帶循環(huán)泵10的管道與氣液分離器4的第二出口 42相連，強制循環(huán)蒸發(fā)器7的物料輸出端71通過管道連回液分離器的入口 40。而強制循環(huán)蒸發(fā)器7的熱源輸入端72連接機械蒸汽壓縮機5壓縮的過熱蒸汽的蒸汽輸送管道500或連接升膜蒸發(fā)器的熱源輸入端32。
[0021]上述升膜蒸發(fā)器3換熱后的冷卻水和強制循環(huán)蒸發(fā)器7換熱后的冷卻水是具有一定溫度的熱水，還作為預熱器2的熱源，從而進一步節(jié)能。因此，升膜蒸發(fā)器3冷卻水輸出端33和強制循環(huán)蒸發(fā)器7的冷卻水輸出端73通過管道連接預熱器2的熱源輸入端22，目的是將冷卻水送入預熱器2用以給流經預熱器內的物料預熱。實際上，每臺機械蒸汽壓縮機5使用的功耗比較大，若沒有將物料在預熱器2中加熱到泡點溫度，最終會影響后續(xù)升膜加溫以及壓縮機對蒸汽的再壓縮過程的總功耗，會增大整個連續(xù)結晶裝置的總能耗，但為了保證良好的工藝節(jié)能效果，單靠冷卻水作為熱源的預熱器2有時候預熱升溫不足，因此本實用新型采用了帶電加熱的預熱器2以保證將流出預熱器2的物料加熱到泡點溫度。
[0022]上述結晶分離器的料液輸出口 62連入強制循環(huán)蒸發(fā)器7和氣液分離器4的第二出口 42之間連接的管道，再次參與強制循環(huán)蒸發(fā)，更好地保證連續(xù)結晶。
[0023]綜上可見，本實用新型采用一個機械蒸汽壓縮機5對升膜蒸發(fā)器3和強制循環(huán)蒸發(fā)器7 —同蒸汽供熱，比采用兩個機械蒸汽壓縮機5分別對升膜蒸發(fā)器3和強制循環(huán)蒸發(fā)器7分別供熱的設備，至少節(jié)能20%以上。之所以采用一個機械蒸汽壓縮機5就能實現上述供熱，原因之一還在于結合了本實用新型采用了能將物料加熱到泡點溫度的預熱器2，從而降低單個機械蒸汽壓縮機5的工作壓力?？紤]到機械蒸汽壓縮機5價格昂貴，在現有采用機械蒸汽再壓縮技術的連續(xù)蒸發(fā)結晶設備中，機械蒸汽壓縮機5的價格是占整套設備價格30-50%，因此從成本上考慮，本實用新型的連續(xù)蒸發(fā)結晶裝置兼具成本低和能耗低的雙重優(yōu)點。
[0024]本實施例上述機械蒸汽壓縮機5是羅茨式壓縮機，上述升膜蒸發(fā)器3是管式換熱器。
[0025]一種采用上述連續(xù)蒸發(fā)結晶裝置的連續(xù)蒸發(fā)結晶方法，包括如下步驟:
[0026]a.首先，將待結晶物料進料送入帶電加熱的預熱器2中，電加熱和預熱器中的上述冷卻水熱源共同作用，將物料加熱至其泡點溫度，但不產生蒸汽的熱溶液；
[0027]b.將步驟a中的熱溶液送入升膜蒸發(fā)器3中，升膜蒸發(fā)器3通過機械蒸汽壓縮機5壓縮后的過熱蒸汽作為能用，對上述熱溶液物料進行換熱，實現升膜加熱，并產生大量的二次蒸汽，二次蒸汽將溶液一起帶入到氣液分離器7。
[0028]此步驟中，采用升膜蒸發(fā)器3是管式換熱器的優(yōu)點如下:首先，管式換熱器單位體積的費用是目前蒸發(fā)器中最低的，其次，與其他蒸發(fā)器相比，管式換熱器結構更加簡單，制造安裝要求相對較低，最后，在管式換熱器的傳熱管中二次蒸汽的流速相當快，通常20m/s-50m/s之間，料液停留時間短，但是總換熱系還是比較大，一般可達到1200?6009w/
m2 參 h 參"1G ο
[0029]其中二次蒸汽將溶液一起帶入到氣液分離器4過程的二次蒸汽噴入速度在25?50m/s之間，為了防止二次蒸汽短路，工作時，上述氣液分離器4中安裝的氣濾式過濾網形成一道捕沫屏障，將物料蒸發(fā)產生的二次蒸汽夾帶的液沫擋回去，只有二次蒸汽通過。
[0030]考慮到二次蒸汽噴入速度在25?50m/s之間，速度非?？?，因此我們采用了網層高在80-150mm之間，目數在300-500之間的絲網作為氣濾式過濾網，絲網對粒徑彡3?5um的霧沫，捕集效率達97% -98.9%，效果非常好。
[0031]c.經過氣液分離器4分離，濃縮的溶液一部分通過氣液分離器4第二出口 42再次送入強制循環(huán)蒸發(fā)器7加熱蒸發(fā)，產生的氣液混合物送回至氣液分離器4 ;另一部分從排出至結晶分離器結晶6 ;
