[实用新型]一种蒸发系统

说明书

技术领域

本实用新型属于热交换领域，具体为一种应用蒸汽的热交换系统。

背景技术

蒸发浓缩及结晶操作是广泛应用的化工单元操作，广泛应用于石油化工、煤化工、水处理、海水淡化、食品医药行业、化工原料等行业，在蒸发浓缩及结晶操作过程中，普遍存在能耗高、结垢、挂壁等问题，针对以上问题，在现有技术条件下，有通过采用降膜蒸发器或板式蒸发器达到提高换热效率降低能耗的目的，也有通过采用多相流或三相流蒸发器解决结垢及挂壁的问题，但降膜蒸发器或板式蒸发器因结构原因不能解决结垢或挂壁问题，工程应用中遇到有结垢或挂壁倾向的物料不能适用；多相流或三相流蒸发器也因结构特点存在换热效果不理想的问题。

自降膜式蒸发器和多相流蒸发器具有各自的优势和缺点，如何结合二者的优势、避开各自的缺点，达到更好的蒸发效果、延长设备寿命，是摆在该领域技术人员面前的一大课题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的是提出多相流蒸发器和降膜式蒸发器有机结合的高效蒸发系统。

本实用新型的另一目的是提出一种应用所述蒸发系统的蒸发物料的方法。

实现上述目的的具体技术方案为：

一种蒸发系统，包括至少一个降膜蒸发器、多相流蒸发装置和至少一个沉降筒；

所述降膜蒸发器设置有蒸汽入口和蒸汽出口、物料入口和物料出口；所述沉降筒设置有被浓缩物料入口、浓缩物出口和上清液出口；多相流蒸发装置的物料入口和降膜蒸发器的物料出口连接，多相流蒸发装置物料出口和沉降筒的被浓缩物料入口连接，沉降筒的上清液出口与多相流蒸发装置的物料入口连接。

所述多相流蒸发装置包括多相流蒸发器和蒸发分离室，所述多相流蒸发器设置有加热装置，蒸发分离室和降膜蒸发器连接。

其中，所述蒸发系统还包括表面冷凝器和真空泵，降膜蒸发器的蒸汽出口与表面冷凝器连接，表面冷凝器与真空泵连接。

其中，所述降膜蒸发器的数量N为1-5，降膜蒸发器互相串联连接，第N个降膜蒸发器的蒸汽出口与表面冷凝器连接。N的数目根据需要进行设计，但一般不超过5个，超过此数目，则达不到蒸发分离的目的，降膜蒸发器多了要增加设备投资，还会影响经济效益。

其中，所述蒸发系统还包括循环泵，循环泵的数目为N+1个。

其中，所述串联是以连接多相流蒸发装置的降膜蒸发器起计数，前一个降膜蒸发器的蒸汽出口与后一个降膜蒸发器的蒸汽入口连接，前一个降膜蒸发器的物料入口与后一个降膜蒸发器的物料出口连接。

其中，所述沉降筒的数目为1-10个。

用本实用新型的系统蒸发物料的步骤包括：待蒸发的物料原液进入降膜蒸发器，然后进入多相流蒸发装置，在多相流蒸发装置内被加热并分离为蒸汽和被浓缩物料，被浓缩物料进入沉降筒分离并排出浓缩物，沉降筒分离出的上清液重新进入多相流蒸发装置，进行再次蒸发。上清液蒸发最后得到的蒸汽可以排放或者冷凝回收。

待蒸发物料依次进入降膜蒸发器和多相流蒸发装置，不仅换热充分，而且多相流蒸发装置还具有自除垢的功能，因此，尤其适于废水的处理。

其中，用于加热的一次蒸汽进入多相流蒸发装置换热；多相流蒸发装置内分离的二次蒸汽进入降膜蒸发器，换热后产生第2个二次蒸汽，经过降膜蒸发器的换热，从最后一个降膜蒸发器产生的二次蒸汽进入表面冷凝器。降膜蒸发器适于粘度大的物料的处理。蒸汽多级换热，可以使蒸汽的热能充分被利用。一次蒸汽温度为90-300℃，根据待蒸发物料的不同，可选择温度不同的一次蒸汽。

其中，最后产生的二次蒸汽进入表面冷凝器，通过真空泵排出。

其中，所述待蒸发的物料原液最先进入最后一个降膜蒸发器，物料和蒸汽采用逆流的方式换热。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型特别设计的包括自降膜式蒸发器、多相流蒸发装置等的高效蒸发系统及其操作方法，将换热效率很高的自降膜式蒸发装置与具有自除垢功能的多相流蒸发器有机结合起来，适合石油化工、煤化工、水处理、海水淡化、食品医药行业、化工原料生产等领域大量物料的蒸发浓缩及结晶操作，尤其适合各种废水的蒸发浓缩或脱盐，实现废水零排放。该蒸发系统具有换热效率高、且具有防垢、防挂壁现象的功能，不仅大大提高了换热效率，还大大延长了洗效周期，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的蒸发系统。