撬装式热泵蒸发结晶装置

770 编辑：中冶有色技术网来源：江阴市江中设备制造有限公司

2023-12-04 15:16:25

权利要求书： 1.一种撬装式热泵蒸发结晶装置，包括分离器（1），所述分离器（1）的浊液出口（1b）通过出料泵（2）连通有稠厚器（3），所述稠厚器（3）的清液溢流口连通有母液罐（5），沉淀出料口连通有离心机（4）；所述离心机（4）的排液口与所述母液罐（5）的进液口连通，其特征在于：

所述分离器（1）上设置有浊液回流口（1c），所述出料泵（2）和所述分离器（1）之间设置有预热器（17），所述出料泵（2）的输出端与所述预热器（17）的进料口连通，所述预热器（17）的出料口与所述浊液回流口（1c）连通；所述预热器（17）的进料口设置有预热进料阀（18），所述稠厚器（3）的进料口设置有稠厚进料阀（19）。

2.根据权利要求1所述的撬装式热泵蒸发结晶装置，其特征在于：所述分离器（1）上设置有清液出口（1d）和清液回流口（1e），所述清液出口（1d）和所述清液回流口（1e）通过循环加热装置连通。

3.根据权利要求2所述的撬装式热泵蒸发结晶装置，其特征在于：所述循环加热装置包括依次连通的循环泵（6）和加热器（7），所述循环泵（6）的输入端与所述清液出口（1d）连通，所述加热器（7）的出料口与所述清液回流口（1e）连通。

4.根据权利要求3所述的撬装式热泵蒸发结晶装置，其特征在于：所述母液罐（5）与所述循环泵（6）的输入端连通。

5.根据权利要求1所述的撬装式热泵蒸发结晶装置，其特征在于：还包括冷凝器（8），所述分离器（1）的二次蒸汽排出口（1f）与所述冷凝器（8）的进料口连通，所述冷凝器（8）的出料口连通有冷凝水罐（9）。

6.根据权利要求5所述的撬装式热泵蒸发结晶装置，其特征在于：所述冷凝水罐（9）上设置有排水口（9b），所述排水口（9b）连通有冷凝水泵（10）。

7.根据权利要求5所述的撬装式热泵蒸发结晶装置，其特征在于：所述冷凝水罐（9）上设置有不凝气口（9c），所述不凝气口（9c）连通有真空泵（11），所述真空泵（11）的输出端与外界连通。

8.根据权利要求7所述的撬装式热泵蒸发结晶装置，其特征在于：所述真空泵（11）连接有冷却器（12），所述冷却器的冷媒进口连通有冷媒制造装置，冷媒出口连通有低温水罐（13）。

9.根据权利要求8所述的撬装式热泵蒸发结晶装置，其特征在于：所述冷媒制造装置包括与所述低温水罐（13）连通的低温水泵（14）、输入端和输出端分别与所述低温水泵（14）输出端和所述冷却器（12）冷媒进口连通的热泵制冷器（15）。

10.根据权利要求8所述的撬装式热泵蒸发结晶装置，其特征在于：所述冷媒制造装置的输出端与所述冷凝器（8）的冷媒进口连通，所述冷凝器（8）的冷媒出口与所述低温水罐（13）连通。

说明书：一种撬装式热泵蒸发结晶装置技术领域[0001] 本实用新型涉及蒸发结晶器技术领域，尤其是涉及一种撬装式热泵蒸发结晶装置。

背景技术[0002] 在电子、电力、化工、海水淡化等行业中，高盐废水的处理一直是环保水处理的难点。此类废水水质硬度高、腐蚀性强、含盐量高，且水质波动较大，在许多地方化工等企业主

要依靠蒸发釜，多效蒸发器，MR蒸发器等，上述这些盐类蒸发结晶设备均采用蒸汽加热，使

高盐废水处于负压环境下，然后向其内部循环充入蒸汽加热从而使废水沸腾，沸腾温度多

为90℃左右，从而对废水中的液体快速蒸发，液体蒸发后盐类会从液体中析出最终形成结

晶盐，完成盐类与液体的分离过程。

[0003] 但是随着目前环保形式日益严峻，很多企业的高盐、高COD废水存在水量少、处理成本高、能耗高、不能将废水蒸发结晶的问题。因此，急需对现有技术中的热泵蒸发结晶装

置进行改进。

实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种降低企业运行成本、节能降耗、有效对废水蒸发结晶的撬装式热泵蒸发结晶装置。

[0005] 为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种撬装式热泵蒸发结晶装置，包括分离器，所述分离器的浊液出口通过出料泵连通有稠厚器，所述稠厚器的清液溢流口

