一種天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置及方法與流程
2023-05-05 09:45:56

本發明涉及生物製藥領域,特別是涉及一種天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置及方法。
背景技術:
在中石油和中石化的天然氣開採過程中,必然伴生一定的含礦化物的汙水,然而,由於環保要求,汙水必須進行處理之後再達標排放或在不處理的情況下進行回注。
現有技術中,不論是處理之後達標排放還是在不處理的情況下進行回注,都要將汙水用汽車槽車運至集中點或用管道輸送至集中點,運輸距離取決於天然氣井站至集中點的距離,無論是運輸還是管道輸送的成本都很高。
同時,現有技術中的天然氣汙水處理項目中,採用預處理→ro膜濃縮→蒸發濃縮→離心分離→流化床乾燥的工藝流程,由於傳統的蒸發濃縮工藝採用蒸汽作為熱源,在對天然氣汙水進行蒸發濃縮的過程中,必須要安裝鍋爐,鍋爐的熱效率較低,而且汙水處理裝置能力大,佔地面積也較大,不適宜於小型天然氣井站的汙水處理。
因此,如何降低天然氣汙水燃氣蒸發濃縮的成本,是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置及方法,用於降低設備的體積,提高熱源的利用率,節約能源。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
一種天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置,包括依次聯接的預熱器、燃氣蒸發濃縮器、中間濃縮器、篩板閃蒸器、蒸髮結晶器、以及旋液分離器;所述預熱器用於加熱汙水濃水,所述燃氣蒸發濃縮器用於汙水濃水的第一次濃縮,將產生的煙氣送入所述篩板閃蒸器中,同時將產生的二次蒸汽送入所述蒸髮結晶器中;所述中間濃縮器用於汙水濃水的第二次濃縮,並將產生的二次蒸汽送入所述預熱器中;所述篩板閃蒸器用於汙水濃水的第三次濃縮,並將產生的煙氣和蒸汽排空;所述蒸髮結晶器用於汙水濃水的蒸髮結晶得到漿料,並將產生的二次蒸汽送入所述中間濃縮器中;所述旋液分離器用於對漿料進行固液分離,並將分離出的飽和清液送入所述燃氣蒸發濃縮器中進行濃縮。
優選的,所述燃氣蒸發濃縮器包括燃燒器、燃燒室及前端夾套、蒸發室、煙氣室及後端夾套和汽包;所述燃燒器置於所述燃燒室內,所述燃燒室及前端夾套置於所述蒸發室的前端,所述煙氣室及後端夾套置於所述蒸發室的後端,所述汽包置於所述蒸發室的上部;所述燃燒器內設有用於燃氣與壓縮空氣混合的旋流混合器、天然氣進口、供天然氣流入所述燃燒器的天然氣通道、壓縮空氣進口以及供壓縮空氣流入所述燃燒器的壓縮空氣通道。
優選的,所述燃燒室及前端夾套包括燃燒室、包覆於所述燃燒室外部的前端夾套、與所述燃燒室和所述前端夾套相連接的第一觀察孔和爐門、與所述前端夾套相連接的第一排淨口和濃水進口。
優選的,所述蒸發室包括後端夾套平衡口、前端夾套平衡口、置於所述蒸發室下部的鞍座、置於所述蒸發室上部的對流上升管、置於所述蒸發室內的換熱管以及蒸發室的外殼;所述煙氣室及後端夾套包括第一煙氣室,包覆於所述第一煙氣室外部的後端夾套和煙氣出口,與所述後端夾套相連接的第二排淨口和回流清液進口。
