[发明专利]复合蒸馏器

说明书

相关申请

本申请要求2014年5月22日提交的美国临时专利申请62/001,959号的优先权。以上申请的全部教导以引用方式并入本文。

背景技术

现有蒸气压缩蒸馏器可以处理流入物或废水以提供蒸馏水，但也会产生典型的副产品，即大量含有高浓度污染物或固体的水，需要进一步处理。因此，一部分水是未净化的。此外，必须对污染物进行正确处理。

发明内容

本发明可以提供一种蒸馏设备、装置或布置，其可以处理含有高浓度污染物或固体的水，从而以有效方式提供更高产量的处理水。本发明可以提供一种蒸馏器，用于处理液体流入物，并且可以包括加热腔。蒸发布置可以设置在加热腔上方，并且可以包括间隔分布的蒸发表面，所述蒸发表面形成底部蒸发段、多个中间蒸发段、以及上蒸发段。底部蒸发段可以与加热腔热接触，并且多个中间蒸发段和上蒸发段可以在底部蒸发段上方顺序上下设置。底部蒸发段和中间蒸发段可以蒸发施加至底部蒸发段和中间蒸发段上的至少部分液体流入物，形成蒸气并利用所述蒸气加热设置在上方的段。液体输送系统可以为上蒸发段提供液体流入物以进行初始蒸发，并将上蒸发段和中间蒸发段内的至少部分液体流入物顺序向下输送至下方的蒸发段，直到到达底部蒸发段，从而在每个蒸发段处顺序蒸发。固体传送系统可以将残留在底部蒸发段蒸发表面上的来自蒸发的液体流入物的固体移动至加热腔，用于燃烧及提供热量。

在特定实施例中，至少一些蒸发段可以分别包括下冷凝表面和上蒸发表面，下冷凝表面用于冷凝蒸气，上蒸发表面由蒸气加热，用于蒸发位于其上的液体流入物。擦拭部件可以擦拭或刮擦至少一些上蒸发表面上的液体流入物或固体中的至少一者，以分散或传送。下冷凝表面可以包括螺旋图案，其径向向外移动变窄，从而将蒸气冷凝为蒸馏物以移除。底部蒸发段可以包括传送口，用于将固体从底部蒸发段的上蒸发表面输送至加热腔。液体输送系统可以包括一系列泵，用于将液体流入物输送至选定蒸发段。可旋转轴可以沿穿过蒸发布置的竖直轴线延伸，以转动擦拭部件并驱动泵。加热腔可以包括加热部件或元件，用于提供加热腔的初始加热，以及燃烧室，用于燃烧固体。燃烧室旋转部件可以由可旋转轴驱动并且包括固体移除部件，用于移除燃烧室各部分中累积的固体。加热腔、蒸发布置、液体输送系统和固体传送系统可以包括在热蒸馏器内。蒸馏器可以进一步包括用于提供第一蒸馏步骤的蒸气压缩蒸馏器，其设置在热蒸馏器上方，并且包括流入物储存器，用于储存流入的液体流入物。流入物储存器可以设置在热蒸馏器的蒸发布置上方，并且可以由蒸发布置通过从加热腔向上穿过蒸发段到蒸气压缩蒸馏器的流入物储存器的七个顺序段加热。蒸气压缩蒸馏器可以向热蒸馏器提供浓缩液体流入物，用于在第二蒸馏步骤中进一步通过热蒸馏器处理。

本发明还可以提供一种用于处理液体流入物的复合蒸馏器，其包括第一蒸馏器，用于在第一蒸馏步骤中蒸馏液体流入物，并生成第一蒸馏物和浓缩液体流入物。第一蒸馏器可以包括第一储存器，用于储存流入的液体流入物。第二蒸馏器可以设置在第一蒸馏器下方，用于在第二蒸馏步骤中蒸馏来自第一蒸馏器的浓缩液体流入物。第二蒸馏器可以包括第二储存器，用于储存浓缩液体流入物。加热腔可以设置在第二储存器上方。蒸发布置可以设置在加热腔上方并由加热腔加热，以蒸馏浓缩液体流入物并生成第二蒸馏物和固体，同时加热储存在第一蒸馏器的第一储存器中的液体流入物。固体传送系统可以将蒸发布置生成的固体移动至加热腔，用于燃烧及提供热量。

本发明还可以提供一种在蒸馏器中处理液体流入物的方法，包括提供加热腔。蒸发布置可以设置在加热腔上方并由加热腔加热。蒸发布置可以包括间隔分布的蒸发表面，所述蒸发表面形成底部蒸发段、多个中间蒸发段、以及上蒸发段。底部蒸发段可以与加热腔热接触，并且多个中间蒸发段和上蒸发段可以在底部蒸发段上方顺序上下设置。可以用液体输送系统将液体流入物输送至上蒸发段以进行初始蒸发，并且上蒸发段和中间蒸发段内的至少部分液体流入物可以顺序向下输送至下方的段，直到到达底部蒸发段，从而在每个蒸发段处顺序蒸发。底部蒸发段和中间蒸发段可以蒸发施加至底部蒸发段和中间蒸发段上的至少部分液体流入物，形成蒸气，并利用所述蒸气加热设置在上方的段。可以将残留在底部蒸发段的蒸发表面上的来自蒸发的液体流入物的固体移动至加热腔，其中，固体可以燃烧并提供热量。