一种废酸蒸发处理系统的制作方法

1.本实用新型属于废液处理设备技术领域，尤其涉及一种废酸蒸发处理系统。


背景技术：

2.在化工、食品、制药等工业领域内，有许多液体原料、半成品需要浓缩，加工成产品；有许多液体废料为了满足环保的要求，对废酸、废液的浓缩处理，一般都采用蒸发系统进行蒸汽加热蒸发的操作。
3.在这些蒸发系统中，常用到空气源热泵蒸发器，空气源热泵的原理是利用冷媒介质低温蒸发，由蒸发器上的引风机将空气中的热量引入蒸发器，使得嵌装入蒸发器翅片内铜管中的冷媒介质吸收到空气中的热量进行蒸发，使冷媒气液混合体中的液体蒸发为气体进入压缩机，经过压缩机压缩产生高温高压的气体进行制热，高温高压气体经过换热器换热产生热水的设备为空气能热泵，冷凝器将蒸发分离器蒸发出来的二次蒸汽进入冷凝器进行冷凝。
4.但是，当蒸发系统进行到一段时间后，由于系统蒸发量大，热泵提供的热源充足，蒸发过程得到持续，大量蒸发出来的二次蒸汽进入冷凝器，再与循环冷水进行换热。热泵产生的冷水达不到降温的效果，导致冷凝水温度偏高，部分没被冷凝的二次蒸汽直接进入真空泵，导致真空度下降，导致整个系统的温度上升，由于热泵产生的热水温度具有上限，所以除了直接影响蒸发量，还影响系统的继续运行。


