高鹽廢水真空連續蒸發乾燥一體機的製作方法

2023-09-21 02:44:32 2

本實用新型涉及蒸發乾燥技術領域，尤其涉及一種高鹽廢水真空連續蒸發乾燥一體機，用於分離鹽溶液中的溶劑和溶質。

背景技術：

稀的鹽溶液的濃縮，是有限制性因素的，現有的濃縮結晶方法可以利用多種連續結晶器實現產品的連續結晶，但是對含較多有機雜質的高鹽廢水，多種成分的混合漿料無法實現連續結晶。而普通的蒸發器的濃縮極限不能超過溶質的飽和濃度。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：針對現有的蒸發乾燥設備和結晶設備難以將含有較多有機雜質的高鹽廢水中的鹽、水以及有機溶劑有效分離，本實用新型提供了一種高鹽廢水真空連續蒸發乾燥一體機來解決上述問題。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：一種高鹽廢水真空連續蒸發乾燥一體機，包括：

殼體，所述殼體上設置有二次蒸汽出口；

加熱器，所述加熱器設置在所述殼體內並具有換熱腔體，所述加熱器的軸線呈水平狀態，所述加熱器的外壁為加熱面；

轉軸，所述轉軸與加熱器同軸設置，所述轉軸的左端位於殼體的外部並且通過傳動機構與電機連接，其右端依次穿過殼體的左端面、加熱器的左端面和加熱器的右端面，最終位於所述加熱器的右端面與殼體的左端面之間，所述轉軸的左端面設置有蒸汽入口，所述轉軸上還設置有冷凝水出口；

機械密封件，所述機械密封件設置在所述轉軸與殼體左端面的連接處；

布料管，至少一根布料管平行所述轉軸的軸線設置在加熱器的外圍，所述布料管上開設有多個朝向圓柱形加熱器的噴孔；

卸料刮刀，至少一個卸料刮刀固定在所述殼體中，所述卸料刮刀的刀刃與所述加熱面接觸；

幹廢鹽收集器，所述幹廢鹽收集器的進料口與殼體的內部連通，所述刀刃刮取的幹廢鹽從所述幹廢鹽收集器的進料口進入所述幹廢鹽收集器中。

作為優選，所述二次蒸汽出口連接有真空泵。

作為優選，過所述轉軸的軸線的豎直平面和過轉軸的軸線的水平平面沿所述加熱器轉動方向將空間依次分為第一象限、第二象限、第三象限和第四象限，所述水平平面的下方為第一象限和第四象限，所有所述布料管位於第一象限和/或第二象限，所述刀刃位於第四象限。

作為優選，第一布料管為水平位置最低的所述布料管，第二布料管為水平位置最高的所述布料管，所述第一布料管的軸線和轉軸的軸線的共同所在平面與所述豎直平面的夾角為5~10°，所述第二布料管的軸線在所述水平平面內，所述刀刃的延長線平行於所述轉軸的軸線，所述刀刃的延長線和轉軸的軸線的共同所在平面與所述豎直平面的夾角為1~10°，相鄰二個所述布料管周向間隔5~10°。

作為優選，所述殼體內位於加熱器的下方設置有擋板，所述擋板與所述豎直平面相交並且它們的夾角為5~10°，所述擋板的上邊沿位於第四象限中並且平行於所述轉軸的軸線，所述擋板的上邊沿與所述加熱面的最近距離為1~10mm。

作為優選，所述轉軸包括內管、外管、左蓋板和右蓋板，所述外管同軸套設在所述內管的外部，所述左端蓋封閉所述外管的左埠，所述內管的左埠與所述左端蓋的右側面密封固定，所述右端蓋封閉所述外管的右埠，所述內管的右埠與所述右端蓋的左側面保留間隙，所述左端蓋居中設置有與內管連通的所述蒸汽入口，所述外管上靠近所述其左埠出設置有所述冷凝水出口。

作為優選，所述幹廢鹽收集器包括收集倉、上蝶閥、下蝶閥、壓力調節閥和真空調節閥，所述收集倉，所述收集倉上端具有所述進料口，下端具有出料口，所述上蝶閥設置在收集倉的中部與進料口之間的頸部，所述下蝶閥設置在出料口上，所述進料口伸入所述殼體內，所述頸部的外壁與殼體密封連接，所述壓力調節閥和真空調節閥設置在所述收集倉上。