连通有母液罐，沉淀出料口连通有离心机；所述离心机的排液口与所述母液罐的进液口连

通，所述分离器上设置有浊液回流口，所述出料泵和所述分离器之间设置有预热器，所述出

料泵的输出端与所述预热器的进料口连通，所述预热器的出料口与所述浊液回流口连通；

所述预热器的进料口设置有预热进料阀，所述稠厚器的进料口设置有稠厚进料阀。

[0006] 上述技术方案的热泵蒸发结晶装置使用时，关闭稠厚进料阀，并打开预热进料阀，废水原料通过原料进口进入分离器内，而后启动出料泵，从分离器底部的浊液口抽取浊液

输送至预热器的进料口处，与此同时，高温的生蒸汽通过预热器的热媒进口进入预热器中，

生蒸汽与低温的浊液进行换热，使得生蒸汽温度降低，形成冷凝水，冷凝水排到外部；而换

热后的浊液温度升高，从预热器的出料口排出，再通过浊液回流口进入分离器中；之后再通

过出料泵抽取分离器中的浊液输送至预热器内，与预热器中流动的高温生蒸汽进行换热，

从而使分离器内的废液温度升高，有利于蒸发结晶。

[0007] 之后打开稠厚进料阀，并关闭预热进料阀，使得出料泵抽取高浓度的浊液输送至稠厚器中，在稠厚器内，盐类等固体物质在底部沉积，而清液随着浊液的持续输入液面升

高，使得清液通过清液溢流口排出到母液罐中；而沉积的固体颗粒物质夹带部分溶液流入

至离心机内，通过离心机进行固液离心处理，使得分离的清液流入至母液罐内，而固体颗粒

杂质排出到外部。如此实现了有效的蒸发接近，并且在进入稠厚器前，通过预热器中流动的

高温热蒸汽将抽出分离器的浊液加热，使废液升温，有助于废液中的水分快速蒸发，从而提

高废液浓度，实现快速蒸发结晶，提高效率。

[0008] 优选的，所述分离器上设置有清液出口和清液回流口，所述清液出口和所述清液回流口通过循环加热装置连通。

[0009] 通过采用上述技术方案，在进行固液分离前，利用循环加热装置抽取分离前内的清液，并对清液加热后，将升温后的清液通过清液回流口再输送至分离器内，从而提高分离

器中废液的温度，而后循环加热装置再将清液抽走，并对其加热后输送至分离器内，如此，

通过对清液的反复抽取、加热和输送回流逐渐升高分离器内的废液温度，从而有利于废液

中的水分蒸发，使废液快速达到饱和程度，析出晶体，实现蒸发结晶并进行固液分离。

[0010] 优选的，所述循环加热装置包括依次连通的循环泵和加热器，所述循环泵的输入端与所述清液出口连通，所述加热器的出料口与所述清液回流口连通。

[0011] 通过采用上述技术方案，利用循环泵抽取分离器中的清液，并带动清液在加热器和分离器中循环流动，清液在循环流动的同时，通过加热器对清液进行升温加热，促进水分

蒸发，实现快速蒸发结晶。

[0012] 优选的，所述母液罐与所述循环泵的输入端连通。[0013] 通过采用上述技术方案，利用循环泵能够抽取母液罐中流入的清液，输送至加热器内加热，使进入分离器内的废液升温，将废液中的盐类颗粒析出，以便实现蒸发结晶。

[0014] 优选的，还包括冷凝器，所述分离器的二次蒸汽排出口与所述冷凝器的进料口连通，所述冷凝器的出料口连通有冷凝水罐。

[0015] 通过采用上述技术方案，分离器内废液温度升高后，产生二次蒸汽，通过二次蒸汽排出口进入到冷凝器内，冷凝器的冷媒进口流入冷媒，与高温的二次蒸汽进行换热，温度降

低的二次蒸汽形成冷凝水进入至冷凝水罐中。

[0016] 优选的，所述冷凝水罐上设置有排水口，所述排水口连通有冷凝水泵。[0017] 通过采用上述技术方案，利用冷凝水泵将冷凝水罐中沉积的冷凝水排出外部，避免冷凝水罐中的冷凝水过多，导致降温后的二次蒸汽难以在冷凝管中冷凝成水。

[0018] 优选的，所述冷凝水罐上设置有不凝气口，所述不凝气口连通有真空泵，所述真空泵的输出端与外界连通。

[0019] 通过采用上述技术方案，利用不凝气口方便将降温后未冷凝成水的蒸汽（以下称为“不凝气”）排出，并利用真空泵将不凝气排出系统，以便保证冷凝水罐中能够持续通入含