技术实现要素：

5.本技术实施例要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种废酸蒸发处理系统，用于解决蒸发系统处理效果的问题。
6.本技术实施例解决上述技术问题的技术方案如下：一种废酸蒸发处理系统，其包括：物料罐、分离器、蒸发器、冷凝器、热泵机组、收集罐、真空泵、冷却塔；
7.所述物料罐、分离器及加热器通过管路依次首尾相连形成物料回路，且所述加热器与所述分离器通过管路连通形成内循环回路；
8.所述加热器还与所述热泵机组首尾相连形成热水循环回路；
9.所述分离器还与所述冷凝器及真空泵通过管路依次连接，所述收集罐集成于所述冷凝器下端；
10.所述冷凝器、冷却塔及所述热泵机组依次首尾相连形成冷水循环回路。
11.相较于现有技术，以上技术方案具有如下有益效果：
12.增加冷却塔，将从冷凝器换热出来的水先经冷却塔降温，之后在进入热泵机组制冷，以降低循环水的温度，保证冷凝效果，避免冷凝水温度过高，导致部分未冷凝二次蒸汽进入真空泵导致的真空度下降问题，确保真空度，维持系统的有效平稳进行。
13.将收集罐集成在冷凝器的下端，减少单体设备制造，节约占地空间，同时也节约管道连接，减少管道的维修维护，同时可以避免由于单独集水罐高度有限，冷凝水很容易被真
空拉入真空泵，影响真空泵运行，影响真空泵的寿命的问题。
14.进一步地，所述冷凝器包括：壳体，所述壳体内部中空且两端开口，其下端匹配设置有所述收集罐，所述壳体中形成有：
15.第一管程，其一端连通所述分离器，另一端连通所述收集罐；
16.第二管程，其一端连通所述真空泵，另一端连通所述收集罐。
17.第一管程及第二管程形成的双管程可以提高冷凝器的冷凝效果，当冷凝器相同冷凝面积时，由于双管程，待冷凝的气体走的管程加长，与冷水接触换热的时间加长，明显提高冷凝效果，且在壳体的下方直接匹配设置收集罐，且由于第一管程及第二管程与分离器和真空泵连接口朝上设置，二次蒸汽从冷凝器上方进入，不凝气体同样从上方排出进入真空泵，由于水自身的重力作用，可以防止冷凝水被真空泵抽引，进入真空泵，可以提高真空泵的处理效率，提高真空泵的运行寿命。
18.进一步地，所述收集罐底部开设有出液孔，所述出液孔连接有排水泵。
19.进一步地，所述收集罐一侧还设置由液位计。
20.进一步地，所述分离器一侧还设置有压差液位计。
21.进一步地，所述分离器上还设置有压力传感器及温度传感器。
22.用以检测分离器内部的真空度及温度，同时压差液位计可以检测分离器的液位高低情况。
23.进一步地，所述蒸发器、冷凝器及分离器均为石墨材质。
24.进一步地，所述管路内壁衬有四氟涂层。
25.进一步地，所述分离器及蒸发器真空度为-0.08mpa至-0.095mpa之间。
26.将真空度控制在合适范围内，降低物料沸腾蒸发温度，提高系统蒸发量，节约蒸发能源。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本实用新型具体实施例所述的结构示意图。
29.附图标记：
30.1、物料罐；2、分离器；3、蒸发器；
31.4、冷凝器；5、热泵机组；6、收集罐；
32.7、真空泵；8、循环泵；9、冷却塔；
33.10、壳体；11、第一管程；12、第二管程；
34.13、排水泵；
35.14、液位计；15、压差液位计；16、压力传感器；17、温度传感器；
具体实施方式
36.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅
用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
37.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
38.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
39.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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
40.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.实施例
42.如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种废酸蒸发处理系统，其包括：物料罐1、分离器2、蒸发器3、冷凝器4、热泵机组5、收集罐6、真空泵7、冷却塔9，冷却塔9中连接有自来水加水口及与加水口连接的阀门；
43.所述物料罐1、分离器2及加热器通过管路依次首尾相连形成物料回路，且所述加热器与所述分离器2通过管路连通形成内循环回路；
44.所述加热器还与所述热泵机组5首尾相连形成热水循环回路，具体地，热水从热泵机组5到加热器，给加热器换热升温，给物料升温，换热后温度下降的热水回至热泵机组5如此形成循环，同时热泵机组5与加热器之间设置多级高压泵及流量计、控制阀门。
45.所述分离器2还与所述冷凝器4及真空泵7通过管路依次连接，所述收集罐6集成于所述冷凝器4下端，分离器2蒸发出来的二次蒸汽进入冷凝器4进行冷凝，冷凝后的冷凝水进入直接进入底部的收集罐6，其中，收集罐6底部开设有出液孔，所述出液孔连接有排水泵13，并由排水泵13进行外排，排水泵13出口设置止回阀及阀门、流量计；
