[实用新型]一种L-苯丙氨酸盐溶液蒸发节能设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种L-苯丙氨酸盐溶液蒸发节能设备，属于高效节能技术领域，也属于环保技术领域。 

背景技术

蒸发、浓缩是工业中非常典型的化工单元操作，广泛使用在石油、化工、食品、干燥等行业。蒸发浓缩操作的热源主要是采用饱和蒸汽加热，对于浓度低处理量大的物料，蒸汽耗费的能源是相当大的，对于需要外购蒸汽的企业，随着市场蒸汽价格的上涨，企业蒸汽运行成本越来越高，如何减少装置的运行成本，节约能源，是广大科技工作人员非常关注的。目前国内企业的L-苯丙氨酸盐溶液的蒸发浓缩主要是采用多效蒸发技术，利用前效蒸发产生的二次蒸汽，作为后效蒸发器的热源，但是一般做到三效，四效后蒸发效果就不理想了。如图2所示，是一个传统的三效蒸发流程工艺，在这种工艺中，生蒸汽进入第一效蒸发器加热原料液，蒸发产生的二次蒸汽作为热源进入二效蒸发器加热原料液，二效蒸发器蒸发产生的二次蒸汽作为热源再进入三效蒸发器加热原料液，三效蒸发器蒸发产生的二次蒸汽进入冷凝器与工业用水之间换热冷凝成冷凝水排出。从上述多效蒸发流程工艺可看出，这种方式需要不断提供大量的生蒸汽，系统操作成本高；同时，这种方式最后一效的二次蒸汽需要冷凝器冷却，需要消耗大量的工业用冷却水，浪费水资源；还有，多效蒸发工艺完成液要达到规定的浓度所需蒸发器效数多，投资大，设备庞大，操作复杂。例如，对于一个四效的传统蒸发工艺，蒸发1吨水大约需要消耗0.3吨的蒸汽，而燃煤锅炉燃烧1吨标煤约产生5吨蒸汽，蒸发1吨水折算耗煤量约为0.06吨。假设装置的蒸发量为30t/h，目前蒸汽的市面价是190元/吨，则一年按300个工作日7200小时计算，蒸汽的运行费用约1231万，很不经济；同时，耗煤约12960吨，燃烧1吨煤按照化学反应式C+O₂＝CO₂计算(C的分子量是12，CO₂的分子量是44)，1吨C燃烧产生3.67吨CO₂，节约1吨标煤可以少排放3.67吨温室效应元凶气体CO₂，少烧12960吨煤，可以少产生47563吨CO₂，对环保非常有利。 

蒸发浓缩过程是一个蒸汽由高品位向低品位转化的非常耗热的过程，因此，低品位二次蒸汽的利用在很大程度上决定了蒸发操作的经济性，如果能减少蒸汽的消耗量或者不用生蒸汽，那节约的能源是相当可观，经济效益非常显著。本实用新型涉及的一种L-苯丙氨酸盐溶液蒸发节能设备可以大大降低蒸发过程中蒸汽的消耗量，显著提高经济效益。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种蒸汽用量少、运行成本低、高效节能、操作方便的L-苯丙氨酸盐溶液蒸发节能设备。 

一种L-苯丙氨酸盐溶液蒸发节能设备，包括原料罐、原料泵、蒸发器和分离器，其特征在于：原料罐1经原料泵2与预热器4管程下封头相连，预热器4管程上封头与降膜蒸发器 7管程上封头相连，降膜蒸发器7管程下封头与升膜蒸发器8管程下封头相连，升膜蒸发器8管程上封头与分离器9相连，分离器9上封头与压缩机10进口相连；压缩机10出口经管线分成两条支路，一条支路与降膜蒸发器7壳程进口相连，另一条支路与升膜蒸发器8壳程进口相连，降膜蒸发器7和升膜蒸发器8壳程出口经管线汇合后与冷凝水罐6进口相连，冷凝水罐6出口经冷凝水泵5与预热器4壳程进口相连，预热器4壳程出口与循环水罐3相连；分离器9下封头经管线与升膜蒸发器8下封头管程进口相连。 

上述的蒸发节能设备，其特征在于预热器4为管壳式换热器。 

上述的蒸发节能设备，其特征在于压缩机10为离心压缩机。 

与传统的L-苯丙氨酸盐溶液多效蒸发设备相比，本实用新型的优点在于： 

①从分离器出来的二次蒸汽，经过压缩机提高热焓，温度升高，作为蒸发器的加热热源，与蒸发器中的原料液进行换热，除了开车时需要提供少部分生蒸汽外，系统运行中所需要的热源全部由系统自行解决，不需要另外补充生蒸汽，只需要提供压缩机运行的电能，而电能的消耗远远小于蒸汽能源的消耗，耗能大大降低； 

②蒸发器壳程蒸汽冷凝后的蒸馏水不需要另外配置冷凝器冷却，不仅节约了冷却循环水，另外还可送到预热器中对原料进行预热，不仅热量得到合理利用，温度降低的蒸馏水进入工业循环水池，作为其它工业用水，水资源也得到合理循环利用，系统操作运行成本大大降低，节能经济效益显著； 

③整个蒸发分离系统体积较小，占地少，工艺流程简单、高效、节能。