[发明专利]一种曝气式增湿除湿蒸发系统及方法

权利要求书

1.一种曝气式增湿除湿蒸发系统，其特征在于，包括通过空气循环单元(II)连接的增湿单元(I)和除湿单元(III)：

所述的增湿单元(I)具有增湿箱体(1)、进料组件、增湿曝气装置(5-1)和加热循环组件，所述的进料组件用于待蒸发物料进入增湿箱体(1)，所述的增湿曝气装置(5-1)设置于增湿箱体(1)内的底部，所述的加热循环组件设置于增湿箱体(1)外，用于增湿箱体(1)内待蒸发物料的循环流动和加热；

所述的除湿单元(III)具有除湿箱体(2)、除湿曝气装置(5-2)、冷却水恒温组件和冷却水外排组件，所述的除湿曝气装置(5-2)设置于除湿箱体(2)内的底部，所述的冷却水恒温组件设置于除湿箱体(2)外，用于通过循环保持除湿箱体(2)内冷却水恒温，所述的冷却水外排组件用于除湿箱体(2)内冷却水的外排；

所述的空气循环单元(II)包括连接于增湿箱体(1)与除湿曝气装置(5-2)之间的湿热空气循环管路(3-1)以及连接于除湿箱体(2)与增湿曝气装置(5-1)之间的干冷空气循环管路(3-2)。

2.根据权利要求1所述的一种曝气式增湿除湿蒸发系统，其特征在于，所述的空气循环单元(II)还包括风机(4)，所述的风机(4)设置于干冷空气循环管路(3-2)上。

3.根据权利要求1所述的一种曝气式增湿除湿蒸发系统，其特征在于，所述的加热循环组件包括设置于增湿箱体(1)外的加热管道(8)以及设置于加热管道(8)上的溶液泵(6)和加热器(7)。

4.根据权利要求3所述的一种曝气式增湿除湿蒸发系统，其特征在于，所述的加热管道(8)的两端一高一低连接于增湿箱体(1)的侧面，并与增湿箱体(1)内相连通，且较低的一端位于增湿曝气装置(5-1)上方，较高的一端位于增湿箱体(1)内待蒸发物料液面以下。

5.根据权利要求1所述的一种曝气式增湿除湿蒸发系统，其特征在于，所述的进料组件包括设置于增湿箱体(1)上的进料管(13)和设置于进料管(13)上的进料阀(12)。

6.根据权利要求1所述的一种曝气式增湿除湿蒸发系统，其特征在于，所述的冷却水恒温组件包括设置于除湿箱体(2)外的冷水管(11)以及设置于冷水管(11)上的水泵(9)和恒温水槽(10)。

7.根据权利要求6所述的一种曝气式增湿除湿蒸发系统，其特征在于，所述的冷水管(11)的两端一高一低连接于除湿箱体(2)的侧面，并与除湿箱体(2)内相连通，且较低的一端位于除湿曝气装置(5-2)的上方，较高的一端位于除湿箱体(2)内冷却水的液面以上。

8.根据权利要求6所述的一种曝气式增湿除湿蒸发系统，其特征在于，所述的冷却水外排组件包括设置于冷水管(11)上的冷却水排水管(15)和设置于冷却水排水管(15)上的排水阀(14)。

9.根据权利要求1所述的一种曝气式增湿除湿蒸发系统，其特征在于，湿热空气循环管路(3-1)与增湿箱体(1)的顶部相连，干冷空气循环管路(3-2)与除湿箱体(2)的顶部相连。

10.一种曝气式增湿除湿蒸发方法，其特征在于，采用权利要求1～9任一所述的装置，包括以下步骤：

S1：待蒸发物料从进料组件进入增湿箱体(1)，达到预定液位后，开启加热循环组件，待蒸发物料从增湿箱体(1)底部经过加热循环组件再回到增湿箱体(1)中，完成循环流动加热，加热到预设温度后，启动空气循环单元；

S2：干冷空气通过增湿箱体(1)底部淹没在待蒸发物料中的增湿曝气装置(5-1)，以分散、均匀鼓泡的形式进入待蒸发物料中，气体和待蒸发物料在气泡界面处发生直接接触的热质传递，包括水分在内的易蒸发的可分离组分被带入空气中，并从液相中逸出，得到湿热空气和浓缩液；

S3：湿热空气通过湿热空气循环管路(3-1)经由除湿曝气装置(5-2)由冷却水底部进入除湿箱体(2)内，在冷却水中分散、均匀地鼓泡，湿热空气的温度迅速下降，包括水分在内的易分离组分达到露点冷凝析出，从空气中进入冷却水中完成除湿过程；

S4：除湿后的湿热空气转变为干冷空气，经由干冷空气循环管路(3-2)再次进入增湿箱体(1)底部的增湿曝气装置(5-2)中；

S5：循环进行S2～S4，实现增湿除湿循环；

S5：在增湿除湿循环过程中，除湿箱体(2)中的冷却水经由冷却水恒温组件，通过循环保持恒温，当冷却水液位过高时，打开冷却水外排组件，多余的冷却水从冷却水外排组件排出。