一種頁巖氣返排污水處理及內(nèi)燃機(jī)組尾氣余熱回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種頁巖氣返排污水處理及內(nèi)燃機(jī)組尾氣余熱回收系統(tǒng)。解決現(xiàn)有處理系統(tǒng)在處理污水時存在處理不徹底、會產(chǎn)生二次污染，從而對環(huán)境造成重大污染的技術(shù)問題。包括板式換熱器、預(yù)熱槽、進(jìn)料泵以及循環(huán)泵、臥式蒸發(fā)器、壓縮機(jī)，內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的尾氣、板式換熱器與預(yù)熱槽相連接，預(yù)熱槽與臥式蒸發(fā)器相連接，壓縮機(jī)與臥式蒸發(fā)器相連接，臥式蒸發(fā)器與冷凝結(jié)晶器相連接。一套頁巖氣返排液污水處理系統(tǒng)，利用機(jī)械蒸汽再壓縮機(jī)（MVR）技術(shù)，做到整個系統(tǒng)簡約、可靠、節(jié)能，最終輸出清潔的冷凝水和鹽結(jié)晶晶體，充分利用配套的內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的尾氣預(yù)熱，以提高系統(tǒng)的節(jié)能效果和運行壽命，整個系統(tǒng)結(jié)合自動化設(shè)計，可以實現(xiàn)無人值守狀態(tài)。
【專利說明】一種頁巖氣返排污水處理及內(nèi)燃機(jī)組尾氣余熱回收系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及頁巖氣開采返排液污水處理系統(tǒng)，尤其是采用MVR系統(tǒng)處理頁巖氣開采返排液污水。

【背景技術(shù)】
[0002]頁巖氣作為非常重要的非常規(guī)天然氣資源，在我國近幾年來迅速發(fā)展，但是鉆井時輸入的大量壓裂液會再排放到地表，這部分壓裂液含有大量的無機(jī)鹽(主要是氯化鉀)、有機(jī)物(打井時輸入的一些輔助物質(zhì))、鈣鎂離子以及部分重金屬離子等。這些返排液如果不處理，將會對環(huán)境造成重大污染，現(xiàn)有其他處理手段只是將水和其他組分簡單分離，然后固化處理，這種處理手段仍然會留下二次污染和大量的固體廢氣物，處理不徹底。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了克服【背景技術(shù)】的缺點與不足之處，本實用新型提供一種頁巖氣返排污水處理及內(nèi)燃機(jī)組尾氣余熱回收系統(tǒng)，解決現(xiàn)有處理系統(tǒng)在處理污水時存在處理不徹底、會產(chǎn)生二次污染，從而對環(huán)境造成重大污染的技術(shù)問題。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:一種頁巖氣返排污水處理及內(nèi)燃機(jī)組尾氣余熱回收系統(tǒng)，包括板式換熱器、預(yù)熱槽、進(jìn)料泵以及蒸發(fā)主循環(huán)系統(tǒng)，所述蒸發(fā)主循環(huán)系統(tǒng)包括第一循環(huán)泵、臥式蒸發(fā)器、壓縮機(jī)，所述配套的內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的尾氣或其他類型余熱燃?xì)夤艿馈迨綋Q熱器與預(yù)熱槽相連接，所述預(yù)熱槽依次通過進(jìn)料泵、第一循環(huán)泵與臥式蒸發(fā)器相連接，所述壓縮機(jī)與臥式蒸發(fā)器相連接，所述臥式蒸發(fā)器通過第二循環(huán)泵與冷凝結(jié)晶器相連接。
[0005]還包括冷凝泵，所述冷凝泵的一端與壓縮機(jī)連接，另一端與板式換熱器相連接。
[0006]所述冷凝結(jié)晶器與預(yù)熱槽相連接。
