專利名稱：一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種工業電鍍廢水處理裝置，特別是一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置。
背景技術：
在工業電鍍(包括光亮鎳電鍍、半光亮鎳電鍍、酸銅電鍍、六價鉻電鍍、酸性鍍錫等)的生產當中，會產生很多的電鍍水洗液、電鍍槽液水等含有大量重金屬的工業廢水。在以前，因回收處理的成本太高，這些工業廢水都是直接往外排放，使得各種重金屬污染物直接進入水體，而重金屬在水體中具有相當高的穩定性和難降解性，當其在水體 中積累到一定的限度就會對水體一水生植物一水生動物系統產生嚴重危害，并可能通過食物鏈直接或間接地影響到人類的自身健康，因此水體重金屬污染已經成為當今世界上最嚴重的環境問題之一，而如何科學有效地解決重金屬對水體的污染已經成為廣大環保工作者研究的熱點之一，其中一個最有效的方法就是從污染的源頭抓取，對工業廢水進行環保處理后再進行排放。
發明內容針對上述問題，本發明設計了一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，其可有效回收廢水中的貴金屬成分，具有單位加熱面積大、溶液停流時間短、熱蒸發效率高、濃縮成本經濟的特點。為實現上述目的，本發明采用以下技術方案一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，其特征在于整個裝置包括加熱分離系統、水冷凝器、液料冷凝器、液料集液罐和蒸餾水集液罐；所述加熱分離系統中包含至少一級的分離裝置，每一級分離裝置均由一直管式蒸發器和一旋風式分離器組成；所述直管式蒸發器中包含直管內通路和直管外通路，其中直管內通路為廢液管路，直管外通路為加熱介質的循環通道；同級中分離裝置內的廢液管路出口直接深入到同級內旋風式分離器中一用于液氣分離的分離腔內，分離腔下部設有一集液管，分離腔的頂部設有一集氣管；在各級相鄰的分離裝置之間，上一級的集液管與下一級直管式蒸發器的廢液管路連通，在最后一級分離裝置中的旋風式分離器的集液管出口直接連接液料冷凝器后與液料集液罐連通；所述各級旋風式分離器的集氣管出口連接水冷凝器后與蒸餾水集液罐連通。進一步地，上述濃縮回收裝置在加熱分離系統前還設有一預熱蒸發器，所述預熱蒸發器為一帶內外通路的盤管式熱交換器，其中的盤管內通路與加熱分離系統中第一級分離裝置中的廢液管路進口連接，盤管外通路為預加熱介質的循環通道。進一步地，上述預熱蒸發器的盤管外通路進口連接加熱分離系統中一部分旋風式分離器集氣管的出口，盤管外通路出口連接水冷凝器后與蒸餾水集液罐連通。進一步地，上述蒸餾水集液罐上連接一可使罐內產生負壓的抽真空設備。進一步地，上述蒸餾水集液罐采用并排設置的兩個罐體，兩罐體在上部連通，且其中一個罐體的進口與水冷凝器連接，另一個罐體的進口與抽真空設備連接。進一步地，上述液料集液罐上上連接一可使罐內產生負壓的抽真空設備。進一步地，上述液料集液罐采用并排設置的兩個罐體，兩罐體在上部連通，且其中一個罐體的進口與液料冷凝器連接，另一個罐體的進口與抽真空設備連接。進一步地，上述加熱介質為蒸汽。進一步地，上述加熱分離系統中的直管式蒸發器采用金屬或玻璃材質。進一步地，上述預熱蒸發器采用金屬或玻璃材質。本發明裝置主要由加熱分離系統，冷凝器和集液罐構成，在使用時，把廢液送入加 熱分離系統中的第一級分離裝置直管式蒸發器的廢液管路內，利用與直管外通路中加熱介質的熱交換而使廢液完全蒸發并沿著內直管上升，當蒸發的廢液進入旋風式分離器的分離腔時，利用分離器的離心力實現氣固液分離，使水汽往集氣管聚集，使固體顆粒雜質和液滴往集液管匯合。之后，集氣管中的水汽在負壓的作用下經水冷凝器冷卻后由蒸餾水集液罐收集起來，而含固體顆粒雜質的廢液流向則分兩種情況，當采用的分離系統僅包含一級分離裝置時，廢液直接由集液管出口經液料冷凝器冷卻后由液料集液罐收集起來，完成廢液的濃縮回收。