[发明专利]一种循环蒸发装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒸发系统，特别是用于造纸等行业对污水进行无害化处理的蒸发装置，它由被蒸发液来料管、加热器、降膜蒸发器、浓液送料管、锅炉新鲜蒸汽管、二次蒸汽管，及连通管道、阀门和泵构成。

背景技术

蒸发系统在现代工业中扮演着非常重要的角色，或实现某种溶液的蒸发浓缩、或实现不同产品的萃取分离，被广泛应用于造纸、石化、食品饮料加工等多种领域，有效降低蒸发系统的能源消耗，具有极大的社会意义和经济效益。对于传统蒸发系统而言，在实际使用过程中为了节约运行成本，降低能量消耗和实现不同的工艺需要，往往采用多效蒸发，其中I效蒸发器使用锅炉新鲜蒸汽作为加热热源，其后的各效蒸发器依次利用上一效蒸发所产生的二次蒸汽作为加热热源，末效二次蒸汽进入冷凝器冷凝，形成整个蒸发过程。由此可知，冷凝末效二次蒸汽的冷凝器对于蒸发来说并没有直接的贡献，为此还要配备其它辅助设备，且将部分热量白白浪费，不能得到有效循环利用。但是它又不可缺少，用于将末效二次蒸汽冷凝，使之形成真空，同新鲜蒸汽一道形成蒸发动力，完成连续蒸发的过程。

理论上计算，传统蒸发系统采用蒸发器的效数越多，热能利用率就越高，所以传统蒸发系统为了降低能耗，提高热能利用效率，大多数情况下都采用多效蒸发器的组合方式，这样便使得整个系统设备数量繁多、占用场地增加、控制系统复杂。而多效蒸发器系统当蒸发器效数增加到一定程度时，由于有效温差减小，温度损失增多，蒸发强度下降，每增加一效蒸发器都要付出极大的设备投入，而节能效果却不再有明显的改善，所以目前基本上蒸发系统的蒸发器效数都在五至七效之间，在传统蒸发系统上进一步提高能源利用效率的目标陷入技术瓶颈。

发明内容

本发明提供一种可提高能源利用效率，最大程度减少所有设备数量、最少占用场地的蒸发装置。

本发明是由被蒸发液来料管、加热器、降膜蒸发器、浓液送料管、锅炉新鲜蒸汽管、二次蒸汽管，及连通管道、阀门和泵构成的现有装置中，将二次蒸汽管接入压缩机的入口，压缩机的出口接稳压罐的一个蒸汽入口，稳压罐的另一个蒸汽入口管接锅炉新鲜蒸汽管，稳压罐的蒸汽出口接入降膜蒸发器，降膜蒸发器上至少设置有一个连接有循环泵的循环管，降膜蒸发器的汽提装置出口连通不凝气管和重污冷凝水出口管，重污冷凝水出口管与重污冷凝水罐的进水口连通，重污冷凝水罐出水口与重污冷凝水送水管连通，冷凝器冷凝出水管与重污冷凝水罐的进水口连通。

本发明的循环蒸发装置中，设置有压缩机冷凝水罐和轻污冷凝水罐，压缩机冷凝水罐和轻污冷凝水罐分别通过不同的蒸汽管与二次蒸汽管连通，压缩机与压缩机冷凝水罐间用连通管连通，压缩机冷凝水罐与轻污冷凝水罐间通过另一个管相连通，

本发明的循环蒸发装置的一个实施例中，在降膜蒸发器上设置有二个溶液循环管，其上均设置有循环泵，二组循环管分别设置于壳体内隔板的两侧。

本发明的循环蒸发装置的最佳实施例中，在降膜蒸发器内处于汽提装置的大面积区下部设置连通轻污冷凝水罐的轻污冷凝水管。

本发明的循环蒸发装置中，在新鲜蒸汽管上可设置有电控的阀门。

本发明由于采用了单级真空蒸发，蒸发温度低，特别适合热敏性较强的物料，不易使物料变性，同时可以提高系统有效温差、增加蒸发强度、减少热损失、节约生产场地，大幅降低设备制造成本。传统蒸发系统每一台设备均有不同程度的热量损失，累计的热量损失非常可观；数量繁多的设备占用场地极大，设备投资很高，而且一定的温度差分配给各效蒸发器后使得每一效的有效温差不多，限制了蒸发强度。而本发明仅有一台降膜蒸发器，可以获得较高的有效温差，由蒸发原理可知，有效温差越大，蒸发强度越高；同时本发明由于设备数量少，所以占用场地小，控制环节和投资少，节约了大量的社会资源。

本发明中由于设置有压缩机冷凝水罐和轻污冷凝水罐，可以用于收集压缩机中形成的凝水，并通过其上各自设置的蒸汽管道将其内闪蒸的气体回输到压缩机内。这些技术措施即提高了装置的效率，又使系统内的能量、液体、气体得以充分的利用。

本发明中由于在降膜蒸发器中设置多个循环管，其最佳的方式为设置二个循环管，且二组循环管分别设置于壳体内隔板的两侧，这样在工作时可使刚刚进入到蒸发器内的溶液经循环蒸发后才能与隔板两侧不同温度和浓度的溶液充分混合，不但可使蒸发器内的溶液充分循环、换热，同时可使装置处于最高效率状态。