一种去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发装置及其方法
阅读说明：本技术 一种去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发装置及其方法 (Evaporation device and method for removing dichloromethane in high-salinity wastewater ) 是由 王美静 李冰辉 张凯 陈浩 刘学文 薛克冰 于 2021-09-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发装置及其制备方法；其中一种去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发装置,包括原水罐,所述原水罐的输出端通过原水泵连接预热器输入端,所述一级预热器的输出端连接蒸发装置的输入端,所述蒸发装置的输出端连接末效冷凝处理装置,所述末效冷凝处理装置连接尾气处理装置和有机液出口。本发明提供的蒸发器包含蒸发装置和尾气二次冷凝装置,且蒸发器可以是单效、双效、三效等,也可以是MVR蒸发器；同时,废水经蒸发器分离为不含二氯甲烷的水、盐分的结晶、主要为二氯甲烷的有机液,以及外排的尾气。(The invention provides an evaporation device for removing dichloromethane in high-salinity wastewater and a preparation method thereof; one of them kind gets rid of evaporation plant of dichloromethane in high salt waste water, including former water pitcher, the output of former water pitcher passes through the raw water pump and connects the pre-heater input, evaporation plant's input is connected to the output of one-level pre-heater, evaporation plant's output is connected and is finally imitated condensation processing apparatus, last condensation processing apparatus connects tail gas processing apparatus and organic liquid export. The evaporator provided by the invention comprises an evaporation device and a tail gas secondary condensation device, and the evaporator can be a single-effect evaporator, a double-effect evaporator, a triple-effect evaporator and the like, and can also be an MVR evaporator; meanwhile, the waste water is separated into water without dichloromethane, salt crystals, organic liquid mainly containing dichloromethane and discharged tail gas through an evaporator.)
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发装置及其方法。
背景技术
二氯甲烷是一种被广泛应用于工业生产中的有机溶剂，它主要用作生产三醋酸纤维胶片的原料，其次用作脱漆剂和医药生产的萃取剂、金属脱脂脱漆、粘合剂、农药、化工生产等领域。