優選的,所述汽包包括表面汽化室,除沫室,置於所述表面汽化室前端側的就地液位計口,置於所述表面汽化室下部的第一濃縮液出口,置於所述表面汽化室上部的遠傳液位計口、第一壓力表口和第一溫度計口,置於所述除沫室內部的除沫罩,置於所述除沫室頂部的二次蒸汽出口。
優選的,所述篩板閃蒸器包括煙氣室及夾套、閃蒸蒸發室、液位計筒體;所述煙氣室及夾套置於篩板閃蒸器的下部,所述閃蒸蒸發室置於所述煙氣室及夾套的上部,所述液位計筒體置於所述夾套和所述閃蒸蒸發室的外側。
優選的,所述煙氣室及夾套包括第二煙氣室、夾套、置於所述夾套下部的腿式支座、置於所述第二煙氣室底部的煙氣室排淨口、置於所述夾套底部的夾套排淨口、置於所述第二煙氣室外側的第二壓力表口和第二溫度計口、置於所述第二煙氣室頂部的篩板、置於所述夾套外側的第二濃縮液進口、與所述第二煙氣室和所述夾套相連接的煙氣進口和第二觀察孔。
優選的,所述閃蒸蒸發室包括氣相閃蒸室、液相加熱室、置於所述液相加熱室內的隔板和液位上升管、置於所述液相加熱室外側的第三濃縮液出口和第三溫度計口、置於所述氣相閃蒸室和所述液相加熱室外側的視鏡、置於所述氣相閃蒸室頂部的煙氣和蒸汽出口。
一種天然氣汙水燃氣蒸發濃縮方法,包括以下步驟:
步驟s1:將膜濃縮後的汙水濃水輸送至預熱器進行預熱;
步驟s2:將預熱後的所述汙水濃水送至燃氣蒸發濃縮器中進行濃縮,得到第一濃縮液;
步驟s3:所述第一濃縮液利用自身的壓力進入中間濃縮器中再次濃縮,得到第二濃縮液;
步驟s4:所述第二濃縮液利用壓差和位差進入篩板閃蒸器中進行閃蒸蒸發,得到第三濃縮液;
步驟s5:所述第三濃縮液進入蒸髮結晶器中進行蒸髮結晶後得到固液比為9%-11%的漿料;
步驟s6:所述蒸髮結晶器中獲得的漿料經旋液分離器進行固液分離後,得到的飽和清液返回至所述步驟s2的燃氣蒸發濃縮器中進行蒸發濃縮,得到的固液比≥60%的漿料送去乾燥。
優選的,所述燃氣蒸發濃縮器中產生的二次蒸汽進入所述蒸髮結晶器中,所述蒸髮結晶器中產生的二次蒸汽進入所述中間濃縮器中,所述中間濃縮器中產生的二次蒸汽進入所述預熱器中;所述燃氣蒸發濃縮器中產生的煙氣進入所述篩板閃蒸器中與所述第二濃縮液進行直接接觸傳熱蒸發和閃蒸,同時對煙氣進行洗滌,洗滌後的所述煙氣和所產生的二次蒸汽排空。
本發明所提供的天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置,包括依次聯接的預熱器、燃氣蒸發濃縮器、中間濃縮器、篩板閃蒸器、蒸髮結晶器以及旋液分離器;所述預熱器用於加熱汙水濃水,所述燃氣蒸發濃縮器用於汙水濃水的第一次濃縮,並將產生的煙氣送入所述篩板閃蒸器中,將產生的二次蒸汽送入所述蒸髮結晶器中;所述中間濃縮器用於汙水濃水的第二次濃縮,並將產生的二次蒸汽送入所述預熱器中;所述篩板閃蒸器用於汙水濃水的第三次濃縮,並將產生的煙氣和蒸汽排空;所述蒸髮結晶器用於汙水濃水的蒸髮結晶得到漿料,並將產生的二次蒸汽送入所述中間濃縮器中;所述旋液分離器用於對漿料進行固液分離,並將分離出的飽和清液送入所述燃氣蒸發濃縮器中進行濃縮。該天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置,將燃氣蒸發濃縮裝置各部分連接的更為緊密,結構緊湊,佔用空間小,節省了鍋爐裝置的建設,並且將所述燃氣蒸發濃縮器、所述中間濃縮器以及所述蒸髮結晶器中產生的二次蒸汽或者煙氣進行再次利用,以達到節約能源的目的。