當分離系統包含二級或多級分離裝置時，廢液將由集液管出口流入下一級分離裝置進行二次的蒸發分離，此時工作原理與過程和一級蒸發分離一樣，以此類推，各級分離裝置產生的水汽將直接在負壓的作用下經水冷凝器冷卻后由蒸餾水集液罐收集起來，剩余的含固體顆粒雜質的廢液繼續進入下一級的分離裝置中，該過程直到廢液進入最后級的分離裝置，此時，廢液直接由集液管出口經液料冷凝器冷卻后由液料集液罐收集起來，完成廢液的高濃縮回收。在以上結構中，各級分離裝置中的直管式蒸發器中的加熱介質采用蒸汽，其溫度可達100°C以上，能夠有效提升蒸發器的熱交換效率，保證廢液的快速蒸發，同時各級分離裝置中的直管式蒸發器材質可采用玻璃或金屬制成，其具有單位加熱面積大、溶液停流時間短、熱蒸發效率高的特點。經實驗表明，每級分離裝置每小時可以完成10-200升的水蒸友里。在此，為進一步提升廢液的蒸發效率，在所述加熱分離系統前還設有一預熱蒸發器，在工作時，廢液先由預熱蒸發器預熱后再流入分離系統，該結構設置，相當于提升了廢液進入分離系統的基礎溫度，可大大提升廢液在分離系統一級分離裝置中的蒸發效率。在此，出于成本及廢氣再利用的考慮，所述預熱蒸發器的盤管外通路進口連接加熱分離系統中一部分旋風式分離器集氣管的出口，盤管外通路出口連接水冷凝器后與蒸餾水集液罐連通，使預熱蒸發器的預加熱介質直接采用廢液經分離系統分離出的高溫水汽，不僅進一步提升了設備的熱量利用率，同時也是高溫水汽的溫度有一定的降低，可在一定程度上減輕水冷凝器的負擔。綜上，電鍍廢水經本發明設備的濃縮回收處理，最后回收的蒸餾水完全符合環保排放的要求，同時最后濃縮的廢液也可再次投入使用，實現了化廢為寶。

圖I、本發明的結構示意圖；[0022]圖2、本發明第二實施方式的結構示意圖；圖3、本發明第三實施方式的結構示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，整個裝置包括加熱分離系統、水冷凝器2、液料冷凝器3、液料集液罐4和蒸餾水集液罐5。所述加熱分離系統中僅設置一級的分離裝置1，該分離裝置I由一直管式蒸發器11和一旋風式分離器12組成。所述直管式蒸發器11中包含直管內通路111和直管外通路112,其中直管內通路111為廢液管路,直管外通路112為加熱介質蒸汽的循環通道,廢液管路出口直接深入到旋風式分離器12中一用于固液氣分離的分離腔121內，分離腔121下部 設有一集液管122，分離腔121的頂部設有一集氣管123。所述集液管122出口直接連接液料冷凝器3后與液料集液罐4連通，所述集氣管123出口連接水冷凝器2后與蒸餾水集液罐5連通。在此，為避免液料或蒸餾水倒流現象的發生，所述液料集液罐4上設置一可使罐內產生負壓的抽真空設備41，相應的，為了避免液料進入抽真空設備41而導致抽真空設備41損壞，所述液料集液罐4采用并排設置的兩個罐體42、43，兩罐體42、43在上部連通，且其中一個罐體42的進口與液料冷凝器3連接，另一個罐體43的進口與抽真空設備41連接。同理，所述蒸餾水集液罐5上連接一可使罐內產生負壓的抽真空設備51，而相應的，為了避免蒸餾水進入抽真空設備51而導致其損壞，所述蒸餾水集液罐5也采用并排設置的兩個罐體52、53，兩罐體52、53在上部連通，且其中一個罐體52的進口與水冷凝器2連接，另一個罐體53的進口與抽真空設備51連接。在使用時，把廢液送入加熱分離系統中分離裝置I的直管式蒸發器11的直管內通路111內，利用與直管外通路112中加熱介質的熱交換而使廢液完全蒸發并沿著內直管內通路111上升，當蒸發的廢液進入旋風式分離器12的分離腔121時，利用分離器12的離心力達到氣固液分離，使水汽往集氣管123聚集，使固體顆粒雜質和液滴往集液管122匯合。之后，集氣管123中的水汽在負壓的作用下經水冷凝器2冷卻后由蒸餾水集液罐5收集起來，而含固體顆粒雜質的廢液直接由集液管122出口經液料冷凝器3冷卻后由液料集液罐4收集起來，完成廢液的濃縮回收。