[发明专利]一种自汽提管式强制循环蒸发装置

说明书

技术领域

 本发明涉及一种蒸发装置，特别是一种用于造纸行业中时进行黑液处理的自汽提管式强制循环蒸发装置。本发明包括加热室，蒸发室，连通加热室与蒸发室的管路及泵。

背景技术

蒸发器的应用很广，在石油、化工、造纸、制糖等行业发挥着重要和不可替代的作用。它们被广泛应用于浓缩蒸发、萃取分离等工段，是工业生产中的重要设备之一。在造纸行业内蒸发器多用于处理黑液污染，回收碱液。其基本结构是由加热室，蒸发室，连通加热室与蒸发室的管路及泵构成，其中的加热室垂直设置。这种立式结构的加热室存在一个几乎难以解决的困难。因为立式安装时轴流泵所要克服的杨程必须大于换热管长度，而轴流泵的特点为低杨程、大流量，所以不能选取过长的换热管，以满足轴流泵的适用范围。但是，在蒸发器换热总面积一定的情况下换热管长度短则造成其数量多、横截面积大的结果，为保证蒸发所需要的管内流速，则必然造成轴流泵流量和能耗增大，设备运行的经济性下降。

近几年来造纸碱回收行业，随着生产工艺水平的提高和科学技术的不断进步，被浓缩蒸发溶液的特性发生了很大变化，由于前段工序采用了技术更为先进、节能措施更加突出的制浆工艺技术和设备，却使后段被蒸发处理的溶液中存在着一些杂质粉粒和细小纤维，虽然经过重重过滤，仍然不能有效去除。曾经广泛使用的传统蒸发器遇到了前所未有的挑战，因为夹杂在溶液中的杂质粉粒和细小纤维在蒸发器换热表面迅速粘结，不断增厚，继而使整个蒸发系统陷入瘫痪，无法正常使用。更何况大多数的被蒸发溶液中含有大量的无机盐，当溶液中的无机盐蒸发浓缩到一定程度后达到饱和，不断结晶析出，在传统蒸发器换热表面聚集长大，阻碍了换热，蒸发过程难以持续。

传统管式强制循环蒸发器可以部分解决这一问题，依靠轴流泵的外加动力使溶液在换热管内以较高的速度强制流动，并仅作为加热过程，而蒸发分离过程在蒸发室内进行，从而可以达到抗盐析、抗结垢的目的，但是仍然无法完全达到实际使用要求。这是因为：

1. 在造纸碱回收行业，通常黑液蒸发时会有34～40kgCODCr/t·浆的可凝性污染物进入二次蒸汽，最终通过热交换过程被冷凝后残留在二次冷凝污水中，使得蒸发出来的二次冷凝污水中的CODCr含量通常在2500mg/kg以上，这样既不符合环保排放要求，又无法满足生产工艺需要，只能将其再送到中段处理系统，造成了水资源的浪费和承担昂贵的处理费用。传统的管式强制循环蒸发器装置及系统虽在理论上可以解决黑液中的杂质粉粒和细小纤维在蒸发器表面的粘结问题，但实际的效果并不好，而且无法对二次冷凝污水进行分离处理；

2. 蒸发产生的二次蒸汽中含有大量有毒有害物质和易挥发的气体，具有一定的腐蚀性，如不进行分离处理，就会造成腐蚀设备、恶化工作环境、污染周围空气等影响，而且可燃性的臭气聚集后，存在着爆炸危险。因此，蒸发中产生的大量有毒有害物质和易挥发的气体必须在蒸发工段收集处理。传统的管式强制循环蒸发器装置及系统在此过程中无法实现臭气分离和处理；

3. 传统强制循环蒸发器的加热室立式安装，依靠轴流泵输送循环蒸发溶液，为了保证较高的流速，当蒸发面积较大时需要轴流泵的输送流量也相应升高，但是，由于要保证巨大的循环量，致使轴流泵扬程不能提高，功率较大，在实际使用当中能耗增加，结构受到较大的限制；

4. 传统的管式强制循环蒸发器气液分离果较差，无法满足使用要求。

发明内容

本发明提供一种可克服现有技术不足的，用于造纸行业中进行黑液处理的自汽提管式强制循环蒸发装置。

本发明的自汽提管式强制循环蒸发装置，其基本结构与现有技术是相同的，也是由加热室，蒸发室，连通加热室与蒸发室的管路及泵构成，与现有技术不同在于，本发明的加热室水平放置。

本发明的自汽提管式强制循环蒸发装置中在加热室中设置有垂直于轴线的折流板。

本发明的自汽提管式强制循环蒸发装置中，在加热室内设置有至少一个分程隔板。