用于蒸發紅礬鈉溶液的蒸發設備制造技術

本實用新型專利技術涉及一種用于蒸發紅礬鈉溶液的蒸發設備。為使蒸發設備在各種工況下都具有較高的能量效率并且在產出品中不含有芒硝。根據本實施用新的設備包括：冷料罐（1）、冷凝水罐（2）、蒸發罐（3）、主換熱器（5）和空壓機（6），其特征在于，所述蒸發設備包括蒸汽壓縮路徑和液料循環路徑，在所述蒸汽壓縮路徑中蒸汽從所述蒸發罐（3）的蒸汽出口（32）流入所述空壓機（6）、再經過所述主換熱器（5）進入所述冷凝水罐（2），在所述液料循環路徑中液料從所述蒸發罐（3）經所述主換熱器（5）再進入所述蒸發罐，在所述主換熱器（5）發生所述液料與經壓縮的蒸汽間的熱交換。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種蒸發設備，特別是涉及一種用于蒸發紅礬鈉溶液的蒸汽機械再壓縮式蒸發設備。
技術介紹
蒸汽機械再壓縮技術(Mechanical Vapor Recompression, MVR)是重新利用自身產生的二次蒸汽的能量，從而減少對外界能源的需求的一項節能技術。中國技術專利CN201815126U公開了一種機械式蒸汽再壓縮蒸發裝置。其中排汽端與蒸發器的殼層中部連通，壓縮機的進汽端與分離器的汽體輸出端連通，分離器的液體輸出端與蒸發器的下部連通，分離器的輸入端與蒸發器的蒸發室連通。中國技術專利CN202315334U公開了一種機械式蒸汽再壓縮蒸發濃縮設備，其中，蒸汽壓縮機、加熱器、結晶分離器、臥式換熱器、冷卻反應釜均與PLC控制柜連接并均受之控制。中國技術專利CN202199130U公開了一種機械式再壓縮蒸發器，包括一蒸發器主體，蒸發器主體包括蒸發室、與蒸發室相連接的加熱室，蒸發室二次蒸汽出口處設有一壓縮機，蒸發室二次蒸汽出口連接壓縮機的進入口，壓縮機的出口連接加熱室入口。以上MVP蒸發設備都不能針對蒸發過程中的具體情況做出調整，所以在某些工況下熱效率低、對換熱器的要求高，并且在用于紅礬鈉溶液的蒸發時產品中經常含有芒硝。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是，提出一種用于蒸發紅礬鈉的蒸發設備，該蒸發設備在各種工況下都具有較高的能量效率并且在產出品中不含有芒硝。根據本技術的用于蒸發紅礬鈉的蒸發設備包括冷料罐、冷凝水罐、蒸發罐、主換熱器和空壓機，其特征在于，所述蒸發設備包括蒸汽壓縮路徑和液料循環路徑，在所述蒸汽壓縮路徑中蒸汽從所述蒸發罐的蒸汽出口流入所述空壓機、再經過所述主換熱器進入所述冷凝水罐，在所述液料循環路徑中液料從所述蒸發罐經所述主換熱器再進入所述蒸發罐，在所述主換熱器發生所述液料與經壓縮的蒸汽間的熱交換。由以上構造，提供了一種MVR式的蒸發設備，從而提高能量效率。在一種優選實施方式中，蒸發設備還包括預換熱器，在該預換熱器中使即將被輸入所述冷料罐的冷料與來自冷凝水罐的冷凝水進行熱交換。通過使用預換熱器，利用冷凝水的廢熱對原料進行預熱，進一步提高了能量效率。在一種優選實施方式中，所述蒸發設備還包括冷凝水補償線路，該冷凝水補償線路將所述冷凝水罐的冷凝水出口與所述蒸發罐的蒸汽出口相連接。優選地，在所述冷凝水補償線路中設有第一閥、例如是針閥。冷凝水補償線路的設置使蒸發設備能對蒸汽中水量不足而產生過飽和蒸汽的情況做出補償，從而提高設備在整個蒸發過程中的效率。