不凝气的冷凝水。

[0020] 优选的，所述真空泵连接有冷却器，所述冷却器的冷媒进口连通有冷媒制造装置，冷媒出口连通有低温水罐。

[0021] 通过采用上述技术方案，利用冷媒制造装置产生低温冷媒，在冷却器中流动，吸收真空泵运行产生的热量，保证真空泵持续稳定的运行，利用低温水罐能够收集吸热后的冷

媒。

[0022] 优选的，所述冷媒制造装置包括与所述低温水罐连通的低温水泵、输入端和输出端分别与所述低温水泵输出端和所述冷却器冷媒进口连通的热泵制冷器。

[0023] 通过采用上述技术方案，软水进入至低温水罐中，通过低温水泵抽取低温水罐中的软水并输送至热泵制冷器内，由热泵制冷器对其进行降温后，将低温的软水输送至冷却

器内，吸收真空泵的热量，以实现对真空泵的降温处理。

[0024] 优选的，所述冷媒制造装置的输出端与所述冷凝器的冷媒进口连通，所述冷凝器的冷媒出口与所述低温水罐连通。

[0025] 通过采用上述技术方案，使得冷凝器中从冷媒出口流出的冷水能够进入至低温水罐中，被低温水泵抽取至热泵制冷器中，从而实现了软水的持续循环流动，有助于减少软水

用量，降低该热泵蒸发接近装置的成本。

[0026] 综上所述，本实用新型撬装式热泵蒸发结晶装置与现有技术相比，在将废液通入稠厚器前，利用生蒸汽在预热器内流动，与废液底部的浊液换热，对废液进行预热处理，促

进分离器内的水分蒸发，使晶体析出，实现蒸发结晶，再将浓稠的废液输送至稠厚器和离心

机进行固液分离，从而改善处理效果。

附图说明[0027] 图1是本实用新型的结构示意图；[0028] 图2是本实用新型分离器的连接结构示意图；[0029] 图3是本实用新型冷凝水罐的连接结构示意图；[0030] 图中：1.分离器，1a.原料进口，1b.浊液出口，1c.浊液回流口，1d.清液出口，1e.清液回流口，1f.二次蒸汽排出口，2.出料泵，3.稠厚器，4.离心机，5.母液罐，6.循环泵，7.加

热器，8.冷凝器，9.冷凝水罐，9a.进气口，9b.排水口，9c.不凝气口，10.冷凝水泵，11.真空

泵，12.冷却器，13.低温水罐，14.低温水泵，15.热泵制冷器，16.蒸汽发生器，17.预热器，

18.预热进料阀，19.稠厚进料阀。

具体实施方式[0031] 下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范

围。

[0032] 如图1?图3所示，本实用新型的撬装式热泵蒸发结晶装置，包括分离器1，分离器1的侧壁上设置有原料进口1a、浊液回流口1c、清液回流口1e和位于清液回流口1e下方的清

液出口1d，底部设置有浊液出口1b，顶部设置有二次蒸汽排出口1f；其中，浊液出口1b通过

储料板2连通有稠厚器3，稠厚器3的清液溢流口连通有母液罐5，稠厚器3的沉淀出料口连通

有离心机4；离心机4的排液口与母液罐5的进液口连通，出料泵2和分离器1之间设置有预热

器17，出料泵2的输出端与预热器17的进料口连通，预热器17的出料口与浊液回流口1c连

通；预热器17的进料口设置有预热进料阀18，稠厚器3的进料口设置有稠厚进料阀19。清液

出口1d和清液回流口1e通过循环加热装置连通；循环加热装置包括依次连通的循环泵6和

加热器7，循环泵6的输入端与清液出口1d连通，加热器7的出料口与清液回流口1e连通；母

液罐5与循环泵6的输入端连通；预热器17的热媒进口连通有蒸汽发生器16。

[0033] 该撬装式热泵蒸发接近装置使用时，废液原料通过原料进口1a进入至分离器1内进行预热，以快速蒸发废液中的水分，促进蒸发结晶。

[0034] 如图1和图2所示，在预热时，打开预热进料阀18，关闭稠厚进料阀19，出料泵2启动，将分离器1内底部的浊液物料通过浊液出口1b抽出，输送至预热器17内，与此同时，软水