[0007]本實用新型具有以下有益效果:利用機(jī)械蒸汽再壓縮機(jī)(MVR)技術(shù)，做到整個系統(tǒng)簡約、可靠、節(jié)能，最終輸出清潔的冷凝水和鹽結(jié)晶晶體，充分利用配套的內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的尾氣預(yù)熱，以提高系統(tǒng)的節(jié)能效果和運行壽命，整個系統(tǒng)結(jié)合自動化設(shè)計，可以實現(xiàn)無人值守狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖1是本實用新型的系統(tǒng)流程圖。
[0009]附圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中，板式換熱器I，預(yù)熱槽2，進(jìn)料泵3，第一循環(huán)泵4，臥式蒸發(fā)器5，壓縮機(jī)6，第二循環(huán)泵7，冷凝結(jié)晶器8，冷凝泵9。

【具體實施方式】
[0011]下面針對附圖對本實用新型的實施例作進(jìn)一步說明:
[0012]如圖所示，一種頁巖氣返排污水處理及內(nèi)燃機(jī)組尾氣余熱回收系統(tǒng)，包括板式換熱器1、預(yù)熱槽2、進(jìn)料泵3以及蒸發(fā)主循環(huán)系統(tǒng)，所述蒸發(fā)主循環(huán)系統(tǒng)包括第一循環(huán)泵4、臥式蒸發(fā)器5以及壓縮機(jī)6，所述板式換熱器I與預(yù)熱槽2相連接，所述配套的內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的尾氣或其他類型余熱燃?xì)膺M(jìn)入預(yù)熱槽2，預(yù)熱槽2依次通過進(jìn)料泵7、第一循環(huán)泵4與臥式蒸發(fā)器5相連接，所述壓縮機(jī)6與臥式蒸發(fā)器5相連接，所述臥式蒸發(fā)器5通過第二循環(huán)泵7與冷凝結(jié)晶器8相連接，所述冷凝結(jié)晶器8與預(yù)熱槽2相連接。根據(jù)上述方案，利用機(jī)械蒸汽再壓縮機(jī)(MVR)技術(shù)，做到整個系統(tǒng)簡約、可靠、節(jié)能，最終輸出清潔的冷凝水和鹽結(jié)晶晶體，充分利用配套的內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的尾氣預(yù)熱，以提高系統(tǒng)的節(jié)能效果和運行壽命，整個系統(tǒng)結(jié)合自動化設(shè)計，可以實現(xiàn)無人值守狀態(tài)。使用時，本實用新型旨在設(shè)計一套污水處理系統(tǒng)，主要針對返排液經(jīng)電化學(xué)處理降解后的污水，污水首先經(jīng)過冷凝水預(yù)熱，再通過內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的尾氣或其他類型余熱燃?xì)忸A(yù)熱，原液在預(yù)熱槽內(nèi)充分預(yù)熱到常壓下沸點，以達(dá)到去除鈣鎂離子的目的，從預(yù)熱槽經(jīng)過進(jìn)料泵在循環(huán)管上進(jìn)入到蒸發(fā)主循環(huán)系統(tǒng)中，蒸發(fā)主循環(huán)系統(tǒng)由循環(huán)泵、臥式蒸發(fā)器、壓縮機(jī)組成。循環(huán)泵驅(qū)動料液在蒸發(fā)器管程內(nèi)不斷循環(huán)，而壓縮機(jī)則將蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的二次蒸汽加溫加壓，并重新輸送到蒸發(fā)器殼程作為熱源二次利用，從而實現(xiàn)基本不需要外界輸入能量也能保持持續(xù)蒸發(fā)。當(dāng)料液循環(huán)蒸發(fā)到飽和態(tài)時，將料液排出到冷凝結(jié)晶槽，料液在冷凝結(jié)晶槽自然冷卻結(jié)晶，冷卻后的母液通過液位差自然回流到預(yù)熱槽中。結(jié)晶槽中的鹽晶體沉降在槽底，每隔一定時間人工定期清理。
[0013]還包括冷凝泵9，所述冷凝泵9的一端與壓縮機(jī)6連接，另一端與板式換熱器I相連接。水蒸氣在臥式換熱器中換熱后冷凝，冷凝后的冷凝水通過冷凝水泵排出，在排出系統(tǒng)外之前，先經(jīng)過冷凝水換熱器與料液換熱，回收一定的熱能。