本發明所提供的天然氣汙水燃氣蒸發濃縮方法,包括以下步驟:步驟s1:將膜濃縮後的汙水濃水輸送至預熱器進行預熱;步驟s2:將預熱後的所述汙水濃水送至燃氣蒸發濃縮器中進行濃縮,得到第一濃縮液;步驟s3:所述第一濃縮液利用自身的壓力進入中間濃縮器中再次濃縮,得到第二濃縮液;步驟s4:所述第二濃縮液利用壓差和位差進入篩板閃蒸器中進行閃蒸蒸發,得到第三濃縮液;步驟s5:所述第三濃縮液進入蒸髮結晶器中進行蒸髮結晶後得到固液比為9%-11%的漿料;步驟s6:所述蒸髮結晶器中獲得的漿料經旋液分離器進行固液分離後,得到的飽和清液返回至所述步驟s2的燃氣蒸發濃縮器中進行蒸發濃縮,得到的固液比≥60%的漿料送去乾燥。該天然氣汙水燃氣蒸發濃縮方法,利用燃氣作為熱源在所述燃氣蒸發濃縮器內對汙水濃水進行蒸發濃縮,同時產生二次蒸汽為所述蒸髮結晶器提供使用的熱源,利用所述燃氣蒸發濃縮器的煙氣作為熱源在所述篩板閃蒸器內對第二濃縮液進行蒸發濃縮,同時對煙氣進行洗滌淨化,能源利用率高,提高效果,進而可以有效降低天然氣汙水蒸發濃縮的成本,能將天然氣礦現有燃氣資源進行充分的利用。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施個例或現有技術中的技術方案,下面將對實施個例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹,顯而易見,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施個例,對於本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明所提供的天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置中燃氣蒸發濃縮器一種具體實施方式的結構示意圖;
圖2為本發明所提供的天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置中篩板閃蒸器一種具體實施方式的結構示意圖;
圖3為本發明所提供的天然氣汙水燃氣蒸發濃縮方法的流程圖;
圖4為本發明所提供的天然氣汙水燃氣蒸發濃縮方法的原理圖;
其中:1—燃燒器、1-1—旋流混合器、1-2—天然氣進口、1-3—壓縮空氣進口、2—燃燒室及前端夾套、2-1—燃燒室、2-2—第一排淨口、2-3—第一觀察孔、2-4—前端夾套、2-5—濃水進口、2-6—爐門、3—蒸發室、3-1—後端夾套平衡口、3-2—鞍座、3-3—對流上升管、3-4—換熱管、3-5—前端夾套平衡口、4—煙氣室及後端夾套、4-1—後端夾套、4-2—回流清液進口、4-3—煙氣出口、4-4—煙氣室、4-5—第二排淨口、5—汽包、5-1—就地液位計口、5-2—第一濃縮液出口、5-3—表面汽化室、5-4—遠傳液位計口、5-5—除沫室、5-6—除沫罩、5-7—二次蒸汽出口、5-8—壓力表口、5-9—第一溫度計口、6—煙氣室及夾套、6-1—煙氣室排淨口、6-2—夾套排淨口、6-3—夾套、6-4—煙氣室、6-5—煙氣進口、6-6—壓力表口、6-7—第二溫度計口、6-8—篩板、6-9—第二濃縮液進口、6-10—第二觀察孔、6-11—腿式支座、7—閃蒸蒸發室、7-1—第三濃縮液出口、7-2—液位上升管、7-3—第三溫度計口、7-4—視鏡、7-5—隔板、7-6—煙氣加蒸汽出口、7-7—氣相閃蒸室、7-8—液相加熱室、8—液位計筒體、8-1—液位計筒體本體、8-2—視鏡。