作為優選，還包括MVR蒸汽壓縮機和二次蒸汽過濾器，所述二次蒸汽出口、真空泵、二次蒸汽過濾器、MVR蒸氣壓縮機以及蒸汽入口通過管道依次連接。

作為優選，還包括冷凝器和冷凝液收集罐，所述冷凝器連接在所述二次蒸汽出口與真空泵之間，所述冷凝液收集罐與所述冷凝器連接。

作為優選，還包括二個支撐組件，所述支撐組件包括軸承座和軸承，二個所述軸承的內圈與所述轉軸同軸固定；

所述加熱器為半管蒸汽加熱式加熱器或夾套蒸汽加熱式加熱器；

所述卸料刮刀為固定定位刮刀、壓力刮刀、定位旋轉刮刀或壓力旋轉刮刀；

所述卸料刮刀上還設置有用於調節刀刃與加熱面之間壓力的氣動活塞或彈簧；

所述卸料刮刀的刀片是厚度為0.5~1mm的彈簧鋼刀片；

所述殼體包括半圓柱形的上殼部和長方體形的下殼部，所述上殼部的下開口與下殼部的上開口密封對接；

所述布料管的軸向長度與加熱器軸向長度一致，所述布料管的左端與加熱器的左端對齊。

本實用新型的有益效果是，這種高鹽廢水真空連續蒸發乾燥一體機通過布料管將物料噴塗到加熱器的加熱面上，物料在加熱面上形成連續的薄層，然後利用蒸汽使液態物料中的溶劑蒸發，固體料析出，這種高鹽廢水真空連續蒸發乾燥一體機適用於通過現有方法已經濃縮至極限的高鹽廢水的繼續濃縮、蒸發、乾燥，特別適用於濃縮後無法結晶的成分複雜的高鹽廢水後期的蒸發、乾燥處理。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的高鹽廢水真空連續蒸發乾燥一體機的最優實施例的結構示意圖。

圖2是本實用新型的高鹽廢水真空連續蒸發乾燥一體機的最優實施例的局部示意圖。

圖3是本實用新型的高鹽廢水真空連續蒸發乾燥一體機的最優實施例的局部示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。相反，本實用新型的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵範圍內的所有變化、修改和等同物。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

如圖1~3所示，本實用新型提供了一種高鹽廢水真空連續蒸發乾燥一體機，包括：

殼體1，殼體1上設置有一個或多個二次蒸汽出口15，殼體1包括半圓柱形的上殼部和長方體形的下殼部，上殼部的下開口與下殼部的上開口密封對接，殼體1採用上圓下方的設計，可以減少殼體1內的無效體積；

加熱器5，加熱器為圓筒形或長方體形，加熱器5設置在殼體1內並具有換熱腔體，加熱器5的軸線呈水平狀態，加熱器5的外壁為加熱面；加熱器5為半管蒸汽加熱式加熱器或夾套蒸汽加熱式加熱器；

轉軸2，轉軸2與加熱器5同軸設置，轉軸2的左端位於殼體1的外部並且通過傳動機構7與電機6連接，（傳動機構7主要包括減速機和齒輪）其右端依次穿過殼體1的左端面、加熱器5的左端面和加熱器5的右端面，最終位於加熱器5的右端面與殼體1的左端面之間，轉軸2包括內管、外管、左蓋板和右蓋板，外管同軸套設在內管的外部，左端蓋封閉外管的左埠，內管的左埠與左端蓋的右側面密封固定，右端蓋封閉外管的右埠，內管的右埠與右端蓋的左側面保留間隙，左端蓋居中設置有與內管連通的蒸汽入口16，外管上靠近其左埠出設置有冷凝水出口17；轉軸2採用這樣的雙層結構，蒸汽不僅可以對物料進行加熱，還可以推動冷凝水排出；

機械密封件4，機械密封件4設置在轉軸2與殼體1左端面的連接處；

二個支撐組件，支撐組件包括軸承座和軸承3，二個軸承3的內圈與轉軸2同軸固定

布料管13，多根布料管13平行轉軸2的軸線設置在加熱器5的外圍，布料管13上開設有多個朝向圓柱形加熱器的噴孔；由於多根布料管13同時向加熱面噴射物料，使加熱面上的物料厚度非常容易控制，從而可以更好的控制加熱面上物料的乾燥程度，提高蒸發強度和自動化程度，提高蒸汽利用率，減小能耗；加熱器5以一定速度旋轉，加熱面上形成物料的連續薄層；布料管13通過閥門與物料儲罐連通；布料管13的軸向長度與加熱器5軸向長度一致，布料管13的左端與加熱器5的左端對齊，充分保證加熱面上物料的覆蓋範圍；

卸料刮刀8，多個卸料刮刀8固定在殼體1中，卸料刮刀8的刀刃與加熱面接觸，卸料刮刀8可選用固定定位刮刀、壓力刮刀、定位旋轉刮刀、壓力旋轉刮刀中的一種或幾種，卸料刮刀8上還設置有用於調節刀刃與加熱面之間壓力的氣動活塞或彈簧，卸料刮刀8的刀片是厚度為0.8mm的彈簧鋼刀片，加熱器5旋轉過程中，卸料刮刀8將上一旋轉周期的物料被烘乾後的固體刮下來；

