[发明专利]稀硫酸MVR耦合冷冻浓缩系统

权利要求书

1.一种稀硫酸MVR耦合冷冻浓缩系统，其特征在于：包括原料罐（1）、第一循环泵（2）、预热器（3）、产品罐（4）、凝水罐（5）、第二循环泵（6）、第三循环泵（7）、第一控制阀（8）、密度计（9）、节流阀（10）、冷冻罐（11）、第二控制阀（12）、第三控制阀（13）、第一吸附器（14）、第二吸附器（15）、电动机（16）、蒸汽压缩机（17）、水洗罐（19）、融冰罐（21）、过滤网（23），冷冻罐（11）内部底端设置有第一喷嘴（18），水洗罐（19）内部顶端设置有第二喷嘴（20），融冰罐（21）内部设置有换热盘管（22），底部设置有过滤网（23）；

冷冻罐（11）具有进口、底部出口、顶部出口、溢流口；

水洗罐（19）具有进口、底部出口、溢流口；

融冰罐（21）具有进口、底部出口、换热盘管进口、换热盘管出口；

其中原料罐（1）的出口经过第一循环泵（2）与预热器（3）冷侧进口相连，预热器（3）冷侧出口与冷冻罐（11）相连，预热器（3）热侧进口与融冰罐（21）底部出口相连，预热器（3）热侧出口与凝水罐（5）进口相连，凝水罐（5）出口经过第二循环泵（6）与水洗罐（19）中的第二喷嘴（20）相连，冷冻罐（11）和水洗罐（19）的底部出口同时经过第三循环泵（7）与冷冻罐（11）进口相连；

其中冷冻罐（11）顶部出口分成两条支路，各自连接一个控制阀和吸附器后共同连接蒸汽压缩机（17）的进口，蒸汽压缩机（17）由电动机（16）驱动，蒸汽压缩机（17）出口与融冰罐（21）中的换热盘管（22）进口相连，换热盘管（22）出口经过节流阀（10）与冷冻罐（11）中的第一喷嘴（18）相连，冷冻罐（11）溢流口与水洗罐（19）进口相连，水洗罐（19）溢流口与融冰罐（21）进口相连，产品罐（4）进口与冷冻罐（11）底部出口相连，管路上安装用以检测管中液体是否达到指标的密度计（9）；

所述稀硫酸溶液初始浓度为1%-30%，浓缩浓度最大为30%；所述低沸点循环工质是一种极易挥发的化学物质，沸点要求低于-35℃；

工作时，原料罐（1）中的稀硫酸溶液经过第一循环泵（2）加压从预热器（3）的冷侧进口进入进行预热，预热之后稀硫酸溶液从预热器（3）的冷侧出口流出，通过管路进入冷冻罐（11），与低温低压的液态低沸点工质进行热量交换，液态低沸点工质吸收热量之后变为气态，由冷冻罐（11）上部导出经吸附器（14）或者吸附器（15）去除其中的稀硫酸之后进入蒸汽压缩机（17）压缩，变成高温高压的气体再进入融冰罐（21）中的换热盘管（22），而冷冻罐（11）中的稀硫酸溶液放出热量之后将会析出大量的冰块，通过溢流口流入到水洗罐（19），凝水罐（5）中的淡水经过第二循环泵（6）抽至水洗罐（19）顶部进口，再通过第二喷嘴（20）喷出冲洗冰块，冰块冲洗之后通过水洗罐（19）的溢流口进入融冰罐（21）被低沸点工质加热融化变为液态水，再经过过滤网（23）过滤，从预热器（3）热侧进口流入，预热稀硫酸溶液，再从热侧出口流出，最终收集至凝水罐（5），而冷冻罐（11）和水洗罐（19）中的剩余液经过第三循环泵（7）继续通入冷冻罐（11）进行浓缩，换热盘管（22）中的低沸点工质释放潜热之后经过节流阀（10）降温降压后通入冷冻罐（11）进行下一个循环；最后采用密度计（9）测得冷冻罐（11）中的硫酸达到指标之后收集至产品罐（4）。