[实用新型]多功能填料和含有多功能填料的蒸发器、冷凝器和反应器

说明书

本实用新型提供了一种多功能填料，包括边框，所述边框内部从上顶部到下底部设有数条连接件连接，所述边框上部及下部和连接件连接处设置有槽，使液体沿着连接件流到下方，所述的数条连接件平行，在使用时，所述的连接件和地面垂直。本实用新型提供的多功能填料可以组装成蒸发器和冷凝器，实现低温蒸发和高效冷凝；只要满足冷却温度低于蒸发温度，就可以实现在5‑100°C之间的蒸发与冷凝。本实用新型还提供利用多功能填料的污水处理设备，本实用新型提供的多功能填料组成的蒸发器、冷凝器、反应器可以根据需要用管道串联，形成多段循环的蒸发冷凝或多段循环的气体吸收与反应等，可以用于污水处理、废气处理、海水淡化、浓缩、分离、提纯。

技术领域

本实用新型属于环保及化工领域，特别涉及一种多功能填料以及含有多功能填料的蒸发器、冷凝器和反应器。

背景技术

目前在环保和化工领域广泛应用的蒸发技术主要有两类：多效蒸发技术（Multiple EffectDistillation，缩写为MED）和蒸汽再压缩蒸发处理技术（MechanicalVaporRecompression，缩写为MVR）。MED工艺是将加热蒸汽通入一个蒸发器，通过间接热交换将溶液加热沸腾产生的二次蒸汽作为加热蒸汽，引入下一级蒸发器，以此类推，第二级蒸发器产生的新的二次蒸汽又可作为第三级蒸发器作为加热蒸汽。每一级蒸发器即称为一效，将多个蒸发器连接起来一同操作，组成多效蒸发系统。而MVR工艺则是将蒸发器产生的二次蒸汽，经压缩机压缩提高压力、温度及蒸汽焓值后送至蒸发器加热室作为加热蒸汽使用，使料液维持沸腾状态。这两类技术均通过二次蒸汽的再次利用从而达到节能的目的。MVR 蒸发技术，其主要优势表现为节能减排，不需要外加蒸汽，但是随着蒸发过程的进行，高盐废液浓度逐渐升高，饱和后开始有晶体析出时，会发生堵塞管道，管路结垢等一系列问题，大部分选择在此之前将浓缩废液排出，进行后续处理。

现有蒸发处理技术由于均需使水处于沸腾状态，需要在较高的温度条件下运行，或保持一定的真空度降低水的沸点，因此一方面需要消耗大量蒸汽或电力，另一方面高含盐废水往往含有大量的腐蚀性污染物质，高温条件加大了设备腐蚀风险，同时，剧烈的蒸发过程也使得结垢问题更加严重。为了保证设备的连续稳定运行，就必须选择更昂贵的金属材质，同时对废水进行更加严格的软化预处理，使得蒸发系统投资成本和运行费用居高不下。

液体的蒸发速率除了受其本身物理性质影响之外，主要还受到液体温度、液体与气相的接触面积以及液体表面的空气流速等影响。加快液体蒸发有3种方法：1.提高液体温度，2.扩大液体表面积， 3.加速液体表面空气流通。液体的蒸发产生的蒸汽会吸收大量的热量，导致液体温度下降，吹风扇可以加速空气流通，从而加快人体汗液蒸发，减少人体热量，降低人体温度，这样人就会感到凉快。目前凉水塔系统就是利用填料提供了较大的表面积，用大功率风机5将湿空气抽走带走系统热量，使循环水系统降低温度，凉水塔内采用的填料一般为波纹板填料。

理想状态下，填料的比表面积越大水与空气的接触面积也就越大，填料周围的空气越容易达到饱和状态，但是如果饱和蒸汽不能及时移出，液体的蒸发速率依然很低。因此，在蒸发器内湿空气能够及时达到饱和的同时，采用风机5来使液体表面的空气流速加快，液体的蒸发速率也随之加快。含湿量高的热空气遇冷物体接触就会结露冷凝，湿热空气被冷却后，变成干冷空气。目前的多效蒸发和MVR通常采用金属制成的大面积换热器8来用于对物料的加热和湿热空气的冷凝，即使不考虑腐蚀、结垢的因素，采用金属换热器8来间接换热，总会受到换热效率的制约，从而影响加热与冷凝效率。

在进行热量交换时冷热介质直接接触换热的效率肯定高于间接接触换热的方式。

实用新型内容

1、所要解决的技术问题：

现有的蒸发冷凝设备具有以下缺点：容易结垢污堵，设备腐蚀，需要高温加热，能耗高，无法利用低温废热资源，需要采用金属制成大面积换热器8，设备投资大。

2、技术方案：