一种飞灰洗水分盐结晶母液处理系统的制作方法

本技术涉及水泥窑，特别是涉及飞灰洗水分盐结晶母液的一种低温蒸发处理系统。

背景技术：

1、垃圾焚烧产生的飞灰含有大量有毒物质以及盐分，目前较为经济有效的资源化处理方式是采用水洗脱盐+水泥窑协调处置技术。针对飞灰脱盐洗水中富含的氯化钠以及氯化钾，常采用mvr蒸发技术做进一步的分盐结晶浓缩，通常为保证蒸发单元能够连续稳定运行以及经济性考量，需定期排放部分母液。

2、分盐结晶系统外排母液具有硬度高易结垢、粘度高易挂壁等特点，目前常规手段是采用间壁换热，如刮膜式蒸发器等，需配套加热蒸汽，此类设备投资造价高，处理量小，能耗大，运行维护成本高，并且无法避免二次污染。

3、因此，如何有效、低成本地处理上述飞灰洗水分盐结晶母液，成为该领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提供了一种飞灰洗水分盐结晶母液处理系统，采用全封闭设计，利用70-90℃干燥循环空气实现对母液完全固化，利用特有的热量回收系统实现资源最大量化利用，避免对系统外部环境的二次污染，实现飞灰洗水分盐结晶过程全量化处理目的。

2、为解决上述问题，本实用新型采用的方案如下：一种飞灰洗水分盐结晶母液处理系统，其特征在于，包括结晶母液收集罐、文丘里雾化器、气液混合干燥箱、丝网除沫器、沉渣单元、换热器、蒸发器、冷凝器、离心风机和压缩机；

3、所述结晶母液收集罐用于收集储存蒸发系统外排母液，结晶母液收集罐的出液口与文丘里雾化器的进液端联通；

4、所述文丘里雾化器用于雾化母液，其出口与气液混合干燥箱入口管路连通；

5、所述气液混合干燥箱用于将雾化后的母液进一步蒸发形成含湿固渣物及饱和湿空气，气液混合干燥箱底部设有排渣口与沉渣单元连通，含湿固渣物进入沉渣单元，气液混合干燥箱上部设有出风口与丝网除沫器的入口管路连通；

6、所述丝网除沫器用于过滤饱和湿空气中夹带的泡沫和雾滴，其出风口与蒸发器的入风口管路连通；

7、所述蒸发器用于分离饱和湿空气内的空气和水分，输出干燥空气和冷凝水，其中干燥空气通过出风口与冷凝器的入风口管路连通，冷凝水通过冷凝水排放管外排；

8、所述冷凝器用于加热干燥空气，并通过离心风机将加热后的干燥空气送入文丘里雾化器；所述压缩机与冷凝器冷媒入口连通，为冷凝器提供高压高温冷媒；冷凝气冷媒出口与蒸发器冷媒入口连通，为蒸发器提供高压低温冷媒；蒸发器冷媒出口与压缩机入口连通。

9、进一步，所述飞灰洗水分盐结晶母液处理系统，其特征在于，所述气液混合干燥箱包含气体扰流板、料液强制循环喷淋装置、集液井，其中干燥箱内循环料液汇集于集液井，并通过料液强制循环喷淋装置重新进入干燥箱内进行循环喷淋。

10、进一步，所述飞灰洗水分盐结晶母液处理系统，其特征在于，所述沉渣单元内设离心脱水机或板框压滤机，将含湿固渣物分离成固体与液体，液体通过管路与结晶母液收集罐连通，固体外运处置。

11、进一步，所述飞灰洗水分盐结晶母液处理系统，其特征在于，所述气液混合干燥箱、丝网除沫器与沉渣单元的管道上设有冲洗管道，冲洗管道连接至结晶母液收集罐。

12、进一步，所述飞灰洗水分盐结晶母液处理系统，其特征在于，所述丝网除沫器与蒸发器之间设有换热器，丝网除沫器的出风口与换热器的入风口管路连通，系统冗余能量经换热器向系统外散出，换热器的出风口与蒸发器的入风口管路连通。

13、系统运行包括如下步骤：

14、s1：将蒸发系统外排母液送至结晶母液收集罐，母液与干燥热空气在文丘里雾化器入口充分混合后进入气液混合干燥箱内，使母液进一步蒸发形成含湿固渣及湿热空气；

15、s2：将s1步骤产生的气液混合物送入气液混合干燥箱，经过气液混合干燥箱实现饱和湿空气与含湿固渣的分离，含湿固渣进入沉渣单元中；

16、s3：将步骤s2产生的饱和湿空气经过丝网除沫器过滤处理后，进入换热器和蒸发器，实现湿热空气内空气和水分的分离；

17、s4：将步骤s3产生的干燥空气送入冷凝器，提高干燥空气温度后经过离心风机送入文丘里雾化器；

18、s5：将步骤s2沉渣单元产生的液相再次送入结晶母液收集罐，分离出的残渣外排；

19、s6：将步骤s3产生的蒸发冷凝水外排处理。

20、步骤s2产生的湿热空气经所述蒸发器后，湿热空气被冷却，水蒸气冷凝成水滴从空气内排出，冷媒介质在湿热空气除湿过程中回收热能实现蒸发，系统冗余能量经换热器向系统外散出，确保压缩机持续稳定运行；经蒸发后转为蒸汽的冷媒，经压缩机压缩转变为高温冷媒；经蒸发器冷却后的干燥空气，在冷凝器中经高温冷媒换热后转变为更高温度干燥空气，实现能量的循环利用；所述换热器包含但不限于表冷器、空冷冷凝器等设备；所述的冷媒介质为r134a、r142b等制冷剂。