具體實施方式
本發明的核心是提供一種天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置及方法,能夠顯著的降低設備的體積,提高各結構的緊湊性,提高熱源的利用率,以達到節約能源的目的。
為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案,下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。
請參考圖1至圖4,圖1為本發明所提供的天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置中燃氣蒸發濃縮器一種具體實施方式的結構示意圖;圖2為本發明所提供的天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置中篩板閃蒸器一種具體實施方式的結構示意圖;圖3為本發明所提供的天然氣汙水燃氣蒸發濃縮方法的流程圖;圖4為本發明所提供的天然氣汙水燃氣蒸發濃縮方法的原理圖。
在該實施方式中,天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置包括依次聯接的預熱器、燃氣蒸發濃縮器、中間濃縮器、篩板閃蒸器、蒸髮結晶器、以及旋液分離器。
其中,預熱器用於加熱汙水濃水,燃氣蒸發濃縮器用於汙水濃水的第一次濃縮,並將產生的煙氣送入篩板閃蒸器中,將產生的二次蒸汽送入蒸髮結晶器中;中間濃縮器用於汙水濃水的第二次濃縮,並將產生的二次蒸汽送入預熱器中;篩板閃蒸器用於汙水濃水的第三次濃縮,並將產生的煙氣和蒸汽排空;蒸髮結晶器用於汙水濃水的蒸髮結晶得到漿料,並將產生的二次蒸汽送入中間濃縮器中;旋液分離器用於對漿料進行固液分離,並將分離出的飽和清液送入燃氣蒸發濃縮器中進行濃縮。
該天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置,將燃氣蒸發濃縮裝置各部分連接的更為緊密,結構緊湊,佔用空間小,節省了鍋爐裝置的建設,並且將燃氣蒸發濃縮器、中間濃縮器以及蒸髮結晶器中產生的二次蒸汽或者煙氣進行再次利用,以達到節約能源的目的。
進一步,該天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置還包括加料泵、蒸發鼓風機、阻氣排水罐ⅰ、過料泵和阻氣排水罐ⅱ。其中,加料泵用於將膜濃縮後的汙水濃水輸送至預熱器,蒸發鼓風機用於加壓空氣對天然氣在蒸發濃縮器內燃燒進行助燃,阻氣排水罐ⅰ和阻氣排水罐ⅱ分別是中間濃縮器和蒸髮結晶器冷凝水排放的汽液分離設備,過料泵用於輸送第三濃縮液從篩板閃蒸器進入蒸髮結晶器。