46.所述冷凝器4、冷却塔9及所述热泵机组5依次首尾相连形成冷水循环回路，具体地，冷水从冷却塔9到热泵机组5进行换热降温，再到分离器2进行换热，给分离器2蒸发出来的二次蒸汽进行降温冷却，换热后温度上升的冷水与冷却塔9连接，依次形成冷水循环回路。冷却塔9与热泵机组5连接设置多级高压泵及流量计、控制阀门。
47.具体地，物料通过物料罐1被吸入分离器2中，再循环至加热器进行加热升温，再通过溢流物料回至分离器2进行气液分离，如此形成物料添加、循环，其中，物料罐1与加热器之间设置有阀门及流量计，分离器2与加热器之间设置有循环泵8，加强循环效果，提高换热效率，分离器2底部设置有出料泵，将浓缩后的釜液外排。
48.加热器、分离器2、冷凝器4均置于系统支架平台上；物料罐1、收集罐6、热泵机组5、循环泵8、真空泵7均置于系统平台上。冷却塔9置于高位处。
49.所述的热泵机组5是指一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低位热能，经过电能做功，提供可被人们所用的高位热能的装置。
50.增加冷却塔9，将从冷凝器4换热出来的水先经冷却塔9降温，之后在进入热泵机组5制冷，以降低循环水的温度，保证冷凝效果，避免冷凝水温度过高，导致部分未冷凝二次蒸汽进入真空泵7导致的真空度下降问题，确保真空度，维持系统的有效平稳进行。
51.将收集罐6集成在冷凝器4的下端，减少单体设备制造，节约占地空间，同时也节约管道连接，减少管道的维修维护，同时可以避免由于单独集水罐高度有限，冷凝水很容易被真空拉入真空泵7，影响真空泵7运行，影响真空泵7的寿命的问题。
52.其中，所述冷凝器4包括：壳体10，所述壳体10内部中空且两端开口，其下端匹配设置有所述收集罐6，壳体10中形成有：
53.第一管程11，其一端连通所述分离器2，另一端连通所述收集罐6；
54.第二管程12，其一端连通所述真空泵7，另一端连通所述收集罐6；
55.收集罐6用于收集进入管程内部形成的冷凝水；
56.具体地，壳体10上还形成有分别与冷却塔9和热泵机组5连接形成冷水循环回路的横向设置的壳程，用于使进入气体冷凝。
57.直接在冷凝器4底部设置集水罐比分开单独设置集水罐除了减少单体设备制造，节约占地空间，同时也节约管道连接，减少管道的维修维护。
58.所述第一管程11及第二管程12形成竖直并排的设置，且位于壳体10内部，将壳体10内部分为竖向两道气体路径，第一管程11及第二管程12与分离器2和真空泵7连接的端口位于壳体10上方，且由冷凝器4的上封头分隔开来，使得气体形成从第一管程11上方进入至收集罐6，然后从第二管程12下方进入至第二管程12上方进入真空泵7形成的u型双管程路径。
59.第一管程11及第二管程12形成的双管程可以提高冷凝器4的冷凝效果，当冷凝器4相同冷凝面积时，由于双管程，待冷凝的气体走的管程加长，与冷水接触换热的时间加长，明显提高冷凝效果，且在壳体10的下方直接匹配设置收集罐6，且由于第一管程11及第二管程12与分离器2和真空泵7连接口朝上设置，二次蒸汽从冷凝器4上方进入，不凝气体同样从上方排出进入真空泵7，由于水自身的重力作用，可以防止冷凝水被真空泵7抽引，进入真空泵7，可以提高真空泵7的处理效率，提高真空泵7的运行寿命。
60.本实施例中，所述收集罐6一侧还设置由液位计14，该液位计14为磁翻板式液位计，所述分离器2一侧还设置有压差液位计15。
61.所述分离器2上还设置有压力传感器16及温度传感器17。
62.用以检测分离器2内部的真空度及温度，同时压差液位计15可以检测分离器2的液位高低情况。
63.本实施例中，所述蒸发器3、冷凝器4及分离器2均为石墨材质。
64.进一步地，所述管路内壁衬有四氟涂层。
65.通过在管路内壁涂覆四氟涂层及将蒸发器3、冷凝器4和分离器2采用石墨材质，用于废酸处理能够有效进行。
66.所述分离器2及蒸发器3真空度为-0.08mpa至-0.095mpa之间。
67.将真空度控制在合适范围内，降低物料沸腾蒸发温度，提高系统蒸发量，节约蒸发
能源。
68.本实用新型的处理系统具有如下优点及有益效果：
69.(1)本实用新型的处理装置将热泵机组、加热器、分离器、冷凝器、收集罐按适当方式连接，设置不同循环回路，通过不同的循环回路加热、冷却及真空泵的作用提高了重金属废液的蒸发浓缩处理效率，节省处理能耗；蒸发浓缩后废水达到结晶析出效果，蒸发馏出液达到合格排放标准，实现重金属废水零排放；
70.(2)通过将热泵机组结合到蒸发系统中，作为蒸发系统的热源、冷源供给。热泵机组形成的热泵系统的工作原理与制冷系统的工作原理是一致的。其工作过程为：低温低压的液态制冷剂，首先在热泵机组蒸发器里从低温热源(例如常温空气)吸热并气化成低压蒸气。然后制冷剂气体在压缩机内压缩成高温高压的蒸气，该高温高压气体在冷凝器内被低温热源(例如冷却水)冷却凝结成高压液体。再经节流元件(毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀等)节流成低温低压液态制冷剂。如此就完成一个制冷循环。在制冷循环的工作中，分别利用水作为介质交换出制冷循环过程的冷量和热量，形成两股温度不同的水，温度达80度的热水和6度的冷水。将热水作为热泵蒸发系统的热源给物料加热，在一定的真空度作用下，使物料沸腾并蒸发。冷水则作为蒸发出来的二次蒸汽的冷凝水，从而达到蒸发器蒸发的效果。从而达到一机两用，加热跟冷却同时进行的效果，节约能源，节省设备投入。
71.(3)处理系统真空度优选地控制在0.095mpa，降低物料沸腾蒸发温度，提高系统蒸发量，节约蒸发能源。
72.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。