工业级节能节水型MVR连续蒸发结晶系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种工业级MVR连续蒸发结晶系统。该系统包括原料入口、补水入口、预热器、升膜蒸发器、气液分离器、一个压缩机、管道加热器和结晶分离器；气液分离器上设有入口、第一出口、第二出口以及第三出口；预热器通过管道连接升膜蒸发器，升膜蒸发器连接气液分离器的入口；压缩机通过蒸汽输送管道连接在气液分离器和升膜蒸发器之间；循环蒸发器通过管道连接在第二出口和入口之间，升膜蒸发器换热后的冷却水和循环蒸发器换热后的冷却水作为预热器的热源，将冷却水送入预热器，预热器的冷却水输出端和补水入口共同用于给系统补水；结晶分离器连接气液分离器上的第三出口。该系统，不仅成本低，节水、节能、节原料，且结晶效果好。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种兼具有节能和节水效果的工业级MVR连续蒸发结晶系统。
技术介绍
机械蒸汽再压缩Mechanical Vapor Recompression技术是一种高效节能环保技术，简称MVR。现有技术中虽然公开了很多采用机械蒸汽再压缩技术的MVR连续蒸发结晶系统，但在工业级的应用中就不显得多了。由于工艺设计的不合理，很多机械蒸汽再压缩连续蒸发结晶系统普遍只有单级蒸汽压缩机对蒸发器的供热，在结晶器部分，物料依然没有进行大量的热量供应，导致现有的机械蒸汽再压缩连续蒸发结晶系统的结晶效果不好，如出现结晶粒度细小等问题。当然，也有部分厂家会增加蒸汽管道以补充结晶部分供热，但是大大增加了MVR系统的复杂程度，并依赖蒸汽锅炉，使MVR系统没有了其原有的显著优势—摆脱对蒸汽锅炉的依赖。针对这些问题，公开号为CN103203116A中国技术专利申请公开说明书中公开了一种解决上述问题的机械蒸汽再压缩连续蒸发结晶系统以及方法，该机械蒸汽再压缩连续蒸发结晶系统采用了两个机械蒸汽压缩机，并且两个压缩机分别对蒸发器和结晶器供热，也对冷却水显热进行了一级回收，用于预热，但该连续蒸发结晶系统采用了两个机械蒸汽压缩机，购买两个机械蒸汽压缩机的设备成本非常高，并且没有合理的结构预先对物料进行加热至泡点温度，因此开动两个压缩机的能耗也很高，结构繁杂，导致节能效果也并不理想。此外，现有的MVR连续蒸发结晶系统除了节能之外，极少考虑水路的循环利用，致使现有的MVR连续蒸发结晶系统连续生产过程会排放不少冷却水，不仅没有合理再利用冷却水的热能，制止冷却水的污染，而且新需要大量新的蒸汽补入，浪费水资源。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于提供一种工艺合理，成本低，原料无浪费，连续性好，并且兼具有更好节能和节水效果的工业级MVR连续蒸发结晶系统。为了实现上述技术目的，本技术采用了以下技术方案：工业级节能节水型MVR连续蒸发结晶系统，所述系统包括原料入口、补水入口、预热器、升膜蒸发器、气液分离器、一个机械蒸汽再压缩机、强制循环蒸发器、管道加热器和结晶分离器；所述预热器、升膜蒸发器和强制循环蒸发器均是换热单元；其均包括相连通的物料输 入端、物料输出端以及相连通的热源输入端、冷却水输出端；所述气液分离器包括用于送入气液混合物料的入口、用于输出蒸汽的第一出口、用于料液强制循环的第二出口以及用于料液送出结晶的第三出口；所述原料入口通过管路连接预热器的物料输入端，预热器的物料输出端通过管道连接升膜蒸发器的物料输入端，升膜蒸发器的物料输出端连接气液分离器的入口；所述机械蒸汽再压缩机通过蒸汽输送管道连接在气液分离器的第一出口和升膜蒸发器的热源输入端之间，用以将所述气液分离器输出的蒸汽压缩成过热蒸汽并送入升膜蒸发器，以实现物料升膜加温；所述强制循环蒸发器的物料输入端连接气液分离器的第二出口，强制循环蒸发器的物料输出端连回气液分离器的入口；强制循环蒸发器的热源输入端直接连接机械蒸汽再压缩机压缩的过热蒸汽输出端；所述升膜蒸发器和强制循环蒸发器的冷却水输出端、均通过管道连接预热器的热源输入端，并将冷却水送入预热器，用以给流经预热器内的物料补充加热；所述预热器的冷却水输出端和补水入口通过管道加热器连入机械蒸汽再压缩机输出端之后的压缩蒸汽管道；所述结晶分离器连接所述气液分离器上的第三出口。