同时，在医药、涂料等生产制造过程中，往往会产生大量不同浓度的二氯甲烷废水，由于二氯甲烷对生物具有积累性和生物毒性，常规的生化污泥法不好处理。因此，如果能将这部分二氯甲烷从这些废水中分离出来并精制成高纯度产品，会更符合绿色化工和环境保护的双重要求。
常规的处理工艺为精馏+蒸发结晶，虽然能达到同样的处理效果，但是本发明通过一套装置同时实现分离二氯甲烷和蒸发高盐废水的目的，可明显地降低设备投资和降低运行能耗。
本
技术领域
的技术人员致力于解决上述技术缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种能去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发装置及其制备方法，以分离多种不同浓度的二氯甲烷-水-盐类残渣(含其他固形物)体系中的二氯甲烷，实现其高纯度资源化以及能量的综合利用。本发明可以回收得到含量在80％(wt)以上的二氯甲烷，且能耗低、工艺流程短，投资较少。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发装置，其特征在于，包括原水罐，所述原水罐的输出端通过原水泵连接一级预热器输入端，所述一级预热器的输出端连接蒸发装置的输入端，所述蒸发装置的输出端连接末效冷凝处理装置，所述末效冷凝处理装置连接尾气处理装置和有机液出口。
优选地，所述蒸发装置包括至少一套加热装置和一套气液分离装置；
所述每套加热装置均包括加热器、循环泵和分离装置；所述加热器的输出端通过分离装置连接相邻加热装置的输入端；
所述加热装置中的加热器的输入端分别连接新鲜蒸汽管和一级预热器输出端，所述末套的加热装置中分离装置的输出端连接加热器装置的输入端，所述循环加热装置的输出端连接末效冷凝处理装置。
优选地，所述循环加热器装置包括循环加热器、三效强制循环泵和三效分离器；所述循环加热器的输入端连接末套的加热装置中分离装置的输出端，所述循环加热器的输出端连接三效分离器的输入端，所述三效分离器的输出端通过三效强制循环泵连接循环加热器的另一输入端，所述三效分离器的另一输出端连接末效冷凝处理装置的输入端，所述三效分离器的第三输出端连接物料出口。
优选地，所述末效冷凝处理装置包括末效冷凝器，所述末效冷凝器的输入端连接蒸发装置的输出端，所述末效冷凝器的输出端通过真空泵连接一级尾气冷凝器的输入端，所述一级尾气冷凝器的输出端连接二级尾气冷凝器的输入端，所述二级尾气冷凝器的输出端连接尾气处理装置，所述一级尾气冷凝器和二级尾气冷凝器的另一输出端分别连接有机液罐的输入端，所述有机液罐的输出端通过有机液泵连接有机液出口。
优选地，所述首套加热装置中的加热器的输出端连接冷凝水罐一的输入端，所述冷凝水罐一的输出端通过冷凝水泵一连接二级预热器的输入端，所述二级预热器的输出端连接蒸发冷凝水排出管；所述二效加热器的第三输出端连接冷凝水罐二的输入端，所述冷凝水罐二的输出端连接末效冷凝器的输入端，所述末效冷凝器的输出端连接冷凝水罐二的输入端，冷凝水罐二的另一输出端通过冷凝水泵二连接一级预热器的输入端，所述一级预热器的输出端连接另一根蒸发冷凝水排出管。
本发明还提供了一种去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发的制备方法，步骤如下：
步骤一：将含二氯甲烷0.5％～80％(wt)、含其他可溶解盐类或固形物0.1％～20％(wt)的废水溶液从原水罐7中通过原水泵11依次输送到一级预热器和二级预热器，温度达到50～90℃，然后进入一效加热器料仓，废水通过一效循环泵使废水在一效加热器内做降膜流动，新鲜蒸汽给一效加热器提供热源，在一效分离器内分离为含二氯甲烷的二次蒸汽和废水浓缩液；
步骤二：废水浓缩液通过调节阀进入二效加热器，废水通过二效循环泵使废水在管式加热器内做降膜流动，一效产生的二次蒸汽给二效加热器提供热源，在二效分离器内分离为含二氯甲烷的二次蒸汽和废水浓缩液；
步骤三：废水浓缩液通过调节阀进入强制循环加热器，废水通过三效强制循环泵使废水在管式加热器内做强制流动，二效产生的二次蒸汽给强制循环加热器提供热源，在三效分离器内分离为含二氯甲烷的二次蒸汽和废水浓缩液；
步骤四：在三效分离器内产生的含二氯甲烷的二次蒸汽进入末效冷凝器，通过循环冷却水使水分冷凝，剩余的二氯甲烷气体和少部分不凝气体进入真空泵；
步骤五：一效新鲜蒸汽冷凝水冷凝后，自流进入冷凝水罐一,通过冷凝水泵一管道输送至二级预热器和废水换热后排出蒸发装置；