具體的,本實施個例所提供的天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置,將膜濃縮後的汙水濃水用加料泵輸送經預熱器進入燃氣蒸發濃縮器,具體的,預熱器可利用中間濃縮器產生的二次蒸汽進行預熱,多餘的蒸汽進入汙水預處理裝置中的精製折流槽中,點燃天然氣用蒸發鼓風機加壓空氣進行助燃,旋液分離器的清液也進入燃氣蒸發濃縮器,得到的第一濃縮液利用自身的壓力進入中間濃縮器,煙氣進入篩板閃蒸器,二次蒸汽進入蒸髮結晶器;利用蒸髮結晶器產生的二次蒸汽作為熱源,將從燃氣蒸發濃縮器過來的第一濃縮液在中間濃縮器內進行蒸發濃縮,得到的第二濃縮液利用壓差和位差進入篩板閃蒸器,二次蒸汽進入預熱器,冷凝水經阻氣排水罐ⅰ達標排放;利用燃氣蒸發濃縮器產生的煙氣作為熱源,將從中間濃縮器過來的第二濃縮液在篩板閃蒸器內進行閃蒸蒸發,得到的第三濃縮液用過料泵輸送進入蒸髮結晶器,煙氣在篩板閃蒸器內經洗滌後和二次蒸汽一起排空;利用燃氣蒸發濃縮器的二次蒸汽作為熱源,將從篩板閃蒸器過來的第三濃縮液在蒸髮結晶器內進行蒸發和結晶,得到的二次蒸汽進入中間濃縮器,冷凝水經阻氣排水罐ⅱ達標排放,固液比10%左右漿料用採鹽泵輸送進入旋液分離器進行固液分離,飽和清液進入燃氣蒸發濃縮器,固液比大於60%的漿料進入乾燥系統進行乾燥。
在上述各實施方式的基礎上,燃氣蒸發濃縮器包括燃燒器1、燃燒室及前端夾套2、蒸發室3、煙氣室及後端夾套4和汽包5;燃燒器1置於燃燒室2-1內,天然氣與壓縮空氣充分混合後在燃燒室2-1內進行燃燒,燃燒室及前端夾套2設置於蒸發室3的前端,煙氣室及後端夾套4置於蒸發室3的後端,汽包5置於蒸發室3的上部;燃燒器1內設有用於燃氣與壓縮空氣混合的旋流混合器1-1、天然氣進口1-2、供天然氣流入燃燒器1的天然氣通道、壓縮空氣進口1-3以及供壓縮空氣流入燃燒器1的壓縮空氣通道。其中,旋流混合器1-1用於將天然氣和壓縮空氣在燃燒前進行充分混合,天然氣進口1-2是天然氣進入燃燒器1的通道,壓縮空氣進口1-3是壓縮空氣進入燃燒器1的通道,為天然氣燃燒提供足夠的氧氣。
在上述各實施方式的基礎上,燃燒室及前端夾套2包括燃燒室2-1、包覆於燃燒室2-1外部的前端夾套2-4、與燃燒室2-1和前端夾套2-4相連接的第一觀察孔2-3和爐門2-6、與前端夾套2-4相連接的第一排淨口2-2和濃水進口2-5。
其中,燃燒室2-1為天然氣燃燒提供必要的燃燒空間;第一排盡口2-2是停車處理時排盡前端夾套2-4內物料的通道;第一觀察孔2-3是觀察燃燒室2-1中的火焰狀況,以判斷天然氣的燃燒是否充分;前端夾套2-4是保護燃燒室2-1的金屬外殼,並通過燃燒室2-1的金屬外殼進行對流傳熱;濃水進口2-5是濃水進入燃氣蒸發濃縮器的通道;設置的爐門2-6用於在拆開爐門時為開車點火提供燃燒所需的氧氣(停車時要拆開爐門)。
在上述各實施方式的基礎上,蒸發室3作為燃氣蒸發濃縮器的主要傳熱部分,包括後端夾套平衡口3-1、前端夾套平衡口3-5、置於蒸發室3下部的鞍座3-2、置於蒸發室3上部的對流上升管3-3、置於蒸發室3內的換熱管3-4以及蒸發室3的外殼。
具體的,後端夾套平衡口3-1用於讓蒸發室3內的物料與後端夾套4-1的物料處於平衡狀態;鞍座3-2用於支承燃氣蒸發濃縮器;對流上升管3-3是使加熱後的物料上升進入汽包5的通道;換熱管3-4作為在蒸發室3內進行對流傳熱的主要元件;前端夾套平衡口3-5用於讓蒸發室3內的物料與前端夾套2-4的物料處於平衡狀態。