[0014]如圖所示，原料液首先經(jīng)過冷凝水換熱器與蒸發(fā)冷凝水換熱，提高溫度至80°C左右，然后進(jìn)入預(yù)熱槽，原料液在預(yù)熱槽中被內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的尾氣或其他類型余熱燃?xì)饧訜嶂?00°C，在高溫狀態(tài)下，原料液中的鈣鎂離子將會以水垢的形式分離出來，預(yù)熱槽設(shè)計成為易清理結(jié)構(gòu)，以方便清理水垢，加熱后的原料液經(jīng)過進(jìn)料泵輸送到蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)中，原料液在循環(huán)泵的驅(qū)動下，在臥式蒸發(fā)器中循環(huán)蒸發(fā)，蒸發(fā)出來的二次蒸汽通過蒸汽壓縮機(jī)壓縮后提高溫度和壓力，再輸送到臥式蒸發(fā)器中作為熱源重新利用，以保證蒸發(fā)過程的持續(xù)穩(wěn)定。在循環(huán)管道上，通過出料泵持續(xù)往外排蒸發(fā)后的料液，料液進(jìn)入冷卻結(jié)晶器中自然冷卻結(jié)晶，結(jié)晶晶體沉淀在冷卻器中，每隔一段時間清理一次晶體，未結(jié)晶的料液再回流到預(yù)熱槽，回到系統(tǒng)中。
[0015]整個系統(tǒng)將料液處理后成為干凈的蒸餾水和鹽晶體，都能達(dá)到工業(yè)級的回收水平。由于頁巖氣井一般都在山郊野外，本系統(tǒng)結(jié)合自動化設(shè)計，可以做到無人值守狀態(tài)。系統(tǒng)的能耗直接利用頁巖氣井的頁巖氣發(fā)電利用，綜合計算，處理一噸廢水約耗氣15m--。
[0016]實施例不應(yīng)視為對實用新型的限制，但任何基于本實用新型的精神所作
[0017]的改進(jìn)，都應(yīng)在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種頁巖氣返排污水處理及內(nèi)燃機(jī)組尾氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:包括板式換熱器〔0、預(yù)熱槽(21進(jìn)料泵(3)以及蒸發(fā)主循環(huán)系統(tǒng)，所述蒸發(fā)主循環(huán)系統(tǒng)包括第一循環(huán)泵“)、臥式蒸發(fā)器(5)以及壓縮機(jī)(6),所述板式換熱器(1)與預(yù)熱槽(2)相連接，所述預(yù)熱槽(2 )依次通過所述進(jìn)料泵(3 )、第一循環(huán)泵(4 )與臥式蒸發(fā)器(5 )相連接，所述壓縮機(jī)(6 )與臥式蒸發(fā)器(5)相連接，所述臥式蒸發(fā)器(5)通過第二循環(huán)泵(7)與冷凝結(jié)晶器(8)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頁巖氣返排污水處理及內(nèi)燃機(jī)組尾氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:所述預(yù)熱槽(2)用于與配套的內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的尾氣相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頁巖氣返排污水處理及內(nèi)燃機(jī)組尾氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:還包括冷凝泵(9),所述冷凝泵(9)的一端與壓縮機(jī)(6)連接，另一端與板式換熱器(1)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種頁巖氣返排污水處理及內(nèi)燃機(jī)組尾氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:所述冷凝結(jié)晶器(8)與預(yù)熱槽(2)相連接。
【文檔編號】C02F1/02GK204173938SQ201420647839
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】李偉華, 弓家謙 申請人:河北樂恒化工設(shè)備制造有限公司