[发明专利]一种低温蒸发浓缩装置及高浓度废水浓缩方法

权利要求书

1.一种低温蒸发浓缩装置，其特征在于：包括卡诺制热循环装置、一蒸发浓缩器，所述的卡诺制热循环装置包括通过管道循环连接的压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷凝器；所述的冷凝器吸热侧进口连接进料管道；

所述的蒸发浓缩器内设有一空气循环通道，空气循环通道包括一料液浓缩区和一冷凝水生成区，空气循环通道底部设有一将冷凝水生成区中的冷空气吹向料液浓缩区的风机；

所述的料液浓缩区上设有一用于热料液和冷空气进行换热的气液换热装置，气液换热装置与冷凝器的吸热侧出口相连；料液浓缩区下方上设有一锥形料液收集部；

所述的冷凝水生成区上设有第一换热器，料液浓缩区中吹过来的热空气连接第一换热器放热侧入口，第一换热器的吸热侧出口通过管道与进料管道相连，冷凝水生成区下方设有一锥形冷凝水收集部，锥形冷凝水收集部通过管道与冷凝水收集罐相连；

还包括第二换热器，第二换热器的吸热侧进口与吸热侧出口连接制冷剂生成装置的制冷剂出口及制冷剂进口；所述的第二换热器设于蒸发浓缩器内或设于蒸发浓缩器外；

当所述的第二换热器设于蒸发浓缩器内时：所述的锥形料液收集部通过管道、第一料泵连接第一换热器的吸热侧进口，第一换热器的放热侧出口连接第二换热器的放热侧进口，第二换热器的放热侧出口的冷空气吹向风机；

当所述的第二换热器设于蒸发浓缩器外时：所述的锥形料液收集部通过管道、第一料泵连接第二换热器的放热侧进口，第二换热器的放热侧出口连接第一换热器的吸热侧进口，第一换热器的放热侧出口的冷空气吹向风机。

2.根据权利要求1所述的一种低温蒸发浓缩装置，其特征在于：还包括一间接换热器，所述的间接换热器的吸热侧进口连接进料管道，间接换热器的放热侧进口、放热侧出口分别与卡诺制热循环装置的冷凝器中的吸热侧出口、吸热侧进口相连；所述的气液换热装置与间接换热器的吸热侧出口相连。

3.根据权利要求2所述的一种低温蒸发浓缩装置，其特征在于：还包括一膨胀水箱、循环泵，所述的膨胀水箱出水口通过管道与循环泵、冷凝器吸热侧进口相连，冷凝器吸热侧出口通过管道与间接换热器放热侧进口相连，间接换热器放热侧出口连接膨胀水箱进水口或膨胀水箱与循环泵之间的管道。

4.根据权利要求1所述的一种低温蒸发浓缩装置，其特征在于：所述的气液换热装置为喷淋器或无风机冷却塔；所述的气液换热装置上方的空气循环通道上设有一除雾板。

5.根据权利要求1所述的一种低温蒸发浓缩装置，其特征在于：所述的进料管道上还设有一分流管道与锥形料液收集部相连。

6.根据权利要求1所述的一种低温蒸发浓缩装置，其特征在于：当第二换热器设于蒸发浓缩器内时，还包括第一固液分离装置，所述的第一料泵出口和第一换热器吸热侧进口分别与第一固液分离装置的入口和第一出口相连；当第二换热器设在蒸发浓缩器之外时，还包括第一固液分离装置和第二固液分离装置，所述的第一料泵出口与第二换热器放热侧入口分别与第一固液分离装置的入口和第一出口相连，所述的第二换热器放热侧出口和第一换热器吸热侧进口分别与第二固液分离装置入口和第一出口相连。

7.根据权利要求6所述的一种低温蒸发浓缩装置，其特征在于：所述的锥形料液收集部为双锥形料液收集部，双锥形料液收集部包括第一锥形料液收集部和第二锥形料液收集部，第一锥形料液收集部上设有一过滤网，第一锥形料液收集部通过管道、第一料泵与第一换热器的吸热侧进口相连；第二锥形料液收集部通过第二料泵连接第一固液分离装置的入口，第一固液分离装置的第一出口连接第一锥形料液收集部。

8.根据权利要求1所述的一种低温蒸发浓缩装置，其特征在于：所述的制冷剂生成装置为卡诺制热循环装置，第二换热器的吸热侧出口连接压缩机与蒸发器间的管道，第二换热器的吸热侧进口连接蒸发器与膨胀阀间的管道；或者第二换热器的吸热侧进口连接压缩机与蒸发器间的管道，第二换热器的吸热侧出口连接蒸发器与膨胀阀间的管道。

9.一种高浓度废水的浓缩方法，其特征在于：采用权利要求1-8任一权利要求所述的低温蒸发浓缩装置进行蒸发浓缩；所述的进料管道中的进料液在与卡诺制热循环装置换热后的料液出口温度为50℃-95℃；所述的蒸发浓缩器内的空气循环管道内压力为常压，从料液浓缩区出来的湿热空气温度为45℃-90℃,从冷凝水生成区出来的冷空气温度为0℃-35℃，料液收集部的料液温度为0℃-40℃。

10.根据权利要求9所述的一种高浓度废水的浓缩方法，其特征在于：所述的卡诺制热循环装置中的制冷剂为R717。