[0032]d.分離器結晶6中析出晶體排出，剩余濃縮溶液也送至步驟c中的強制循環(huán)蒸發(fā)器7中加熱蒸發(fā)；
[0033]所述步驟c中，二次蒸汽送出氣液分離器被機械蒸汽再壓縮機壓縮成過熱蒸汽，再送入升膜蒸發(fā)器3和強制循環(huán)蒸發(fā)器7作為加熱能源；升膜蒸發(fā)器3和強制循環(huán)蒸發(fā)器7的冷卻水輸出端將冷卻水送入預熱器2作為預加熱器的部分加熱能源。通過這種蒸汽熱能的多級回收利用，采用上述裝置的連續(xù)蒸發(fā)結晶方法，不僅連續(xù)生產效果好，無原料浪費，成本低，而且還非常節(jié)能。
【主權項】
1.一種機械蒸汽再壓縮的連續(xù)蒸發(fā)結晶裝置，其特征在于:所述蒸發(fā)結晶裝置包括用于待結晶物料進料的原料槽、帶電加熱器的預熱器、升膜蒸發(fā)器、一個機械蒸汽再壓縮機、強制循環(huán)蒸發(fā)器、氣液分離器和結晶分離器；所述氣液分離器上設有用于送入氣液混合物的入口、用于輸出蒸汽的第一出口、用于料液強制循環(huán)的第二出口以及送出料液用于結晶的第三出口 ；所述原料槽通過管道連接預熱器的物料輸入端，預熱器的物料輸出端通過管道連接升膜蒸發(fā)器的物料輸入端，升膜蒸發(fā)器的物料輸出端連接氣液分離器的入口 ；所述機械蒸汽再壓縮機通過蒸汽輸送管道連接在氣液分離器的第一出口和升膜蒸發(fā)器的熱源輸入端之間；所述強制循環(huán)蒸發(fā)器通過管道連接在氣液分離器的第二出口和氣液分離器的入口之間，而強制循環(huán)蒸發(fā)器的熱源輸入端連接所述升膜蒸發(fā)器的熱源輸入端或直接連接機械蒸汽再壓縮機壓縮的過熱蒸汽輸出端，升膜蒸發(fā)器和強制循環(huán)蒸發(fā)器的冷卻水輸出端均通過管道連接預熱器的熱源輸入端，并將冷卻水送入預熱器，用以給流經預熱器內的物料補充加熱；所述結晶分離器連接所述氣液分離器上的第三出口。
2.根據權利要求1所述的一種機械蒸汽再壓縮的連續(xù)蒸發(fā)結晶裝置，其特征在于:所述氣液分離器內設有氣濾式過濾網，氣濾式過濾網是一網層高在80-150mm之間，目數在300-500目之間的絲網，且氣濾式過濾網外邊緣與氣液分離器內壁密封連接，將氣液分離器內隔成上下兩個腔室，用于送入氣液混合物的入口位于氣濾式過濾網下方，用于輸出蒸汽的第一出口位于氣濾式過濾網上方。
3.根據權利要求1所述的一種機械蒸汽再壓縮的連續(xù)蒸發(fā)結晶裝置，其特征在于:所述升膜蒸發(fā)器是管式換熱器。
4.根據權利要求1所述的一種機械蒸汽再壓縮的連續(xù)蒸發(fā)結晶裝置，其特征在于:所述結晶分離器上設有析出晶體輸出口和料液輸出口，所述料液輸出口連入所述強制循環(huán)蒸發(fā)器和氣液分離器的第二出口之間連接的管道。
【專利摘要】本實用新型涉及一種通過機械蒸汽再壓縮來節(jié)能的連續(xù)蒸發(fā)結晶裝置。該裝置包括預熱器、升膜蒸發(fā)器、一個壓縮機、循環(huán)蒸發(fā)器、氣液分離器和結晶分離器；氣液分離器上設有入口、第一出口、第二出口以及第三出口；預熱器通過管道連接升膜蒸發(fā)器，升膜蒸發(fā)器連接氣液分離器的入口；壓縮機通過蒸汽輸送管道連接在氣液分離器和升膜蒸發(fā)器之間；循環(huán)蒸發(fā)器通過管道連接在第二出口和入口之間，升膜蒸發(fā)器換熱后的冷卻水和循環(huán)蒸發(fā)器換熱后的冷卻水作為預熱器的熱源，將冷卻水送入預熱器，給流經預熱器內的物料補充加熱；結晶分離器連接氣液分離器上的第三出口。采用該連續(xù)蒸發(fā)結晶裝置，不僅成本低，原料無浪費，連續(xù)性好，并且具有很好節(jié)能效果。
【IPC分類】B01D1-00, B01D1-30, B01D9-02, B01D1-26
【公開號】CN204395479
【申請?zhí)枴緾N201520033147
【發(fā)明人】丁武軒
【申請人】丁武軒
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年1月18日