[实用新型]一种高浓度无机盐类物料浓缩装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种浓缩装置，尤其是涉及一种高浓度无机盐类物料浓缩装置。

背景技术

目前，在很多工业领域中，需要将一些含高浓度无机盐类的物料进一步的浓缩，以回收其中溶解的高价值的无机盐类溶质，传统的处理方法是通过加热的方式，将溶液中的水分蒸发，使溶液中的溶质不断的浓缩，直到达到需要的浓度。

传统的回收含盐物料的方式为：将需浓缩的物料1通过喷淋系统2把料液喷淋分布到各蒸发器中的顶排管上，在沿顶排管向下以薄膜形式自由流动的过程中，一部分料液由于吸收了在第一蒸发器3内冷凝蒸汽的潜热而汽化，被轻微浓缩的剩余料液用第一提升泵4打入到下一组即第二蒸发器5的中，该组的操作温度要比上一组高一些，在新的组中又重复了蒸发和喷淋过程。剩余的料液接着往前打至第三蒸发器5，浓缩后的剩余料液经第二提升泵6打入第三蒸发器7，继续浓缩后，剩余料液经第三提升泵8打入第四蒸发器9，直到最后在温度最高的效组中以浓缩液的形式离开该效组。各蒸发器排出的淡水10经淡水泵11排出，浓缩液12经浓缩物料泵13排出。

传统的热法浓缩处理装置的缺点：

A、耗能大，运行费用高，通过加热的方式蒸发溶液中的水分，每蒸发1吨水，需要耗费约0.15吨的蒸汽，市场上的蒸汽价格约为135元/吨，即每蒸发1吨物料中的水需要耗费约20元蒸汽，运行费用非常昂贵，采用热发浓缩时，还需要耗费一定的电能，一般蒸发1吨水需耗能1.5KWH左右；

B、由于浓缩的物料一般都有一定的腐蚀性，在高温环境下，更加容易腐蚀，因此设备的使用寿命短，难以维护。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种节能、维护简单、效率高的高浓度无机盐类物料浓缩装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高浓度无机盐类物料浓缩装置，其特征在于，该装置包括至少一组相互连接的高压泵和反渗透膜组，所述的反渗透膜组采用的反渗透膜为海水淡化用的反渗透膜。

所述的高压泵包括一段高压泵和二段高压泵，所述的反渗透膜组包括一段反渗透膜组和二段反渗透膜组，所述的一段高压泵通过管道分别连接待浓缩料液和一段反渗透膜组，一段反渗透膜组浓缩后的物料通过二段高压泵加压后进入二段反渗透膜组。

所述的一段高压泵的扬程范围为2.0-4.0MPa，所述的二段高压泵的出口压力为7.5MPa。

所述的一段反渗透膜组的淡水出水口通过管道连接淡水箱，浓缩液出口通过管道分别连接二段高压泵和浓缩液箱；所述的二段反渗透膜组的淡水出水口通过管道连接淡水箱，浓缩液出口通过管道连接浓缩液箱，浓缩液箱通过管道连接至一段高压泵前。

本发明采用海水淡化用的反渗透膜来分离和浓缩工业含盐物料，所用到的反渗透膜为市售的海水淡化用的反渗透膜。

(1)工作原理

反渗透原理：反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。

(2)装置

由于需要将物料浓缩到较高的浓度(一般需要达到8-10％的浓度)，所以无法采用苦咸水反渗透膜，而必须采用用于海水淡化的反渗透膜，因为当物料浓度达到8-10％时，其渗透压就超过了苦咸水反渗透膜所能承受的最大操作压力。

这种新型的高浓度物料浓缩装置主要由二部分组成：

A、高压泵，高压泵提供物料中的水分子透过反渗透所需的动力，由于物料是逐渐浓缩的过程，因此，随着物料的不断浓缩，所需的动力越来越大，高压泵需要逐渐提高扬程，所以需要选择的高压泵的扬程范围很大，且需要变频控制，高压泵包括1段高压泵和2段高压泵，分别给1段反渗透膜组和2段膜组增压，1段高压泵设计扬程范围为2.0-4.0MPa，而2段高压泵出口压力高达7.5MPa，比常规的海水淡化系统还要高50％；