例如該第一閥設置成在主換熱器中的液料的輸入端與輸出端溫差過低的情況下被打開。在一種優選實施方式中，所述蒸發設備還包括蒸汽補償線路，該蒸汽補償線路將所述冷凝水罐的蒸汽出口與所述蒸發罐的蒸汽入口相連接。優選地，在所述冷凝水補償線路中設有第二閥、例如是針閥。蒸汽補償線路實現了對蒸汽產生不足的情況的補償，進一步提高了蒸發設備在整個蒸發過程中的效率。在一種優選實施方式中，在連接所述蒸發罐與所述空壓機的管路中設有一接口，經該接口能從該蒸發設備外輸入鮮蒸汽。來自蒸發設備外部的蒸汽補償同樣提高了設備的適應性、進而提聞了效率。在一種優選實施方式中，所述冷料罐與所述冷凝水罐設置成彼此間導熱接觸、例如彼此焊接。在一種優選實施方式中，所述空壓機是羅茨空壓機或多級離心空壓機。在一種優選實施方式中，所述主換熱器和/或所述預換熱器是板式換熱器。在一種優選實施方式中，所述第一閥和/或所述第二閥是針閥。附圖說明圖1是根據本技術的MVR蒸發設備的第一實施例的示意圖。圖2是根據本技術的MVR蒸發設備的第二實施例的示意圖。圖3是根據本技術的MVR蒸發設備的第三實施例的示意圖。圖4是根據本技術的MVR蒸發設備的第四實施例的示意圖。具體實施方式在圖1-4中，帶箭頭的粗實線表示用于輸送液料的管路，帶箭頭的細實線表示用于輸送蒸汽或冷凝水的管路。圖1示出根據本技術的、用于蒸發紅礬鈉溶液的MVR蒸發設備的第一實施例。該蒸發設備包括冷料罐1、冷凝水罐2和蒸發罐3。原料、特別是稀紅礬鈉溶液13首先被輸入冷料罐I。在泵11的作用下冷料被從冷料罐輸送到蒸發罐3并在該蒸發罐3中進行蒸發。經蒸發而濃縮的產品經蒸發罐3的第一液料出口 34輸出。在蒸發過程中，稀紅礬鈉溶液是連續進入冷料罐的，高濃度的紅礬鈉溶液是連續排出的，所以這個蒸發過程是一個連續穩定的過程。冷料罐I與冷凝水罐2設置成彼此間導熱接觸，例如彼此焊接在一起。蒸發罐3的蒸汽出口 32連接到一空壓機6，例如羅茨空壓機或多級式的離心空壓機。該空壓機6將來自蒸發罐3的低溫蒸汽壓縮，因而使之升溫。經壓縮的蒸汽被輸入到主換熱器5、例如板式換熱器中，在主換熱器5中經過熱交換而降溫的蒸汽部分地、甚至是全部變成冷凝水，經過熱交換的冷凝水(也可能還有部分蒸汽)被輸送回冷凝水罐2。這樣，由蒸發罐蒸汽出口 32、空壓機6、主換熱器5和冷凝水罐2形成了一蒸汽壓縮路徑。蒸發罐3的第二液料出口 33經泵12連接到主換熱器5。因此，從蒸發罐3的第二液料出口 33輸出的液料在主換熱器5中與經空壓機6壓縮過的壓縮蒸汽進行熱交換。從主換熱器5輸出的、經過了熱交換的液料被再次輸入蒸發罐3。由此、由蒸發罐3、泵12、主換熱器12形成了液料循環路徑。由以上的蒸汽壓縮路徑和液料循環路徑形成一種蒸汽機械再壓縮式的蒸發設備。在該設備中，由于空壓機6的作用使得蒸發罐中形成一定的真空度，由此，使得在蒸發罐中的液料的沸點降低，從而使液料更易于達到沸點而沸騰。即便是液料溫度達不到沸點，該真空度也能促進液料的蒸發。另外，由于被壓縮的蒸汽與循環液料在主換熱器5中的熱交換，不僅利用蒸汽的能量產生了上述的真空度，而且利用該能量使液料升溫，從而進一步促進了其蒸發。圖2示出根據本技術的、用于蒸發紅礬鈉溶液的MVR蒸發設備的第二實施例。該實施例與第一實施例的相同之處在此不再贅述。第二實施例與第一實施例的不同之處僅在于，在冷料罐I的上游設有預換熱器4、例如板式換熱器。