[发明专利]一种液碱浓缩装置及浓缩方法

权利要求书

1.一种液碱浓缩装置，其特征在于，包括喷淋塔（1）、液碱循环系统和氮气循环系统，所述喷淋塔（1）上设置有补液口（2）、补气口（3），排液口（4）和排污口（5），所述喷淋塔（1）内设置有填料层（22），所述喷淋塔（1）内设置有喷头（23），所述喷头（23）与液碱循环进口（16）通过布水管道连通，所述喷头（23）设置于所述填料层（22）上部；所述液碱循环系统和氮气循环系统分别与所述喷淋塔（1）相连通；

所述液碱循环系统包括循环泵（6）和换热器一（7），所述循环泵（6）、换热器一（7）和喷淋塔（1）之间依次通过管路连通形成回路；所述氮气循环系统包括风机（8）、蒸发器（9）、换热器二（10）和冷凝器（11），所述风机（8）、蒸发器（9）、换热器二（10）、冷凝器（11）和喷淋塔（1）之间依次通过管路连通形成回路；

还包括水源热泵（12），所述换热器一（7）与所述水源热泵（12）之间设置有热水泵（13），所述换热器一（7）与水源热泵（12）之间通过管路连通形成回路，所述水源热泵（12）和换热器二（10）之间设置有冷水泵（14），所述水源热泵（12）、冷水泵（14）和换热器二（10）之间通过管路连通形成回路；所述喷淋塔（1）上还设置有液碱循环出口（15）、液碱循环进口（16）、氮气循环出口（17）和氮气循环进口（18），所述氮气循环出口（17）设置于所述喷淋塔（1）顶部，所述氮气循环进口（18）设置于所述喷淋塔（1）中下部；所述换热器二（10）包括依次连通的一效换热器（19）、二效换热器（20）和三效换热器（21）；

上述装置的使用方法如下：

（1）通过氮气进口向喷淋塔（1）内充入氮气，并通过补液口（2）向喷淋塔（1）内补充液碱；

（2）利用循环泵（6）将喷淋塔（1）内的液碱泵入换热器一（7）内加热后再泵回喷淋塔（1）并通过喷头（23）和填料层（22）实现雾化，液碱与喷淋塔（1）内部的干燥氮气传热传质，氮气带走雾化液碱中的水分形成饱和湿氮气；

（3）利用风机（8）将喷淋塔（1）内饱和湿热氮气依次抽入蒸发器（9）、一效换热器（19）、二效换热器（20）、三效换热器（21）和冷凝器（11）后温度降低，湿热气中的水分被冷凝形成冷凝液，手机，冷凝后的干燥氮气再输送回喷淋塔（1）内循环使用；

（4）利用热水泵（13）将换热器一（7）内的水体泵入水源热泵（12）后再泵回换热器一（7），实现对液碱进行加热；

（5）利用冷水泵（14）将水源热泵（12）内的水体依次泵入一效换热器（19）、二效换热器（20）和三效换热器（21）后再泵回水源热泵（12）内，实现对湿热氮气中的温度进行回收利用；

（6）步骤（1）-（5）均为同时进行，如此反复循环，当液碱的质量浓度符合要求后，通过排液口（4）排出即可。

2.根据权利要求1所述的液碱浓缩装置，其特征在于，所述喷淋塔（1）底部设置为倒锥形，所述排污口（5）设置于所述倒锥形底部。

3.根据权利要求1所述的液碱浓缩装置，其特征在于，步骤（2）中液碱的质量浓度为28-32%。

4.根据权利要求1所述的液碱浓缩装置，其特征在于，步骤（6）中液碱排出时的质量浓度为37-39%。