步骤六：二效二次蒸汽冷凝水通过管道自流进入强制循环加热器壳程，与三效分离器流入循环加热器的冷凝水合并后通过管道自流进入冷凝水罐二，末效冷凝器的；冷凝水也进入冷凝水罐二，通过冷凝水泵送至一级预热器换热由蒸发冷凝水排出管排出；
步骤七：通过真空泵将二氯甲烷气体送至一级尾气冷凝器的壳程，管程通入冷水，温度10℃。将气体温度冷却至20℃，80％以上的二氯甲烷气体在一级尾气冷凝器冷凝下来，纯度可达99％以上，剩余的二氯甲烷气体继续进入二级尾气冷凝器冷凝；
步骤八：二级尾气冷凝器的管程通入冷水，温度-15℃。将气体温度冷却至-5℃，10％以上的二氯甲烷气体在一级尾气冷凝器冷凝下来，纯度可达10％以上，剩余的二氯甲烷气体作为尾气排至尾气处理系统。
优选地，所述步骤一中，将二氯甲烷3％(wt)、水95.5％、盐类残渣(含其他固形物)1.5％的流量为5吨/小时的废水，经一级预热器和二级预热器预热温度至70℃后进入一效加热器料仓，废水通过一效循环泵使废水在一效加热器内做降膜流动，新鲜蒸汽采用115℃给一效加热器提供热源，废水在一效分离器内分离为含二氯甲烷的二次蒸汽(99℃,1.5吨/小时)和废水浓缩液(103℃,3.5吨/小时)。
优选地，所述步骤二中废水浓缩液(103℃,3.5吨/小时)通过调节阀进入二效加热器，废水通过二效循环泵使废水在管式加热器内做降膜流动，一效产生的二次蒸汽(99℃,1.5吨/小时)给二效加热器提供热源，废水在二效分离器内分离为含二氯甲烷的二次蒸汽(80℃,1.5吨/小时)和废水浓缩液(85℃,2吨/小时)。
优选地，所述步骤三中废水浓缩液通过调节阀进入强制循环加热器，废水通过三效强制循环泵使废水在管式加热器内做强制流动，二效产生的二次蒸汽(80℃,1.5吨/小时)给强制循环加热器提供热源，废水在三效分离器内分离为含二氯甲烷的二次蒸汽(50℃,1.5吨/小时)和废水浓缩液(60℃,0.5吨/小时)，废水浓缩液排出系统。
优选地，所述步骤六中二效分离器排出的二氯甲烷等不凝气和三效分离器内产生的含二氯甲烷的二次蒸汽(50℃,1.5吨/小时)一起进入末效冷凝器，循环冷却水(32℃，220吨/小时)使水分冷凝，剩余的二氯甲烷气体和少部分不凝气体进入真空泵。
现有废水处理工艺具有设备流程长、工艺复杂和运行能耗高的特点，与现有技术相比本发明具备以下有益效果：
1、所述蒸发器包含蒸发装置和尾气二次冷凝装置。
2、所述蒸发器可以是单效、双效、三效等，也可以是MVR蒸发器。
3、所述废水经蒸发器分离为不含二氯甲烷的水，盐分的结晶、主要为二氯甲烷的有机液，以及外排的尾气。
附图说明
图1为本发明提出的一种去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发制备方法的流程示意图。
图中序号如下：
1、一效加热器；2、二效加热器；3、循环加热器；4、一效分离器；5、二效分离器；6、三效分离器；7、原水罐；8、冷凝水罐一；9、冷凝水罐二；10、有机液罐；11、原水泵；12、一效循环泵；13、二效循环泵；14、三效强制循环泵；15、冷凝水泵一；16、冷凝水泵二；17、真空泵；18、有机液泵；19、一级预热器；20、二级预热器；21、末效冷凝器；22、一级尾气冷凝器；23、二级尾气冷凝器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，为本发明提供的一种去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发装置，包括原水罐7、一级预热器19、二级预热器20、蒸发装置和末效冷凝装置；蒸发装置包括两套加热装置和一套气液分离装置；每套加热装置包括加热器、循环泵和分离装置；其中加热器包括一效加热器1和二效加热器2、循环泵包括一效循环泵12和二效循环泵13、分离装置包括一效分离器4和二效分离器5；循环加热器装置包括循环加热器13、三效强制循环泵14和三效分离器6；末效冷凝处理装置包括末效冷凝器21、一级尾气冷凝器22、二级尾气冷凝器23；
