[发明专利]直燃式喷雾脱盐方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种直燃式喷雾脱盐方法及装置，属于海水及污水脱盐领域。

背景技术

海水脱盐的方法有多种，但却只是浓缩，不能实现溶液溶质（固/液）彻底分离，淡水回收率低，约为35%-50%，并且产生回排卤水造成环境污染。美国国际水能公司发明一种快速喷雾蒸发/蒸馏，简称RSE，利用低温喷雾干燥技术，实现了（固/液）分离析盐，但仍然存在着效率低、成本高、应用不广泛的局限性。

另外，由于高盐污水对生物渗透压高，造成生化处理困难，成为世界污水行业的难题，特别是含聚、含油、含有毒物质之水的处理，工序繁琐、能耗高、效果差等问题。还有一种浸没燃烧法，属于锅炉低污染高效的蒸馏技术，但也不能实现（固/液）彻底分离。

采油过程中，原油需经脱水处理，采出的废水经处理后回注到井内，一方面避免采出水污染环境，另一方面避免油层压力下降过大，保障油田开发的可持续性。现有的废水处理技术不能有效的将废水中的悬浮物和油等分离出来，容易造成注水井和油层堵塞，影响生产进程和生产安全。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种直燃式喷雾脱盐方法，使溶液与溶质分离彻底，淡水回收率高，低碳、低能耗，可广泛用于海水淡化及含盐污水处理。

本发明的另一目的是：提供一种直燃式喷雾脱盐装置，结构简单，设计合理，分离析盐效率高。

本发明所述的直燃式喷雾脱盐方法，包括以下步骤：

1）向一绝热空间内喷火；2）使含盐液体喷雾进入绝热空间内并与火焰及热空气对流；3）回收上升的混合气；4）回收下降的固体物质。

步骤2）中喷雾粒径为50μm-1000μm，喷雾压力为0.3Mpa-10Mpa。

步骤3）中混合气经过滤固体物后，进入换热器换热冷凝成淡水回收。

所述的绝热空间内工作温度为80℃-800℃。

含盐液体喷入绝热空间内雾化，雾滴在与火焰混流的过程中得到充分均匀加热，在80℃-800℃下，液体气化为蒸汽上升，雾滴中的溶质干燥收缩，在重力作用下下降，使大部分溶液与溶质分离。同时，在高温火焰烟气与雾滴对流中，雾滴中可燃烧的油或聚合物等在高温下进行充分燃烧，产生的热量转化为热能，生成的二氧化碳及水随水蒸汽上升，实现除油、除聚、消毒的目的。上升的混合气中含有少量的固体成分，通过固体拦截装置将固体成分去除，从而使固体溶质与溶液分离较为彻底，经分离后的混合气进入换热器，水蒸汽冷凝成淡水后回收，不凝气体作为废气可进入下一工序处理。换热介质可以为预处理含盐液体或燃烧用风，当用于常温介质如海水等的脱盐时混合气与预处理介质换热，介质进行预加热。用于高温介质脱盐时，混合气与燃烧进风换热，以达到预热进风的目的，使热能被循环利用。在空间高度上，火焰与雾滴优选形成火下水上的换热结构形式，以提高换热效率。下降的固体物质经换热后回收。

与现有技术相比，本直燃式喷雾脱盐方法的有益效果是：

本直燃式喷雾脱盐方法通过燃烧及气化，使含盐溶液中的溶质与溶液分离彻底，处理后的淡水质量高，淡水回收率高，达到95%，单位能耗低，低碳环保，可广泛用于海水淡化特别是含聚、含油、含盐废水的高效处理。

本发明所述的直燃式喷雾脱盐装置，包括壳体，壳体上安装至少一组燃烧器，壳体内设置有喷雾系统，壳体底部设有落料口，壳体上部连接混合气回收系统。

壳体内部形成燃烧蒸发室，通过燃烧器向燃烧蒸发室内喷火，可以是多组燃烧器直接固定安装在壳体上，通过壳体上的喷火孔喷火，一层或多层均匀分布燃烧器，也可以是一组或多组燃烧器，通过与壳体内相通的喷火管口向燃烧蒸发室内喷射火焰。另外，还可以采用锅炉烟道气，将高温烟气输送到燃烧蒸发室内。通过喷雾系统将含盐液体喷入燃烧室内，形成雾滴，雾滴与火焰热空气换热蒸发后，固体盐等物质进入壳体底部的落料口回收，混合气经上方的混合气回收系统处理后回收淡水。

所述的混合气回收系统包括通过管道依次连接的固体拦截装置、换热器及淡水回收装置，固体拦截装置包括至少一层拦截网，拦截网上方设置反冲洗喷淋嘴，固体拦截网可以选择玻璃纤维、碳纤维、金属丝网、硅酸铝棉等材料的过滤网或过滤膜，将混合气中的固体物过滤掉，使用一段时间后，通过反冲洗喷淋嘴将附在其上的固体物冲洗掉，避免堵塞。