如圖2所示，為本發明的第二種實施方式，整個裝置包括加熱分離系統、水冷凝器2、液料冷凝器3、液料集液罐4和蒸餾水集液罐5。所述加熱分離系統中包含至少一級的分離裝置1，在本實施方式中采用兩級的分離裝置1，在實際中，可根據需要設定三級或三級以上。每一級分離裝置I均由一直管式蒸發器11和一旋風式分離器12組成。所述直管式蒸發器11中包含直管內通路111和直管外通路112，其中直管內通路111為廢液管路，直管外通路112為加熱介質的循環通道。同級分離裝置I內的廢液管路出口直接深入到同級內旋風式分離器12中一用于液氣分離的分離腔121內，分離腔121下部設有一集液管122，分離腔121的頂部設有一集氣管123。在各級相鄰的分離裝置之間，上一級的集液管121與下一級直管式蒸發器11中作為廢液管路的直管內通路111連通，在最后一級分離裝置I中的旋風式分離器12的集液管122出口直接連接液料冷凝器3后與液料集液罐4連通。同樣，為避免液料或蒸餾水倒流現象的發生，所述液料集液罐4上設置一可使罐內產生負壓的抽真空設備41，而為了避免液料進入抽真空設備41而導致抽真空設備41損壞，所述液料集液罐4采用并排設置的兩個罐體42、43，兩罐體42、43在上部連通，且其中一個罐體42的進口與液料冷凝器3連接，另一個罐體43的進口與抽真空設備41連接。同理，所述蒸餾水集液罐5上連接一可使罐內產生負壓的抽真空設備51，而為了避免蒸餾水進入抽真空設備51而導致其損壞，所述蒸餾水集液罐5也采用并排設置的兩個罐體52、53，兩罐體52、53在上部連通，且其中一個罐體52的進口與水冷凝器2連接，另一個罐體53的進口與抽真空設備51連接。在使用時，把廢液送入加熱分離系統中的第一級分離裝置I 直管式蒸發器11的直管內通路111內，利用與直管外通路112中加熱介質的熱交換而使廢液完全蒸發并沿著直管內通路111上升，當蒸發的廢液進入旋風式分離器12的分離腔121時，利用分離器12的離心力達到氣固液分離，使水汽往集氣管123聚集，使固體顆粒雜質和液滴往集液管122匯
八
口 o之后，集氣管123中的水汽在負壓的作用下經水冷凝器2冷卻后由蒸餾水集液罐5收集起來，而含固體顆粒雜質的廢液由集液管12出口流入下一級分離裝置I進行二次的蒸發分離，此時工作原理與過程和一級蒸發分離一樣，以此類推，各級分離裝置I產生的水汽將直接在負壓的作用下經水冷凝器2冷卻后由蒸餾水集液罐5收集起來，剩余的含固體顆粒雜質的廢液繼續進入下一級的分離裝置I中，該過程直到廢液進入最后級的分離裝置I，此時，廢液直接由集液管122出口經液料冷凝器3冷卻后由液料集液罐4收集起來，完成廢液的高濃縮回收。如圖3所示，為本發明的第三種實施方式，整個裝置包括加熱分離系統、水冷凝器2、液料冷凝器3、液料集液罐4、蒸餾水集液罐5和預熱蒸發器6。所述加熱分離系統中包含兩級的分離裝置1，每一級分離裝置I均由一直管式蒸發器11和一旋風式分離器12組成。所述直管式蒸發器11中包含直管內通路111和直管外通路112，其中直管內通路111為廢液管路，直管外通路112為加熱介質的循環通道。同級分離裝置I內的廢液管路出口直接深入到同級內旋風式分離器12中一用于液氣分離的分離腔121內，分離腔121下部設有一集液管122，分離腔121的頂部設有一集氣管123。在各級相鄰的分離裝置I之間，上一級的集液管122與下一級直管式蒸發器的直管內通路111連通，在最后一級分離裝置I中的旋風式分離器12的集液管122出口直接連接液料冷凝器3后與液料集液罐4連通。所述各級旋風式分離器12的部分集氣管123出口連接水冷凝器2后與蒸餾水集液罐5連通。同樣，為避免液料或蒸餾水倒流現象的發生，所述液料集液罐4上設置一可使罐內產生負壓的抽真空設備41，而為了避免液料進入抽真空設備41而導致抽真空設備41損壞，所述液料集液罐4采用并排設置的兩個罐體42、43，兩罐體42、43在上部連通，且其中一個罐體42的進口與液料冷凝器3連接，另一個罐體43的進口與抽真空設備41連接。