[发明专利]一种节能零排放低温常压蒸发结晶系统及其工作方法

权利要求书

1.一种节能零排放低温常压蒸发结晶系统，其特征在于，包括蒸发室(2)、结晶釜(4)、蒸发冷凝换热器(6)、冷凝室(19)和制冷室单元；

蒸发室(2)和冷凝室(19)顶部和下部连通，形成环状的气体循环通道，蒸发室(2)和冷凝室(19)的顶部连通处设有绝热隔层，蒸发室(2)和冷凝室(19)的下部连通处设有气体循环风机(8)，冷凝室(19)侧部开设有空气入口，气体循环风机(8)的进风面朝向空气入口，出风面朝向蒸发室(2)；

蒸发室(2)入口连接有浓盐水进料泵(1)，蒸发室(2)内设有蒸发室喷淋器(9)和蒸发室填料(10)，蒸发室喷淋器(9)设在蒸发室填料(10)上方，蒸发室(2)底部出口与结晶釜(4)连接，结晶釜(4)与浓盐水进料泵(1)连接，蒸发室(2)底部侧出口与蒸发冷凝换热器(6)的热侧连接，蒸发冷凝换热器(6)的热侧与蒸发室喷淋器(9)连接；

冷凝室(19)内设有冷凝室喷淋器(17)和冷凝室填料(18)，冷凝室喷淋器(17)设在冷凝室填料(18)上方，冷凝室(19)底部出口与制冷室单元热端连接，制冷室单元热端与蒸发冷凝换热器(6)的冷侧连接，蒸发冷凝换热器(6)的冷侧连接有冷凝装置(16)，冷凝装置(16)与制冷室单元冷端连接，制冷室单元冷端与冷凝室喷淋器(17)连接；冷凝室(19)底部侧出口连接有冷凝液排放管。

2.根据权利要求1所述的节能零排放低温常压蒸发结晶系统，其特征在于，制冷室单元包括依次连接的制冷室热端换热器(12)、节流阀(13)、制冷室冷端换热器(14)和制冷室压缩机(15)，低沸点工质在制冷室热端换热器(12)、节流阀(13)、制冷室冷端换热器(14)和制冷室压缩机(15)中循环，冷凝室(19)底部出口与制冷室热端换热器(12)连接，制冷室热端换热器(12)与蒸发冷凝换热器(6)的冷侧连接；冷凝装置(16)与制冷室冷端换热器(14)连接，制冷室冷端换热器(14)与冷凝室喷淋器(17)连接。

3.根据权利要求1所述的节能零排放低温常压蒸发结晶系统，其特征在于，冷凝装置(16)为冷凝风扇或冷却器。

4.根据权利要求1所述的节能零排放低温常压蒸发结晶系统，其特征在于，蒸发室(2)底部出口与结晶釜(4)之间的连接管路上设有浓盐水外排泵(3)。

5.根据权利要求1所述的节能零排放低温常压蒸发结晶系统，其特征在于，蒸发室(2)底部侧出口与蒸发冷凝换热器(6)的热侧之间的连接管路上设有浓盐水内循环泵(5)。

6.根据权利要求1所述的节能零排放低温常压蒸发结晶系统，其特征在于，冷凝室(19)底部出口与制冷室单元热端之间的连接管路上设有冷凝液内循环泵(11)。

7.根据权利要求1所述的节能零排放低温常压蒸发结晶系统，其特征在于，冷凝液排放管上设有冷凝液外排泵(20)。

8.根据权利要求1所述的节能零排放低温常压蒸发结晶系统，其特征在于，蒸发冷凝换热器(6)的热侧与蒸发室喷淋器(9)之间的连接管路上设有余热利用换热器(7)，余热利用换热器(7)与外部系统连接。

9.根据权利要求1所述的节能零排放低温常压蒸发结晶系统，其特征在于，蒸发室喷淋器(9)和冷凝室喷淋器(17)均为多层。

10.根据权利要求1～9任意一项所述节能零排放低温常压蒸发结晶系统的工作方法，其特征在于，包括：

浓盐水经浓盐水进料泵(1)进入蒸发室(2)，蒸发室(2)底部的浓液进入蒸发冷凝换热器(6)的热侧，与蒸发冷凝换热器(6)的冷侧温度较高的冷凝液换热成为高温浓液，从蒸发室喷淋器(9)喷下，在蒸发室填料(10)区域与从气体循环风机(8)送入的空气逆向接触降温后回到蒸发室(2)底部，接触过程中浓液中的水分被加热的空气吸收，而盐分在浓液中保留；蒸发室(2)底部的浓液会不断积累盐度并逐步接近结晶饱和浓度；底部浓液从蒸发室(2)底部出口进入结晶釜(4)内实现固液分离得到固体盐，结晶釜(4)的浊液返回浓盐水进料泵(1)后循环；

带有水分的热空气经空气入口进入冷凝室(19)，与冷凝室喷淋器(17)喷淋液在冷凝室填料(18)区域同向接触降温，降温过程中空气的水分凝结成冷凝液落下；空气降温后再经气体循环风机(8)送入蒸发室(2)；冷凝液在冷凝室(19)底部积累，从冷凝室(19)底部出口进入制冷室单元热端换热升温，升温后的冷凝液在蒸发冷凝换热器(6)中与浓液换热后降温，降温后的冷凝液经过冷凝装置(16)进一步降低温度，再在制冷室单元冷端中换热再次降温，随后低温冷凝液进入冷凝室喷淋器(17)；积累的冷凝液作为系统产出清水经冷凝液排放管送出系统；

空气在气体循环风机(8)吸力的作用下，从空气入口进入冷凝室(19)，维持系统的微正压状态，在蒸发室(2)和冷凝室(19)形成的环状气体循环通道中循环。