[发明专利]一种MVR连续蒸发结晶系统

说明书

技术领域

本发明属于蒸发结晶系统，特别是涉及一种兼具有节能和节水效果的MVR连续蒸发结晶系统。

背景技术

机械蒸汽再压缩Mechanical Vapor Recompression技术是一种高效节能环保技术，简称MVR。现有技术中虽然公开了很多采用机械蒸汽再压缩技术的MVR连续蒸发结晶系统，但在工业级的应用中就不是很多了。

由于工艺设计的不合理，很多机械蒸汽再压缩连续蒸发结晶系统普遍只有单级蒸汽压缩机对蒸发器的供热，在结晶器部分，物料依然没有进行大量的热量供应，导致现有的机械蒸汽再压缩连续蒸发结晶系统的结晶效果不好，如出现结晶粒度细小等问题。当然，也有部分厂家会增加蒸汽管道以补充结晶部分供热，但是大大增加了MVR系统的复杂程度，并依赖蒸汽锅炉，使MVR系统没有了其原有的显著优势—摆脱对蒸汽锅炉的依赖。

针对这些问题，公开号为CN103203116A中国发明专利申请公开说明书中公开了一种解决上述问题的机械蒸汽再压缩连续蒸发结晶系统以及方法，该机械蒸汽再压缩连续蒸发结晶系统采用了两个机械蒸汽压缩机，并且两个压缩机分别对蒸发器和结晶器供热，也对冷却水显热进行了一级回收，用于预热，但该连续蒸发结晶系统采用了两个机械蒸汽压缩机，购买两个机械蒸汽压缩机的设备成本非常高，并且没有合理的结构预先对物料进行加热至泡点温度，因此开动两个压缩机的能耗也很高，结构繁杂，导致节能效果也并不理想。

此外，现有的MVR连续蒸发结晶系统除了节能之外，极少考虑水路的循环利用，致使现有的MVR连续蒸发结晶系统连续生产过程会排放不少冷却水，不仅没有合理再利用冷却水的热能，制止冷却水的污染，而且新需要大量新的蒸汽补入，浪费水资源。

最后，现有的MVR连续蒸发结晶系统均没有建立自动控制系统去控制其参数，导致现有的MVR连续蒸发结晶系统优化水平低，影响结晶品控和结晶能耗。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种工艺合理，成本低，原料无浪费，自动控制，连续性好，并且兼具有更好节能和节水效果的MVR连续蒸发结晶系统。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种MVR连续蒸发结晶系统，所述系统包括原料入口、补水入口、预热器、升膜蒸发器、气液分离器、一个机械蒸汽再压缩机、强制循环蒸发器、结晶分离器、管道加热器、进料温度控制回路、压缩蒸汽控制回路、补入蒸汽控制回路和气液分离器液位控制回路；所述预热器、升膜蒸发器和强制循环蒸发器均是换热单元；其均包括相连通的物料输入端、物料输出端以及相连通的热源输入端、冷却水输出端；所述气液分离器包括用于送入气液混合物料的入口、用于输出蒸汽的第一出口、用于料液强制循环的第二出口以及用于料液送出结晶的第三出口；所述原料入口通过管路连接预热器的物料输入端，预热器的物料输出端通过管路连接升膜蒸发器的物料输入端，升膜蒸发器的物料输出端连接气液分离器的入口；所述机械蒸汽再压缩机通过蒸汽输送管道连接在气液分离器的第一出口和升膜蒸发器的热源输入端之间，用以将所述气液分离器输出的蒸汽压缩成过热蒸汽并送入升膜蒸发器，以实现物料升膜加温；所述强制循环蒸发器的物料输入端连接气液分离器的第二出口，强制循环蒸发器的物料输出端连回气液分离器的入口；强制循环蒸发器的热源输入端直接连接机械蒸汽再压缩机压缩的压缩蒸汽输出端；所述升膜蒸发器和强制循环蒸发器的冷却水输出端通过管道连接并将冷却水送入预热器的热源输入端，用以给流经预热器内的物料补充加热；所述预热器的冷却水输出端和补水入口汇合并通过管道加热器连入机械蒸汽再压缩机输出端之后的压缩蒸汽管道；所述结晶分离器连接所述气液分离器上的第三出口；

i所述进料温度控制回路包括：

-位于原料入口和预热器之间的电加热器；

-位于原料入口和电加热器之间的第一流量控制阀；

-位于预热器和升膜蒸发器之间的第一测温单元；和

-第一温度控制器；

所述第一测温单元信号连接第一温度控制器，第一温度控制器输出端分别信号连接电加热器和第一流量控制阀；

ii所述压缩蒸汽控制回路包括：

-位于机械蒸汽再压缩机之后，升膜蒸发器热源输入端之前的第二测温单元；

-第二温度控制器；以及

-变频器

所述第二测温单元信号连接第二温度控制器；第二温度控制器通过变频器连接机械蒸汽再压缩机，以控制机械蒸汽再压缩机的压缩功率；

iii所述补入蒸汽控制回路包括：