在上述各實施方式的基礎上,煙氣室及後端夾套4包括第一煙氣室4-4,包覆於第一煙氣室4-4外部的後端夾套4-1和煙氣出口4-3,與後端夾套4-1相連接的第二排淨口4-5和回流清液進口4-2。
具體的,煙氣及後端夾套4是分別為煙氣緩衝提供必要的空間和保護煙氣室4-4的金屬外殼;後端夾套4-1是保護煙氣室4-4的金屬外殼,並通過煙氣室4-4的金屬外殼進行對流傳熱;回流清液進口4-2是固液分離後的飽和清液進入燃氣蒸發器的通道;煙氣出口4-3是煙氣進入篩板閃蒸器的通道;煙氣室4-4是為煙氣緩衝提供必要的空間;第二排盡口4-5是停車處理時排盡後端夾套4-1內物料的通道。
在上述各實施方式的基礎上,汽包5包括表面汽化室5-3,除沫室5-5,置於表面汽化室5-3前端側的就地液位計口5-1,置於表面汽化室5-3下部的第一濃縮液出口5-2,置於表面汽化室5-3上部的遠傳液位計口5-4、第一壓力表口5-8和第一溫度計口5-9,置於除沫室5-5內部的除沫罩5-6,置於除沫室5-5頂部的二次蒸汽出口5-7。
具體的,汽包5是表面汽化產生蒸汽的關鍵部件;就地液位計口5-1是安裝就地觀察汽包5的就地液位計的接口;第一濃縮液出口5-2是濃水在燃氣蒸發濃縮器內濃縮得到的第一濃縮液流出的通道;表面汽化室5-3是濃水加熱後進行表面汽化的空間;遠傳液位計接口5-4是安裝遠傳液位計的接口;除沫室5-5是脫除蒸汽中液珠的空間;除沫罩5-6是脫除蒸汽中液珠的主要元件;二次蒸汽出口5-7是表面汽化產生的二次蒸汽流出的通道;壓力表口5-8是安裝用於觀察汽包5的氣相壓力表的接口;第一溫度計口5-9是安裝用於觀察汽包5的氣相溫度計的接口。
在上述各實施方式的基礎上,篩板閃蒸器包括煙氣室及夾套6、閃蒸蒸發室7、液位計筒體8;煙氣室及夾套6置於篩板閃蒸器的下部,閃蒸蒸發室7置於所述煙氣室及夾套6的上部,液位計筒體8置於夾套6-3和閃蒸蒸發室7的外側。
在上述各實施方式的基礎上,煙氣室及夾套6包括第二煙氣室6-4、夾套6-3、置於夾套6-3下部的腿式支座6-11、置於第二煙氣室6-4底部的煙氣室排淨口6-1、置於夾套6-3底部的夾套排淨口6-2、置於第二煙氣室6-4外側的第二壓力表口6-6和第二溫度計口6-7、置於第二煙氣室6-4頂部的篩板6-8、置於夾套6-3外側的第二濃縮液進口6-9、與第二煙氣室6-4和夾套6-3相連接的煙氣進口6-5和第二觀察孔6-10。
具體的,煙氣室及夾套6是燃氣蒸發濃縮器的煙氣進入篩板閃蒸器的緩衝空間;煙氣室排盡口6-1是當篩板閃蒸器的篩板6-8出現漏液時,能及時將煙氣室6-4內的積液排出的通道;夾套排盡口6-2是停車處理時排盡夾套6-3內物料的通道;夾套6-3是保護煙氣室6-4的金屬外殼,並通過煙氣室6-4的金屬外殼進行對流傳熱;煙氣室6-4是為煙氣緩衝提供必要的空間;煙氣進口6-5是燃氣蒸發濃縮器的煙氣進入篩板閃蒸器的通道;壓力表接口6-6是安裝用於觀察煙氣室6-4的煙氣壓力表的接口;第二溫度計口6-7是安裝用於觀察煙氣室6-4的煙氣溫度計的接口;篩板6-8是煙氣通過篩板6-8的小孔進入閃蒸室7的通道,當煙氣的小孔速度大於漏點氣速時,物料就不會洩漏進入煙氣室;第二濃縮液進口6-9是第二濃縮液進入篩板閃蒸器的通道;第二觀察孔6-10是觀察在煙氣室6-4內是否有積液及篩板6-8是否漏液;腿式支座6-11是用於支承篩板閃蒸器。