进入至蒸汽发生器16中，蒸汽发生器16通过对软水加热，从而产生高温的生蒸汽，将高温生

蒸汽输送至预热器17内，与原料浊液进行换热后，生蒸汽温度降低，形成生蒸汽冷凝水，排

放到外界；而原料浊液吸收生蒸汽热量后温度升高，通过浊液回流口1c回流至分离器1内，

使分离器1内的原料温度升高，再由出料泵2抽出，实现不断的循环流动，以加强对原料的预

热效果，使废液中的水分蒸发后达到饱和程度。

[0035] 当分离器1内的原料预热过后，关闭预热进料阀18，打开稠厚进料阀19，分离器1内的清液从清液出口1d排出，循环泵4持续运行，将清液抽入至加热器7内，对清液进行加热

后，将清液通过清液回流口1e输送至分离器1内，如此带动分离器1内的清液循环流动并进

行加热，使废液温度升高，加速水分蒸发，以提高分离器1内的废液浓度。出料泵2持续运行，

将分离器1内底部浓稠的浊液输送至稠厚器3内；物料在稠厚器3内稠厚，清液通过清液溢流

口流动至母液罐5内，而稠厚的晶浆在稠厚器3底部沉积后进入至离心机4，晶浆在离心机4

内离心分离，固体被排出至外部，而离心机所排出的母液流至母液罐5内；母液罐5内的母液

经过循环泵4再返回至分离器1内进行蒸发结晶处理，如此，通过物料的循环流动，实现废液

的有效蒸发结晶，并将产生的固体颗粒排至外界。

[0036] 如图1和图3所示，包括冷凝器8，分离器1的二次蒸汽排出口1f与冷凝器8的进料口连通，冷凝器8的出料口连通有冷凝水罐9；冷凝水罐9上设置有排水口9b，排水口9b连通有

冷凝水泵10；冷凝水罐9上设置有不凝气口9c，不凝气口9c通过真空泵11与外界连通；真空

泵11上设置有冷却器12，冷却器12的冷媒进口连通有冷媒制造装置，冷媒出口连通有低温

水罐13；冷媒制造装置包括与低温水罐13连通的低温水泵14、输入端和输出端分别与低温

水泵14输出端和冷却器12冷媒进口连通的热泵制冷器15；冷媒制造装置的输出端与冷凝器

8的冷媒进口连通，冷凝器8的冷媒出口与低温水罐13连通。

[0037] 在蒸发结晶时，分离器1内的物料沸腾后，产生二次蒸汽，二次蒸汽进入至冷凝器22内，与冷凝器22内的冷媒进行换热，从而降低二次蒸汽的温度；降温后的二次蒸汽形成冷

凝水，流入至冷凝水罐9中，通过冷凝水泵10将冷凝水罐9中沉积的冷凝水抽出，以便冷凝水

罐9持续储藏二次蒸汽冷凝后形成的冷凝水。

[0038] 在遇冷后，部分二次蒸汽仍然保持气态，成为不凝气，不凝气进入冷凝水罐9后，从不凝气口9c排出，通过真空泵11排出系统。

[0039] 真空泵11上设置有冷却器12，用于对真空泵11进行降温处理，具体操作时，软水进入低温水罐13，低温水泵14启动，抽取软水输送至热泵制冷器15内，由热泵制冷器15对冷媒

进行降温制冷，使得低温冷媒进入至冷却器12内，吸收真空泵11热量进行降温处理；在吸热

后，软水冷媒回流至低温水罐13内，再被低温水泵14抽走，如此实现软水冷媒的循环利用，

减少软水用量，降低成本。

[0040] 综上所述，本实用新型的撬装式热泵蒸发结晶装置运行时，开启出料泵2，切换出料管线至预热器17，使物料在预热器17与分离器1之间循环，开启蒸汽发生器16产生蒸汽对

系统内物料进行预热。当系统内物料温度达到设定值时，关闭蒸汽发生器16、关闭出料泵2，

预热完成。开启真空泵11维持系统压力为设定值。开启循环泵6使物料在加热器7和分离器1

之间循环，开启加热器7对系统内的物料加热，开启低温水泵14，使低温水在系统内循环。当

分离器1内物料温度达到设定值时，物料蒸发，浓度增加，析出晶体。出料泵2将晶体和母液

输送至稠厚器3，稠厚器3对物料进行稠厚，清液从稠厚器3溢流至母液罐5。稠厚器3内的晶

浆达到一定的固液比后进入离心机4离心分离，离心固体排出系统，离心机母液流至母液罐

5。循环泵6将母液罐5内的母液返回蒸发装置继续蒸发结晶。如此，在实现废水蒸发结晶的

同时降低了企业运行成本，实现了节能减耗。

[0041] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改

进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。