[发明专利]一种热空气变压循环水直排的热废水浓缩系统和方法

权利要求书

1.一种热空气变压循环水直排的热废水空气蒸馏浓缩系统，其特征在于：包括空气进气单元、废水进液单元和蒸馏浓缩塔，还包括空气加热单元、废水加热单元、空气热压缩单元和膨胀单元；

所述蒸馏浓缩塔的下部设有进气口，底部设有浓缩液收集锥斗，顶部设有湿空气出口；

所述空气进气单元包括空气滤清器和风机，空气加热单元包括第一换热器，空气依次经过空气滤清器、风机、第一换热器从蒸馏浓缩塔的进气口进入塔体；所述第一换热器还与为空气加热的热源连通；

所述废水进液单元包括废水进液管道，该管道的一端从蒸馏浓缩塔的上部进入塔体并向下开口，另一端为废水进液口；所述废水加热单元包括设于废水进液管道上的预热器、第二换热器，废水经预热器预热、第二换热器加热进入塔体；预热器还通过空气热压缩单元与蒸馏浓缩塔的湿空气出口连通，压缩的湿空气经预热器冷凝除湿后经过空气膨胀单元进入空气进气单元变压循环；第二换热器还与为废水加热的热源连通；

所述浓缩液收集锥斗设有排放阀和排液泵，浓缩液经排放阀和排液泵直接排放。

2.根据权利要求1所述的空气蒸馏浓缩系统，其特征在于：还包括设于塔体进气口处的进气调制机构和设于塔体湿空气出口处的排气调制机构；

所述进气调制机构包括入口气体分布调制器和多个设于入口气体分布调制器下方用于将水平气流引导为垂直气流的入口导流板；所述排气调制机构包括出口气体分布调制器和多个设于出口气体分布调制器上方用于将垂直气流引导为水平气流的出口导流板；

所述入口气体分布调制器、出口气体分布调制器分别包括中间的调制轴体和设于调制轴体四周的调制叶片；入口气体分布调制器的调制轴体的中间为圆柱体，两端为半圆球体或圆锥体；出口气体分布调制器的调制轴体为一下端为半圆球体或圆锥体的圆柱体；所述调制叶片设于圆柱体的下端，包括多个倾斜布置在圆柱体周向方向用于将垂直上升气流调制成旋转上升气流的叶片；

所述出口气体分布调制器位于入口气体分布调制器的垂直上方。

3.根据权利要求2所述的空气蒸馏浓缩系统，其特征在于：所述入口导流板或出口导流板分别由水平段、垂直段以及将水平段和垂直段连接过渡的弧形段组成。

4.根据权利要求2所述的空气蒸馏浓缩系统，其特征在于：所述调制叶片经内箍筋和外箍筋等间距周向固定并套设在气体分布调制器的圆柱体的下端。

5.根据权利要求2所述的空气蒸馏浓缩系统，其特征在于：所述调制轴体为中空结构。

6.根据权利要求1所述的空气蒸馏浓缩系统，其特征在于：所述废水进液管道位于塔体内并向下开口的一端设有雾化器。

7.根据权利要求1所述的空气蒸馏浓缩系统，其特征在于：热源为热水、蒸汽或热烟气。

8.根据权利要求1所述的空气蒸馏浓缩系统，其特征在于：所述空气热压缩单元为机械压缩机或热蒸汽压缩机；所述空气膨胀单元为节流阀或空气膨胀器。

9.一种采用权利要求1-8任一所述系统的废水空气蒸馏浓缩方法，其特征在于：将空气从空气进气单元经换热器加热得到热空气，以该热空气为载气从蒸馏浓缩塔进气口进入，在蒸馏浓缩塔内与从蒸馏浓缩塔上端喷下的经预热器预热、换热器加热的热废水对流，废水中部分水分被空气带走，分别得到湿饱和空气和废水浓缩液；该湿饱和空气先经空气热压缩单元压缩，再经预热器相变换热，其中的水蒸气冷凝形成冷凝水和除湿空气，该除湿空气经过空气膨胀单元进入空气进气单元变压循环，冷凝水和浓缩液收集锥斗内的浓缩液自然排放。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：换热器的热源为除尘器前热烟气。