在上述各實施方式的基礎上,閃蒸蒸發室7包括氣相閃蒸室7-7、液相加熱室7-8、置於液相加熱室7-8內的隔板7-5和液位上升管7-2、置於液相加熱室7-8外側的第三濃縮液出口7-1和第三溫度計口7-3、置於氣相閃蒸室7-7和液相加熱室7-8外側的視鏡7-4、置於氣相閃蒸室7-7頂部的煙氣和蒸汽出口7-6。
具體的,閃蒸蒸發室7用於在煙氣加熱物料和在降溫降壓的同時進行表面閃蒸蒸發;第三濃縮液出口7-1作為第二濃縮液在篩板閃蒸器內閃蒸蒸發後得到的第三濃縮液流出的通道;液位上升管7-2作為夾套6-3內的物料上升進入閃蒸蒸發室7的通道;第三溫度計口7-3的安裝用於觀察閃蒸蒸發室7的液相溫度計的接口;視鏡7-4用於就地觀察閃蒸蒸發室7內的物料液位;隔板7-5使閃蒸蒸發室7內的物料產生繞流;煙氣加蒸汽出口7-6作為經物料洗滌後的煙氣和閃蒸蒸發產生的蒸汽流出篩板閃蒸器的通道;氣相閃蒸室7-7是用煙氣加熱物料和在降溫降壓的同時進行表面閃蒸蒸發的空間;液相加熱室7-8是煙氣加熱物料的空間。
在上述各實施方式的基礎上,液位計筒體8包括液位計筒體本體8-1和安裝在液位計筒體本體8-1的一側,便於觀察開車前加料液位高度的視鏡8-2。
具體的,液位計筒體8用於安裝遠傳液位計和觀察開車前加料的液位;液位計筒體本體8-1用於安裝遠傳液位計;視鏡8-2用於觀察開車前加料的液位。
除上述天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置外,本發明還提供了一種天然氣汙水燃氣蒸發濃縮方法。
該天然氣汙水燃氣蒸發濃縮方法包括以下步驟:
步驟s1:將膜濃縮後的汙水濃水輸送至預熱器進行預熱;
步驟s2:將預熱後的汙水濃水送至燃氣蒸發濃縮器中進行濃縮,得到第一濃縮液,燃氣蒸發濃縮器既具備鍋爐的功能,又具備蒸發濃縮的功能;
步驟s3:第一濃縮液利用自身的壓力進入中間濃縮器中再次濃縮,得到第二濃縮液;
步驟s4:第二濃縮液利用壓差和位差進入篩板閃蒸器中進行閃蒸蒸發,得到第三濃縮液,篩板閃蒸器既具備煙氣洗滌的功能,又具備蒸發濃縮的功能;優選的,篩板6-8閃蒸是利用燃氣蒸發濃縮的煙氣作為熱源,煙氣接觸第二濃縮液時直接傳遞熱量並對煙氣進行洗滌,在常壓狀況下進行閃蒸,出口煙氣和蒸汽的溫度小於110℃。
步驟s5:第三濃縮液進入蒸髮結晶器中進行蒸髮結晶後得到固液比為9%-11%的漿料;
步驟s6:蒸髮結晶器中獲得的漿料經旋液分離器進行固液分離後,得到的飽和清液返回至步驟s2的燃氣蒸發濃縮器中進行蒸發濃縮器,得到的固液比≥60%的漿料送去乾燥。
在上述各實施方式的基礎上,步驟s2中,還包括:
向燃氣蒸發濃縮器中輸入壓縮空氣助燃。
在上述各實施方式的基礎上,燃氣蒸發濃縮器中的產生的二次蒸汽進入蒸髮結晶器中,蒸髮結晶器中產生的二次蒸汽進入中間濃縮器中,中間濃縮器中產生的二次蒸汽進入預熱器中。
具體的,預熱器對汙水濃水的預熱,是利用中間濃縮器的二次蒸汽進行預熱,多餘蒸汽去預處理精製折流槽,具體地說,多餘蒸汽去預處理精製折流槽是指乾燥尾部的煙氣預熱汙水粗水的情況下的溫度達不到要求時,調配部分蒸汽過去進行預熱,預熱溫度根據整個裝置的熱量平衡來確定,當蒸汽為常壓時,預熱溫度在90℃以下。