在該預換熱器4中，即將被輸入所述冷料罐I的冷料與來自冷凝水罐2的冷凝水進行熱交換。通過該預換熱器4，進一步利用了冷凝水的余熱來預熱冷料，從而提高了設備的能量效率。在該實施例中，用于將冷凝水罐2中的冷凝水輸送到預換熱器4中的第三泵13可以在特定情況下被關閉，從而使壓力被轉化為蒸汽的內能。例如，當冷凝水罐中的液位過低時便將該第三泵關閉，從而避免罐中過多的蒸汽損壞該第三泵13。圖3示出根據本技術的、用于蒸發紅礬鈉溶液的MVR蒸發設備的第三實施例。該實施例與第二實施例的相同之處在此不再贅述。第三實施例與第二實施例的不同之處僅在于，設有冷凝水補償線路201，該冷凝水補償線路201將所述冷凝水罐2的冷凝水出口 21與所述蒸發罐3的蒸汽出口 32相連接。在此，借助第三泵13將冷凝水輸送到蒸發罐的蒸汽出口。在該冷凝水補償線路201中設有第一閥7。當蒸汽中水量不足而產生過飽和蒸汽時，會導致換熱效率降低。在這種情況下，打開第一閥7并使冷凝水罐上端的廢蒸汽進入蒸汽壓縮路徑，從而避免上述的效率降低的情況。圖4示出根據本技術的、用于蒸發紅礬鈉溶液的MVR蒸發設備的第四實施例。該實施例與第三實施例的相同之處在此不再贅述。第本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于蒸發紅礬鈉溶液的蒸發設備，包括：冷料罐（1）、冷凝水罐（2）、蒸發罐（3）、主換熱器（5）和空壓機（6），其特征在于，所述蒸發設備包括蒸汽壓縮路徑和液料循環路徑，在所述蒸汽壓縮路徑中蒸汽從所述蒸發罐（3）的蒸汽出口（32）流入所述空壓機（6）、再經過所述主換熱器（5）進入所述冷凝水罐（2），在所述液料循環路徑中從所述蒸發罐（3）流出的液料經所述主換熱器（5）再進入所述蒸發罐，在所述主換熱器（5）中發生液料與經所述空壓機（6）壓縮的蒸汽間的熱交換。

【技術特征摘要】
1.一種用于蒸發紅礬鈉溶液的蒸發設備，包括冷料罐(I)、冷凝水罐(2)、蒸發罐(3)、 主換熱器(5)和空壓機(6)，其特征在于，所述蒸發設備包括蒸汽壓縮路徑和液料循環路徑，在所述蒸汽壓縮路徑中蒸汽從所述蒸發罐(3)的蒸汽出口(32)流入所述空壓機(6)、再經過所述主換熱器(5 )進入所述冷凝水罐(2 )，在所述液料循環路徑中從所述蒸發罐(3 )流出的液料經所述主換熱器(5)再進入所述蒸發罐，在所述主換熱器(5)中發生液料與經所述空壓機(6)壓縮的蒸汽間的熱交換。2.根據權利要求1所述的蒸發設備，其特征在于，所述蒸發設備還包括預換熱器(4)， 在該預換熱器(4)中使即將被輸入所述冷料罐(I)的冷料與來自冷凝水罐(2)的冷凝水進行熱交換。3.根據權利要求2所述的蒸發設備，其特征在于，所述預換熱器是板式換熱器。4.根據權利要求1或2所述的蒸發設備，其特征在于，所述蒸發設備還包括冷凝水補償線路(201)，該冷凝水補償線路(201)將所述冷凝水罐(2)的冷凝水出口(21)與所述蒸發罐 (3)的蒸汽出口(32)相連接。5.根據權利要求4所述的蒸發設備，其特征在于，在所述冷凝水補償線路(201)中設有第一閥(7)。6....

【專利技術屬性】
技術研發人員：李先榮，陳寧，王方兵，
申請(專利權)人：四川省銀河化學股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：