[发明专利]一种对含盐水进行浓缩的方法和设备

说明书

技术领域  

本发明涉含盐水浓缩技术领域，尤其是涉及一种利用对含盐水进行浓缩蒸发处理的方法和设备。

背景技术

在目前常见的循环水凉水塔中，采用空气和水对流接触传热的方式让一部分水进入空气中，达到对水冷却的目的，本发明利用这一原理，设计出一种利用空气对含盐水进行浓缩的方法和设备，该设备由热浓缩塔、冷浓缩塔和制盐系统构成；在热浓缩塔中，利用热空气对经过加热的高温低浓度含盐水在热浓缩塔进行第一次浓缩，同时利用导热液循环系统回收热浓缩塔顶排出的蒸汽和空气混合物的热量，用来加热含盐水和进入热浓缩塔和冷浓缩塔的空气；利用被导热液加热的空气对热浓缩塔来的低温高浓度含盐水在冷浓缩塔进行第二次浓缩，第二次浓缩后的含盐水进入析盐池，析出盐分后的含盐水返回系统再进行浓缩。

本发明的方法和利用了空气作为传质传热介质，有效防止了设备腐蚀；利用热量回收系统达到了较高的热量回收利用效果，节约了能量。

发明内容

本发明首先提供一种热浓缩塔，一种冷浓缩塔，具有以下特点：

热浓缩塔由外壳、加热器（1）、蒸发室（2）、通风孔（3）、布水器（4）、引风机（5）、风道（6）、冷却器（7）及各种管道接口等部件组成；热浓缩塔底部设有进风口，进风口上部为加热器（1），加热器（1）外壳顶部和蒸发室（2）外壳中下部相连，蒸发室底部封闭，上面设有含盐水出口；加热器（1）外壳和蒸发室（2）外壳连接处和蒸发室底部之间的外壳上设置有通风孔（3），蒸发室（2）底部为集水池，中部为蒸发空间，上部设置布水器（4），布水器（4）上部为引风机（5），引风机（5）上部为风道（6），风道（6）与冷却器（7）外壳相连，冷却器（7）外壳底部为除盐水出口，顶部为放空口。

冷浓缩塔结构和热浓缩塔相似，但没有风道、冷却室和冷却器。冷浓缩塔下部为空气入口，空气入口上方为冷塔加热器（9），冷塔加热器（9）上部为冷塔蒸发室（10），冷塔蒸发室（10）顶部为布水器，布水器上部为冷塔引风机（11），冷塔引风机上部为放空口。

热浓缩塔的冷却器（7）管程出口和热浓缩塔的加热器（1）、冷浓缩塔的冷塔加热器（9）、含盐水预热器（14）管程入口相连；热浓缩塔的加热器（1）、冷浓缩塔的冷塔加热器（9）、含盐水预热器（14）管程出口和导热液循环泵（8）入口相连；导热液循环泵（8）出口和热浓缩塔的冷却器（7）管程入口相连，构成导热液循环热量回收系统。

采用上述热浓缩塔和冷浓缩塔，可以提供一种对含盐水进行浓缩处理的方法，

包括以下步骤：

（1）外界送来的含盐水和从析盐池返回的含盐水混合，首先在含盐水预热器（14）中被预热，然后进入含盐水加热器（15）被加热到更高温度，含盐水预热器的热量来自于从冷却器来的导热液，含盐水加热器的热量来自于外界来的加热介质（如导热液、蒸汽或烟气）。加热后的含盐水从热浓缩塔蒸发室（2）上部经布水器（4）进入热浓缩塔。

（2）空气从热浓缩塔底部进入，通过加热器壳程被加热，被加热的空气从通气孔进入蒸发室，和步骤（1）来的含盐水在蒸发塔中传质传热，部分水被气化进入空气中形成空气和蒸汽的混合物，含盐水被浓缩后进入冷浓缩塔。

（3）步骤（2）的空气和蒸汽的混合物通过风道（6）进入冷却器（7）壳程被冷却，导热液被加热；被冷却后的空气和蒸汽的混合物中的部分水被冷凝出来，从冷却器外壳底部排出回收，剩余空气和蒸汽的混合物从冷却器外壳顶部放空口排大气；被加热的导热液被送往加热器（1）和冷塔加热器（9）加热空气，送往含盐水预热器（14）预热含盐水，在换热器（1、9、14）中被冷却的导热液通过导热液泵返回冷却器（7）。

（4）空气从冷浓缩塔底部进入冷塔加热器壳程被加热，被加热的空气由通气孔进入冷塔蒸发室，和步骤（2）来的含盐水在冷塔蒸发室中传质传热，部分水被气化进入空气中形成空气和蒸汽的混合物，含盐水被浓缩；空气和蒸汽的混合物通过冷塔风机（11）排大气，被浓缩的含盐水进入析盐池（12）；在析盐池析出盐分后的含盐水通过盐水泵（13）返回热浓缩塔含盐水进口管线。

本发明的方法，利用由热浓缩塔的冷却器（7）、热浓缩塔的加热器（1）、冷浓缩塔的冷塔加热器（9）、含盐水预热器（14）和导热液循环泵（8）构成导热液循环热量回收系统将热浓缩塔蒸发室排出的蒸汽和空气混合物的热量回收。

本发明的方法，利用冷浓缩塔将热浓缩塔排出的含盐水的热量及部分由导热液循环热量回收系统来的热量进一步回收利用。

本发明的含盐水浓缩处理的方法和设备，具有以下特点和效果：