幹廢鹽收集器，幹廢鹽收集器包括收集倉14、上蝶閥9、下蝶閥10、壓力調節閥11和真空調節閥12，收集倉14，收集倉14上端具有進料口，下端具有出料口，上蝶閥9設置在收集倉14的中部與進料口之間的頸部，下蝶閥10設置在出料口上，進料口伸入殼體1內，頸部的外壁與殼體1密封連接，壓力調節閥11和真空調節閥12設置在收集倉14上，刀刃刮取的幹廢鹽從幹廢鹽收集器的進料口進入幹廢鹽收集器中；幹廢鹽收集器除上述結構外還可以是真空關風機；

對於含有部分有機溶劑需要焚燒的高鹽廢水，此高鹽廢水真空連續蒸發乾燥一體機可以在常壓下工作，或者在二次蒸汽出口15上設置引風機，在殼體1內形成微負壓的工作環境。

而對於含有需要回收的有機溶劑（特別是高沸點的有機溶劑）的高鹽廢水，還需要設置冷凝器、冷凝液收集罐和真空泵，冷凝器連接在二次蒸汽出口15與真空泵之間，冷凝液收集罐與冷凝器連接；此裝置中利用機械密封件4採用單端機械密封，保證機械密封段定位，其它部位可以相對自由的微動，從而可以釋放溫度變化給轉軸2帶來的形變壓力，保證設備高度的氣密性，此外，二次蒸汽出口15的水平高度都在水平位置最高的布料管13之上，而且它們設置在殼體1的側面板上，可以最大程度的減小壓力差，保證高真空的工作環境，從而極大的降低上述有機溶劑的沸點，有利於它們的蒸發，然後通過冷凝器冷凝，回收再利用。收集倉14中的物料集滿時，按照以下步驟進行卸料，依次是關閉上蝶閥9，打開壓力調節閥11（使艙內壓力與大氣相當），打開下蝶閥10，出料；出料後關閉下蝶閥10，打開真空調節閥12（將幹收集倉14的真空度抽到與殼體1內相當）；打開上蝶閥9，殼體1內還設置有落料管，暫存在落料管中的幹廢鹽進入收集倉14中。至此一個整個卸料過程結束，一般情況下整個一個卸料過程會在10分鐘內完成，在此過程中整個系統任然處於連續工作狀態。

過轉軸2的軸線的豎直平面和過轉軸2的軸線的水平平面沿加熱器5轉動方向將空間依次分為第一象限、第二象限、第三象限和第四象限，水平平面的下方為第一象限和第四象限，所有布料管13位於第一象限和第二象限，刀刃位於第四象限。第一布料管為水平位置最低的布料管13，第二布料管為水平位置最高的布料管13，第一布料管的軸線和轉軸2的軸線的共同所在平面與豎直平面的夾角為8°，第二布料管的軸線在水平平面內，刀刃的延長線平行於轉軸2的軸線，刀刃的延長線和轉軸2的軸線的共同所在平面與豎直平面的夾角為5°，相鄰二個布料管13周向間隔8°。通過以上結構，在一個旋轉周期裡，在達到多根布料管13逐層將物料噴塗到加熱面上的同時，保證加熱面上的物料具備充足的乾燥時間，提高物料的乾燥程度。

布料管13通過流量控制閥來控制物料進量，物料的進料量可以控制在最大無滴落的狀態中，但也可以超量進料，多餘物料從加熱面的底部留下，通過回流路徑進入物料儲罐中，所以為了更高效、更集中的收集多餘物料，殼體1內位於加熱器5的下方設置有擋板，擋板與豎直平面相交並且它們的夾角為10°，擋板的上邊沿位於第四象限中並且平行於轉軸2的軸線，擋板的上邊沿與加熱面的最近距離為5mm，這樣就可以在多餘物料從加熱面的最低點落下後快速的集中到回流路徑中。

為了在更大程度上降低能耗和廢水處理的費用，這種高鹽廢水真空連續蒸發乾燥一體機還包括MVR蒸汽壓縮機18和二次蒸汽過濾器19（不鏽鋼燒結過濾器），冷凝器、冷凝液收集罐都不用，二次蒸汽出口15、真空泵、二次蒸汽過濾器19、MVR蒸氣壓縮機以及蒸汽入口16通過管道依次連接，MVR蒸氣壓縮機是羅茨壓縮機或者是離心壓縮機；高鹽廢水中的水受熱汽化為二次蒸汽，二次蒸汽經二次蒸汽過濾器19進入MVR蒸汽壓縮機18，再壓縮後的蒸汽經過蒸汽入口16進入轉軸2中作為熱源，二次蒸汽不足的部分將由新蒸汽來補充。

在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對所述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上述依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。