难、容易堵塞等问题。闭式循环蒸发技术(简称cce技术)是一种包含逆卡诺循环的闭式能量循环、风路循环和氟路循环的技术，具有双路热回收和冷端热平衡等技术要点。废水经喷淋泵和喷嘴被喷淋至蒸发塔内的表面蒸发器表面(热泵冷凝器)进行吸热蒸发，蒸发塔内空气湿度接近饱和状态，经风路循环被输送至冷凝塔(包括一级换热器、三级换热器，即热泵蒸发器)进行放热冷凝，在此过程中，空气中的水分凝结成液态水排出，同时，回收水分冷凝过程中释放的潜热，用于新一轮的废水吸热蒸发。

2、在cce技术实际应用在工业高盐有机废水(以下简称：废水)蒸发浓缩处理过程中，为了保证迅速建立冷、热端的热平衡，首先需要对废水进行预热以达到约45℃，再开始进行蒸发浓缩处理。

3、随着cce系统中的热泵系统的持续工作，废水不断吸热蒸发，含水率亦持续下降，热泵系统释放的热量超过废水蒸发所需吸收的热量，此时，启动cce系统中的二级换热器，使用外部冷源(主要是冷却塔的冷却循环水)将多余的热量带出cce系统，从而实现cce系统的热平衡以及全系统的长期稳定运行。

4、由于cce技术在处理过程中，废水温度大多控制在室温(20℃)和50℃之间，实际使用时其温度调节通过外部冷源和热源实现，因此在实际废水蒸发浓缩过程中存在着一定的热量的浪费，同时，新的废水进入系统之前亦需消耗一定的能量(主要是蒸汽)来进行预热，由此可见，cce技术尚未能实现能量的最大化利用。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统。

2、本发明提出的一种基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统，包括：废水进水管路、第一循环槽、第二循环槽、蒸发塔和相变蓄热箱；

3、蒸发塔内设有喷嘴和表面蒸发器，蒸发塔侧壁设有蒸发进口且底部设有废水出口，第一循环槽和第二循环槽的原水进口分别与废水进水管路连通，第一循环槽和第二循环槽的原水出口分别通过蒸发塔的蒸发进口与喷嘴连通且连通管路上分别设有第一蒸发控制阀和第二蒸发控制阀，第一循环槽和第二循环槽的循环进口分别与蒸发塔的废水出口连通且连通管路上分别设有第三蒸发控制阀和第四蒸发控制阀；

4、相变蓄热箱内设有相变蓄热材料和穿过相变蓄热材料的换热通道，所述换热通道两端分别设有换热进口和换热出口，第一循环槽和第二循环槽的原水出口分别与换热进口连通且连通管路上分别设有第一循环控制阀和第二循环控制阀，第一循环槽和第二循环槽的循环进口分别与换热出口连通且连通管路上分别设有第三循环控制阀和第四循环控制阀。

5、优选地，其工作过程如下：

6、打开第一蒸发控制阀和第三蒸发控制阀，关闭第二蒸发控制阀、第四蒸发控制阀、第一循环控制阀、第二循环控制阀、第三循环控制阀和第四循环控制阀；

7、第一循环槽达到第一预设液温时，打开第一循环控制阀和第三循环控制阀；当第一循环槽达到第二预设液温时，关闭第一循环控制阀和第三循环控制阀，同时打开第二循环控制阀和第四循环控制阀。

8、优选地，当第一循环槽的液温与换热出口温度相等时，关闭第二循环控制阀和第四循环控制阀。

9、优选地，当第一循环槽内废水达到预设浓缩比，关闭第一蒸发控制阀和第三蒸发控制阀，并打开第二蒸发控制阀和第四蒸发控制阀。

10、优选地，喷嘴位于表面蒸发器上方。

11、优选地，蒸发塔侧壁还设有循环蒸汽出口，第一循环槽上设有第一循环蒸汽进口且第二循环槽上设有第二循环蒸汽进口，所述循环蒸汽出口分别与第一循环蒸汽进口和第二循环蒸汽进口连通。

12、优选地，相变蓄热箱包括箱体和设置在箱体内的多个蓄热板，多个蓄热板依次平行布置在箱体内且安装在箱体内壁上，多个蓄热板依次错开布置在箱体内形成s型换热通道。

13、优选地，箱体内设有位于顶壁的上安装座和位于底壁的下安装座，蓄热板上下两端分别安装在上安装座和下安装座上。

14、本发明中，所提出的基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统，通过增加相变蓄热箱，利用废水处理过程中蒸发-浓缩过程中吸热放热的异步，设置两个循环槽切换工作，以通过相变蓄热箱利用蒸发-浓缩过程中废水释放的热量对蒸发前的废水进行预热，通过对相变材料反复的蓄热/放热，实现了回收cce系统运行时所产生的多余热量，保证cce系统的热平衡；利用吸收的热量，对废水原水进行预热，实现了节能。

技术特征：

1.一种基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，包括：废水进水管路、第一循环槽(1)、第二循环槽(2)、蒸发塔(3)和相变蓄热箱(4)；

2.根据权利要求1所述的基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，其工作过程如下：

3.根据权利要求2所述的基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，当第一循环槽(1)的液温与换热出口温度相等时，关闭第二循环控制阀(v22)和第四循环控制阀(v24)。

4.根据权利要求2所述的基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，当第一循环槽(1)内废水达到预设浓缩比，关闭第一蒸发控制阀(v11)和第三蒸发控制阀(v13)，并打开第二蒸发控制阀(v12)和第四蒸发控制阀(v14)。

5.根据权利要求1所述的基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，喷嘴(5)位于表面蒸发器(6)上方。

6.根据权利要求1所述的基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，蒸发塔(3)侧壁还设有循环蒸汽出口，第一循环槽(1)上设有第一循环蒸汽进口且第二循环槽(2)上设有第二循环蒸汽进口，所述循环蒸汽出口分别与第一循环蒸汽进口和第二循环蒸汽进口连通。

7.根据权利要求1所述的基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，相变蓄热箱(4)包括箱体(401)和设置在箱体(401)内的多个蓄热板(402)，多个蓄热板(402)依次平行布置在箱体(401)内且安装在箱体(401)内壁上，多个蓄热板(402)依次错开布置在箱体(401)内形成s型换热通道。

8.根据权利要求7所述的基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，箱体(401)内设有位于顶壁的上安装座(403)和位于底壁的下安装座(404)，蓄热板(402)上下两端分别安装在上安装座(403)和下安装座(404)上。

技术总结
本发明公开了一种基于闭式循环蒸发技术的废水蒸发浓缩系统，通过增加相变蓄热箱，利用废水处理过程中蒸发‑浓缩过程中吸热放热的异步，设置两个循环槽切换工作，以通过相变蓄热箱利用蒸发‑浓缩过程中废水释放的热量对蒸发前的废水进行预热，通过对相变材料反复的蓄热/放热，实现了回收CCE系统运行时所产生的多余热量，保证CCE系统的热平衡；利用吸收的热量，对废水原水进行预热，实现了节能。

技术研发人员：孙勇,李迪,余三江
受保护的技术使用者：安徽同速科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14