原水罐7的输出端通过原水泵11连接一级预热器19输入端，一级预热器19的输出端连接二级预热器20的输入端，二级预热器20的输出端连接连接一效加热器1的输入端，一效加热器1输出端和另一输入端连接一效循环泵12的输入端和输出端，一效加热器1的另一输出端通过一级分离器4连接二效加热器2的输入端；二效加热器2的输出端和另一输入端连接二效循环泵13的输入端和输出端；二效加热器2的另一输出端通过二级分离器5连接循环加热器3的输入端，循环加热器3的输出端连接三效分离器6的输入端，三效分离器6的输出端通过三效强制循环泵14连接循环加热器3的另一输入端，三效分离器6的另一输出端连接物料出口，三效分离器6的第三输出端连接末效冷凝器21的输入端；
末效冷凝器21的另一输出端通过真空泵17连接一级尾气冷凝器22的输入端，一级尾气冷凝器22的输出端连接二级尾气冷凝器23的输入端，二级尾气冷凝器23的输出端连接尾气处理装置，一级尾气冷凝器22的另一输出端和二级尾气冷凝器23的另一输出端分别连接有机液罐10的输入端，有机液罐10的输出端通过有机液泵18连接有机液出口。
进一步，一效加热器1的输出端连接冷凝水罐一8的输入端，冷凝水罐一8的输出端通过冷凝水泵一15连接二级预热器20的输入端，二级预热器20的另一输出端连接蒸发冷凝水排出管；二效加热器2的第三输出端连接冷凝水罐二9的输入端，所述冷凝水罐二9的输出端连接末效冷凝器21的输入端，所述末效冷凝器21的输出端连接冷凝水罐二9的输入端，冷凝水罐二9的另一输出端通过冷凝水泵二16连接一级预热器19的输入端，所述一级预热器19的输出端连接另一根蒸发冷凝水排出管。
本发明提供的一种去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发的制备制备方法，具体步骤如下：
步骤一：将含二氯甲烷3％(wt)、水95.5％、盐类残渣(含其他固形物)1.5％的流量为5吨/小时的废水，经一级预热器19和二级预热器20预热温度至70℃后进入一效加热器1料仓，废水通过一效循环泵12使废水在一效加热器1内做降膜流动，新鲜蒸汽(115℃)给一效加热器1提供热源，废水在一效分离器4内分离为含二氯甲烷的二次蒸汽(99℃,1.5吨/小时)和废水浓缩液(103℃,3.5吨/小时)。
步骤二：废水浓缩液(103℃,3.5吨/小时)通过调节阀进入二效加热器2，废水通过二效循环泵13使废水在管式加热器内做降膜流动，一效产生的二次蒸汽(99℃,1.5吨/小时)给二效加热器2提供热源，废水在二效分离器5内分离为含二氯甲烷的二次蒸汽(80℃,1.5吨/小时)和废水浓缩液(85℃,2吨/小时)。
步骤三：废水浓缩液通过调节阀进入强制循环加热器3，废水通过三效强制循环泵14使废水在管式加热器内做强制流动，二效产生的二次蒸汽(80℃,1.5吨/小时)给强制循环加热器3提供热源，废水在三效分离器6内分离为含二氯甲烷的二次蒸汽(50℃,1.5吨/小时)和废水浓缩液(60℃,0.5吨/小时)，废水浓缩液排出系统。
步骤四：二效加热器排出的二氯甲烷等不凝气和三效分离器6内产生的含二氯甲烷的二次蒸汽(50℃,1.5吨/小时)一起进入末效冷凝器，通过循环冷却水(32℃，220吨/小时)使水分冷凝，剩余的二氯甲烷气体和少部分不凝气体进入真空泵17。
步骤五：通过真空泵17将二氯甲烷气体送至一级尾气冷凝器22的壳程，管程通入冷水，温度10℃。将气体温度冷却至20℃，80％以上的二氯甲烷气体在一级尾气冷凝器22冷凝下来，0.15吨/小时，纯度可达99％以上；剩余的二氯甲烷气体继续进入二级尾气冷凝器23冷凝。
步骤六：二级尾气冷凝器23的管程通入冷水，温度-15℃。将气体温度冷却至-5℃，10％以上的二氯甲烷气体在一级尾气冷凝器22冷凝下来，纯度可达10％以上，剩余的二氯甲烷气体作为尾气排至尾气处理系统。
本发明提供的蒸发器包含蒸发装置和尾气二次冷凝装置，且蒸发器可以是单效、双效、三效等，也可以是MVR蒸发器；同时，废水经蒸发器分离为不含二氯甲烷的水，盐分的结晶、主要为二氯甲烷的有机液，以及外排的尾气。去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发制备方法，以分离多种不同浓度的二氯甲烷-水-盐类残渣(含其他固形物)体系中的二氯甲烷，实现其高纯度资源化以及能量的综合利用。本发明可以回收得到含量在80％(wt)以上的二氯甲烷，且能耗低、制备方法流程短，投资较少。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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