同理，所述蒸餾水集液罐5上連接一可使罐內產生負壓的抽真空設備51，而為了避免蒸餾水進入抽真空設備51而導致其損壞，所述蒸餾水集液罐5也采用并排設置的兩個罐體52、53，兩罐體52、53在上部連通，且其中一個罐體52的進口與水冷凝器2連接，另一個罐體53的進口與抽真空設備51連接。所述預熱蒸發器6設置在加熱分離系統前，該預熱蒸發器6為一帶內外通路的盤管式熱交換器，其中的盤管內通路61與加熱分離系統中第一級分離裝置的直管式蒸發器11中作為廢液管路的直管內通路111進口連接，盤管外通路62為預加熱介質的循環通道。在此，出于成本及化廢為寶的考慮，所述預熱蒸發器的盤管外通路62進口連接加熱分離系統中一部分旋風式分離器集氣管123的出口，盤管外通路62出口連接水冷凝器2后與蒸餾水集液罐5連通，該結構設置，使預熱蒸發器6的預加熱介質直接采用廢液經分離系統分離出的高溫水汽，不僅進一步提升了設備的熱量利用率，同時也使水汽溫度得到相應的降低，可在一定程度上減輕水冷凝器2的負擔。在工作時，廢液先由預熱蒸發器6預熱提升基礎溫度后再流入分離系統，當廢液送入加熱分離系統中的第一級分離裝置直管式蒸發器11的廢液管路內時，利用與直管外通路112中加熱介質的熱交換而使廢液完全蒸發并沿著直管內通路111上升，當蒸發的廢液進入旋風式分離器12的分離腔121時，利用分離器12的離心力實現氣固液分離，使水汽往集氣管123聚集，使固體顆粒雜質和液滴往集液管122匯合。之后，集氣管123中的水汽在負壓的作用下作為預加熱介質流經預熱蒸發器6的 盤管外通路62，對預熱蒸發器6盤管內的廢液進行預熱處理，之后水汽經水冷凝器2冷卻后由蒸餾水集液罐5收集起來，而含固體顆粒雜質的廢液將由集液管122出口流入下一級分離裝置I進行二次的蒸發分離，此時工作原理與過程和一級蒸發分離一樣，以此類推，各級分離裝置I產生的一部分水汽作為預熱蒸發器6的預加熱介質，另一部分水汽將直接在負壓的作用下經水冷凝器2冷卻后由蒸餾水集液罐6收集起來，而剩余的含固體顆粒雜質的廢液繼續進入下一級的分離裝置I中，該過程直到廢液進入最后級的分離裝置1，此時，廢液直接由集液管122出口經液料冷凝器3冷卻后由液料集液罐4收集起來，完成廢液的高濃縮回收。在以上的三個實施例中，各級分離裝置中的直管式蒸發器11中的加熱介質采用蒸汽，其溫度可達100°c以上，可有效提升直管式蒸發器11的熱交換效率，保證廢液的快速蒸發。同時各級分離裝置中的直管式蒸發器11材質可采用玻璃或金屬制成，第三實施例中的預熱蒸發器6也采用玻璃或金屬制成，其具有單位加熱面積大、溶液停流時間短、熱蒸發效率高的特點。經實驗表明，每級分離裝置每小時可以完成10-200升的水蒸發量。綜上所述，電鍍廢水經本發明設備的濃縮回收處理，最后回收的蒸餾水完全符合環保排放的要求，同時最后濃縮的廢液也可再次投入使用，實現了化廢為寶。以上所述，僅是本發明的較佳實施方式，并非對發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術原理對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化或修飾，仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求1.一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，其特征在于整個裝置包括加熱分離系統、水冷凝器、液料冷凝器、液料集液罐和蒸餾水集液罐；所述加熱分離系統中包含至少一級的分離裝置，每一級分離裝置均由一直管式蒸發器和一旋風式分離器組成；所述直管式蒸發器中包含直管內通路和直管外通路，其中直管內通路為廢液管路，直管外通路為加熱介質的循環通道；同級分離裝置內的廢液管路出口直接深入到同級內旋風式分離器中一用于液氣分離的分離腔內，分離腔下部設有一集液管，分離腔的頂部設有一集氣管；在各級相鄰的分離裝置之間，上一級的集液管與下一級直管式蒸發器的廢液管路連通，在最后一級分離裝置中的旋風式分離器的集液管出口直接連接液料冷凝器后與液料集液罐連通；所述各級旋風式分離器的集氣管出口連接水冷凝器后與蒸餾水集液罐連通。