在上述各實施方式的基礎上,燃氣蒸發濃縮器中產生的煙氣進入篩板閃蒸器中與第二濃縮液進行直接接觸傳熱蒸發和閃蒸,同時對煙氣進行洗滌,洗滌後的煙氣和所產生的二次蒸汽排空。
本發明提供的燃氣蒸發濃縮方法的工藝原理如圖4所示,包括三條工藝線路:
1、汙水燃氣蒸發濃縮線路
汙水濃水由加料泵輸送經預熱器進入燃氣蒸發濃縮器,得到的第一濃縮液利用自身的壓力進入中間濃縮器,得到的第二濃縮液利用壓差和位差進入篩板閃蒸器,得到的第三濃縮液經過料輸送入蒸髮結晶器,得到的10%左右的漿料經採鹽泵輸送進入旋液分離器進行固液分離,得到的清液利用自身壓力進入燃氣蒸發濃縮器,60%左右的漿料送乾燥。
2、蒸汽線路
汙水濃水和固液分離的飽和清液在燃氣蒸發濃縮器內蒸發濃縮產生的二次蒸汽進入蒸髮結晶器進行蒸髮結晶,蒸髮結晶器產生的二次蒸汽進入中間濃縮器進行蒸發濃縮,中間濃縮器產生的二次蒸汽進入預熱器對汙水濃水進行預熱,另外根據需要可調節該二次蒸汽去汙水預處理。
3、燃氣線路
點燃天然氣用蒸發鼓風機加壓空氣進行助燃,在燃氣蒸發濃縮器內進行蒸發濃縮,產生煙氣進入篩板閃蒸器與第二濃縮液進行直接接觸傳熱蒸發和閃蒸,同時對煙氣進行洗滌,洗滌後的煙氣和所產生的二次蒸汽排空。
本實施個例所提供的燃氣蒸發濃縮裝置或方法,具體的工作原理如下:
1、預處理和膜濃縮後的汙水濃水用加料泵輸送經預熱器利用中間濃縮器的二次蒸汽預熱後,進入燃氣蒸發濃縮器;並且使冷凝水達標排放。
2、天然氣利用壓縮空氣助燃,具體可以利用蒸發鼓風機加壓,在燃氣蒸發濃縮器的燃燒室2-1、蒸發室3和第一煙氣室4-4內加熱汙水濃水和固液分離後的飽和清液的混合液,得到第一濃縮液進入中間濃縮器;並且使煙氣進入篩板閃蒸器,二次蒸汽進入蒸髮結晶器。
3、利用蒸髮結晶器的二次蒸汽在中間濃縮器內加熱第一濃縮液進行蒸發濃縮,得到第二濃縮液進入篩板閃蒸器;並且使冷凝水經阻氣排水罐ⅰ達標排放,二次蒸汽進入預熱器。
4、煙氣進入篩板閃蒸器,在液相加熱室7-8中進行洗滌;在第二煙氣室6-4和液相加熱室7-8中加熱第二濃縮液,並在氣相閃蒸室7-7中對第二濃縮進行閃蒸蒸發,得到第三濃縮液經過料泵輸送進入蒸髮結晶器;煙氣經洗滌後與閃蒸的二次蒸汽達標排放。
5、利用燃氣蒸發濃縮器的二次蒸汽在蒸髮結晶器內加熱第三濃縮液,得到固液比10%左右的漿料,用採鹽泵輸送進入旋液分離器進行固液分離;並且使冷凝水經阻氣排水罐ⅱ達標排放,二次蒸汽進入中間濃縮器。
6、旋液分離後固液比≥60%的漿料去乾燥;並將飽和清液回流進入燃氣蒸發濃縮器。
以上對本發明所提供的天然氣汙水燃氣蒸發濃縮裝置及方法進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施個例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出,對於本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以對本發明進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。