[发明专利]一种电场强化板式降膜蒸发装置及其方法

权利要求书

1.一种电场强化板式降膜蒸发装置，其特征在于包括壳体（1）、液体进口（2）、绝缘支撑隔板（3）、板式降膜换热器（4）、冷凝水出口（5）、气液分离空间（6）、浓缩液出口（7）、二次蒸汽出口（8）、不锈钢板片（9）、进口蒸汽空间（10）、挡板（11）、蒸汽入口（12）、高压电极线（13A）、接地电极线（13B）、绝缘底座（14）、聚四氟乙烯螺旋壳体（15）、高压电源（16）、绝缘子（17）、紧固圈（18）、导电杆（19）、上凸绝缘密封垫片（21）、绝缘密封圈（22）、进液孔绝缘密封垫片（26）、下凸绝缘密封垫片（28）、冷凝室（29）、蒸发室（30）；

壳体（1）内设有板式降膜换热器（4），绝缘支撑隔板（3）固定在壳体（1）上，并围绕板式降膜换热器（4）将其分隔成进口蒸汽空间（10）、气液分离空间（6）上、下两部分；

壳体上、下部侧壁设有液体进口（2）、冷凝水出口（5）以及蒸汽入口（12）、二次蒸汽出口（8），液体进口（2）、冷凝水出口（5）与板式降膜换热器（4）相连；

壳体顶部设有绝缘底座（14），绝缘底座上端通过紧固圈（18）与聚四氟乙烯螺旋壳体（15）相连，聚四氟乙烯螺旋壳体上端设有绝缘子（17），高压电源（16）通过绝缘子、导电杆（19）、高压电极线（13A）与不锈钢板片（9）相连，壳体底部设有浓缩液出口（7），壳体通过接地电极线接地；

在两不锈钢板片之间上部设有进液孔绝缘密封垫片，下部设有下凸绝缘密封垫片组成冷凝单元，在两不锈钢板片之间上部设有上凸绝缘密封垫片，下部设有两绝缘密封圈组成蒸发单元，下凸绝缘密封垫片的上端的位置、上凸绝缘密封垫片的下端的位置与绝缘支撑隔板的中间位置持平，板式降膜换热器（4）由两侧的挡板（11）以及冷凝单元、蒸发单元间隔重复叠加而成，其中，相邻的冷凝单元和蒸发单元共用一块不锈钢板片。

2.根据权利要求1 所述的一种电场强化板式降膜蒸发装置，其特征在于，所述的不锈钢板片（9）上设有条形进液口（20）、K个布液小孔（27）和两个冷凝水出口（23），布液小孔（27）位于条形进液口（20）的下方，直径2-4mm，K的取值范围是6-12。

3.根据权利要求1 所述的一种电场强化板式降膜蒸发装置，其特征在于，所述的高压电源（16）为直流电源，能够提供的电压最大值为30kV。

4.根据权利要求1 所述的一种电场强化板式降膜蒸发装置，其特征在于，所述的不锈钢板片每奇数片通过高压电极线（13A）与高压电源（16）相连，每偶数片通过接地电极线（13B）接地。

5.一种使用如权利要求1 所述装置的电场强化板式降膜蒸发方法，其特征在于，板式降膜换热器（4）中相邻的不锈钢板片（9）分别通过高压电极线（13A）与接地电极线（13B）接高压电源（16）和接地，从而在不锈钢板片（9）之间形成高压电场，液体从液体进口（2）进入板式降膜换热器（4），经由布液小孔（27）布液在蒸发室（30）内形成降膜流动，同时蒸汽经过蒸汽入口（12）进入进口蒸汽空间（10），而后从相邻的两块不锈钢板片（9）、进液孔绝缘密封垫片（26）以及绝缘支撑隔板（2）形成的侧边开口进入冷凝室（29）冷凝释放出潜热，热量通过不锈钢板片（9）传递到蒸发室（30）的液体降膜上，蒸发室（30）内的液体降膜吸收蒸汽冷凝释放的潜热发生蒸发，同时不锈钢板片（9）之间的高压电场进一步促进了液膜的蒸发过程，蒸汽冷凝后变成冷却水，从冷却水出口排出蒸发器外，被蒸发的液体从相邻的两块不锈钢板片（9）、绝缘支撑隔板（2）和两个绝缘密封圈形成的侧边和下部开口离开蒸发室（30）进入气液分离空间（6），在气液分离空间（6）中发生气液分离，二次蒸汽和浓缩液分别从二次蒸汽出口（8）和浓缩液出口（7）离开壳体（1），被进一步收集利用。

6.如权利要求5所述的一种电场强化板式降膜蒸发方法，其特征在于，所述的布液小孔（27）的布液方法为：液体从液体进口（2）进入板式降膜换热器（4）的条形进液口（20），在蒸发室（30）一侧，上绝缘密封垫片（21）将条形进液口（20）围绕，使得液体无法直接下落，在冷凝室（29）一侧由于进液孔绝缘密封垫片（26）形成的空间大于条形进液口（20）的空间，液体通过不锈钢板片（9）上的布液小孔（27）溢流入蒸发室（30），从而在不锈钢钢板片（9）上形成降膜流动。