[发明专利]一种机械辅助自清洁蒸发浓缩器及蒸发浓缩方法

说明书

本发明涉及一种机械辅助自清洁蒸发浓缩器及蒸发浓缩方法，包括蒸发罐、循环泵、列管换热器、颗粒循环管、料液循环管、颗粒调节阀门、导流筒、回流筒和汽液分离器。本发明从根本上解决蒸发浓缩装置生产运行中结垢难题，进而达到蒸发浓缩装置运行过程中不结垢、不污堵、保持蒸发浓缩设备高效节能运行。

技术领域

本发明涉及化工设备领域，具体涉及一种机械辅助自清洁蒸发浓缩器及蒸发浓缩方法。

背景技术

在我国化工、冶金、食品饮料、制药等领域，蒸发设备作为一种常见的设备，应用非常广泛。蒸发浓缩装置通过热能(蒸汽、电能等)加热含溶剂物料溶液，使一部分溶剂以汽态形式蒸发掉，最终得到浓稠物料的物理过程。

蒸发浓缩设备在含有无机盐、有机盐的水溶液领域应用普遍，其最终实现的目的是实现含水物料的增浓，我国蒸发浓缩设备在实际运行中，最大的问题在于结垢，由于含水溶液中含有钙离子、镁离子、硅离子等，在蒸发浓缩设备运行中，极易在加热器表面、管路等部位形成硫酸钙、碳酸钙、不溶性硅化合物等，这些形成的污垢，进而降低蒸发浓缩设备换热效率、堵塞加热器、管路等，造成设备运行效率低下、堵塞、设备停机检修频率高等系列问题，对工业生产等损失极大。

根据我国有关科研单位的不完全统计,蒸发浓缩设备在运行中，加热器表面的污垢是逐步增加、增厚的过程，结垢形式主要硫酸钙、碳酸钙、硅化合物以及部分参杂的有机污垢等，污垢物质在蒸发浓缩设备加热设备壁面沉积，大大降低换热效率，理论上蒸发浓缩加热器表面污垢每增加1毫米厚度，加热器换热系数大概下降8％左右,同时能耗将增加9％以上，我国因为蒸发浓缩装置结垢问题导致的经济损失能耗很大，根据粗略估算，经济损失约占工业GDP的0.03％左右。

为了防止蒸发浓缩系统的结垢，现有技术主要以采用化学法去除水中钙镁硅，常见的药剂是氢氧化钠、碳酸钠、镁盐等，这些药剂消耗量大、价格昂贵，软化后的溶液产生大量固体废弃物，加大了工业生产运行成本、环保成本。

综上所述，蒸发浓缩器的防结垢问题是我国化工等领域面临的难题，迫切需要找到一种能够解决该难题的装置以及技术解决方法。

发明内容

本发明的目的在于从根本上解决蒸发浓缩装置生产运行中结垢难题，进而达到蒸发浓缩装置运行过程中不结垢、不污堵、保持蒸发浓缩设备高效节能运行。

针对上述技术问题，本发明提供一种机械辅助自清洁蒸发浓缩器及蒸发浓缩方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种机械辅助自清洁蒸发浓缩器，包括蒸发罐1、循环泵2、列管换热器3、颗粒循环管4、料液循环管 5、颗粒调节阀门6、导流筒9、回流筒10、汽液分离器11和混合管12。

所述循环泵2设置在所述料液循环管5中，所述料液循环管5的一端与所述列管换热器3的底部连接的混合管12连接，另一端连接所述蒸发罐1 的底部侧壁并延伸到所述蒸发罐1内部，所述回流筒10与所述料液循环管5 延伸到所述蒸发罐1内部的管路连接并且开口向上，所述颗粒循环管4的底部与所述列管换热器3的底部混合管12侧壁连接，所述颗粒循环管4的顶部与所述蒸发罐1的底部连接，所述颗粒循环管4中设置颗粒调节阀门6，所述列管换热器3的顶部与所述蒸发罐1的底部连接并通过连接在所述列管换热器3顶部的所述导流筒9延伸到所述蒸发罐1内部，所述汽液分离器11 连接在所述蒸发罐1的顶部。

为实现上述发明目的，本发明还提供一种基于上述的一种机械辅助自清洁蒸发浓缩器的蒸发浓缩方法，包括：