2.如權利要求I所述的一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，其特征在于所述濃縮回收裝置在加熱分離系統前還設有一預熱蒸發器，所述預熱蒸發器為一帶內外通路的盤管式熱交換器，其中的盤管內通路與加熱分離系統中第一級分離裝置中的廢液管路進口連接，盤管外通路為預加熱介質的循環通道。
3.如權利要求2所述的一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，其特征在于所述預熱蒸發器的盤管外通路進口連接加熱分離系統中一部分旋風式分離器集氣管的出口，盤管外通路出口連接水冷凝器后與蒸餾水集液罐連通。
4.如權利要求1-3任一權項所述的一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，其特征在于所述蒸餾水集液罐上連接一可使罐內產生負壓的抽真空設備。
5.如權利要求4所述的一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，其特征在于所述蒸餾水集液罐采用并排設置的兩個罐體，兩罐體在上部連通，且其中一個罐體的進口與水冷凝器連接，另一個罐體的進口與抽真空設備連接。
6.如權利要求1-3任一權項所述的一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，其特征在于所述液料冷凝器中的液料通道上連接一可使通道中產生負壓的抽真空設備。
7.如權利要求6所述的一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，其特征在于所述液料集液罐采用并排設置的兩個罐體，兩罐體在上部連通，且其中一個罐體的進口與液料冷凝器連接，另一個罐體的進口與抽真空設備連接。
8.如權利要求1-3任一權項所述的一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，其特征在于所述加熱介質為蒸汽。
9.如權利要求1-3任一權項所述的一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，其特征在于所述加熱分離系統的直管式蒸發器采用金屬或玻璃材質。
10.如權利要求2或3所述的一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，其特征在于所述預熱蒸發器采用金屬或玻璃材質。
專利摘要本實用新型公開了一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，整個裝置包括加熱分離系統、水冷凝器、液料冷凝器、液料集液罐和蒸餾水集液罐；所述加熱分離系統中包含至少一級的分離裝置，每一級分離裝置均由一直管式蒸發器和一旋風式分離器組成；所述直管式蒸發器中包含作為廢液管路的直管內通路和直管外通路；同級分離裝置內的廢液管路出口直接深入到同級內旋風式分離器中的分離腔內，分離腔下部設有一集液管，分離腔的頂部設有一集氣管。本實用新型設計了一種工業電鍍廢水的濃縮回收裝置，其可有效回收電鍍廢水中的貴金屬成分，具有單位加熱面積大、溶液停流時間短、熱蒸發效率高、濃縮成本經濟的特點。
文檔編號C25D21/16GK202506142SQ20122011330
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月23日 優先權日2012年3月23日
發明者何禮鑫 申請人:恩森(臺州)化學有限公司