21、冷凝器具体功能：经步骤s3产生的干冷空气在所述冷凝器内可回收冷凝潜热和系统输入的能量，提高温度，转变为干热空气循环利用，提高系统的能效。

22、沉渣单元为离心脱水机或板框压滤机等，将经步骤s2产生的含湿固渣分离成固体与液体，液体重回母液蒸发系统处理，固体外运处置。

23、分盐结晶系统外排母液是指在常规分盐结晶系统内难以继续蒸发处理的母液，此类母液特征为含有氯化钠、硫酸钠、氯化钾中的一种或多种，波美度为20-40，进料温度范围为40-90℃。

24、文丘里雾化器为一系列雾化处理单元设备，其包含但不限于气液喷淋混合器、文丘里射流器等设备。其具体处理功能：分盐结晶系统外排母液与干燥热空气快速搅拌混合后一同喷出，实现气液高效混合。文丘里雾化器采用的干热空气温度范围为70-90℃。

25、气液混合干燥箱处理单元设备，其结构包含气液混合物入口、含湿固渣出口、饱和湿空气出口。气液混合干燥箱处理单元设备，饱和湿空气出口温度范围为35-50℃，更为优选为38-43℃。

26、丝网除沫器，采用φ0.05～φ0.15的金属编制而成，用于湿热空气夹带泡沫和雾滴的去除，得到纯净的湿热空气；所述气液混合干燥箱内采用高速的旋流作用使固液内夹带的颗粒及液滴进入气液混合干燥箱的底部。

27、本实用新型的技术效果如下：母液低温蒸发处理系统中空气循环使用，运行过程不与外界空气交换，实现热能充分回收利用。

28、本实用新型技术果如下：本实用新型在现有飞灰洗水mvr分盐结晶蒸发处理工艺的基础上，提供了一种飞灰洗水分盐结晶母液处理方法及系统，用干燥热空气与母液直接换热蒸发，克服常规间壁式蒸发过程因母液内杂质含量多而导致常规蒸发系统无法正常运行问题；本实用新型采用能量回收装置（蒸发器、冷凝器、压缩机），收集冷凝水、回收汽化潜热及进行干燥空气的再热，大幅降低母液处理能耗；本实用新型直接采用电能提供热量，可实现母液低温蒸发处理的模块化、标准化施工，不受场地环境限制。

技术特征：

1.一种飞灰洗水分盐结晶母液处理系统，其特征在于，包括结晶母液收集罐、文丘里雾化器、气液混合干燥箱、丝网除沫器、沉渣单元、换热器、蒸发器、冷凝器、离心风机和压缩机；

2.根据权利要求1所述飞灰洗水分盐结晶母液处理系统，其特征在于，所述气液混合干燥箱内设有气体扰流板、料液强制循环喷淋装置、集液井，其中气液混合干燥箱内循环喷淋料液汇集于集液井，并通过料液强制循环喷淋装置重新进入气液混合干燥箱内进行循环喷淋。

3.根据权利要求1所述飞灰洗水分盐结晶母液处理系统，其特征在于，所述沉渣单元内设离心脱水机或板框压滤机，将含湿固渣物分离成固体与液体，液体通过管路与结晶母液收集罐连通，固体外运处置。

4.根据权利要求1所述飞灰洗水分盐结晶母液处理系统，其特征在于，所述气液混合干燥箱、丝网除沫器与沉渣单元的管道上设有冲洗管道，冲洗管道连接至结晶母液收集罐。

5.根据权利要求1所述飞灰洗水分盐结晶母液处理系统，其特征在于，所述丝网除沫器与蒸发器之间设有换热器，丝网除沫器的出风口与换热器的入风口管路连通，系统冗余能量经换热器向系统外散出，换热器的出风口与蒸发器的入风口管路连通。

技术总结
本技术公开了一种飞灰洗水分盐结晶母液处理系统，其包括结晶母液收集罐、文丘里雾化器、气液混合干燥箱、丝网除沫器、沉渣单元、换热器、蒸发器、冷凝器、离心风机，其还包括压缩机和冷媒，该系统特点在于采用全封闭设计，利用70‑90℃干燥循环空气实现对母液完全固化，利用特有的热量回收系统回收部分冷凝热，节约能源的同时产生冷凝水可作为洗水重复利用，避免对系统外部环境的二次污染，实现了飞灰洗水分盐结晶过程全量化处理目的，具有处理效率高、投资少、运行成本低、占地面积少等优点，为飞灰洗水分盐结晶母液的高效处理提供一种新思路。

技术研发人员：陈楷,李春泉,宫建瑞,王艳朋,高兴旺
受保护的技术使用者：南京万德斯环保科技股份有限公司
技术研发日：20230215
技术公布日：2024/1/12