作为优选，所述结晶分离器包括连接所述气液分离器上的第三出口的入口、析出晶体输出口和料液输出口，所述料液输出口连入所述强制循环蒸发器的物料输入端。作为优选，还包括缓冲罐和冷却水送水泵；缓冲罐和冷却水送水泵依次设在预热器的热源输入端之前的管道上；所述升膜蒸发器和强制循环蒸发器的冷却水输出端均依次通过缓冲罐和冷却水送水泵连接预热器。作为优选，所述气液分离器的第二出口和强制循环蒸发器的物料输入端之间的管道上设有强制循环泵。进一步地，所述结晶分离器的料液输出口通过强制循环泵连入强制循环蒸发器的物料输入端。采用了上述技术方案的MVR连续蒸发结晶系统，具有如下有益效果：首先，该系统仅采用单个机械蒸汽压缩机，与现有的一些采用机械蒸汽再压缩技术的连续蒸发结晶装置相比，其缺省一个单价昂贵的机械蒸汽压缩机，成本低。其次，该系统仅单个机械蒸汽压缩机组建的MVR连续蒸发结晶系统，也能实现了对二次蒸汽进行能量的多级回收，最终收回二次蒸汽的显热和潜热，而对物料进入气液分离器和结晶分离器又进行层级强制循环，强制循环中也充分利用了二次蒸汽的热量，非常节能，并且其利用强制循环给气液分离器甚至结晶分离器回输部分热量，从而提高了结晶效果。此外，在本技术的系统中，最终在预热器中排出的冷却水又被用MVR连续蒸发结晶系统作为补水入口处的一个水资源补充，从而最大程度地回用热量和水。综上所述，本技术提供的MVR连续蒸发结晶系统不仅工艺合理，而且搭建该VR连续蒸发结晶系统所采用的设备成本教低廉，实现水、物料以及热能无浪费，利于连续性生产， 保证连续结晶的基础上还达到了很好的节能、节水效果，甚至仅需补少量水，零污染物排放。附图说明图1：本技术实施例中MVR连续蒸发结晶系统的工艺流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步描述。实施例1：如图1所示的工业级节能节水型MVR连续蒸发结晶系统，该系统主要由原料入口1a、补水入口1b、预热器2、升膜蒸发器3、气液分离器4、一个机械蒸汽再压缩机5、强制循环蒸发器7、管道加热器12、结晶分离器6、缓冲罐13、强制循环泵10和冷却水送水泵组成。如图1所示，上述带预热器2、升膜蒸发器3和强制循环蒸发器7主要通过换热方式给流进其内的物料加热，因此，其结构是换热单元，其均具有供物料流入的物料输入端，流经其内流出完成加热或蒸发的物料输出端；还具有流入热源的热源输入端以及冷却水输出端，共四个端口。如图1中，附图标记具体如下：预热器的物料输入端20、预热器的物料输出端21、预热器的热源输入端22和预热器的冷却水输出端23；升膜蒸发器的物料输入端30、升膜蒸发器的物料输出端31、升膜蒸发器的热源输入端32和升膜蒸发器的冷却水输出端33；强制循环蒸发器的物料输入端70、强制循环蒸发器的物料输出端71、强制循环蒸发器热源输入端72和强制循环蒸发器的冷却水输出端73。而上述气液分离器4的上部设有用于送入气液混合物的入口40和用于输出蒸汽的第一出口41，气液分离器4的下部设有用于料液强制循环的第二出口42以及用于料液送出结晶的第三出口43，在气液分离器4的入口40之上和第一出口41之下位置的气液分离器4上设有气滤式过滤网44，气滤式过滤网44是一网层高在80-150mm之间，目数在300-500目之间的丝网，且气滤式过滤网44外边缘与气液分离器4内壁密封连接，将气液分离器4内隔成上下两个腔室。如图1所示，上述原料入口1a通过管路连接预热器2的物料输入端20，预热器2的物料输出端21管道连接升膜蒸发器3的物料输入端30，物料流进升膜蒸发器3升膜蒸发再从其物料输出端31喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
工业级节能节水型MVR连续蒸发结晶系统，其特征在于:所述系统包括原料入口(1a)、补水入口(1b)、预热器(2)、升膜蒸发器(3)、气液分离器(4)、一个机械蒸汽再压缩机(5)、强制循环蒸发器(7)、管道加热器(12)和结晶分离器(6)；所述预热器(2)、升膜蒸发器(3)和强制循环蒸发器(7)均是换热单元；其均包括相连通的物料输入端(20、30、70)、物料输出端(21、31、71)以及相连通的热源输入端(22、32、72)、冷却水输出端(23、33、73)；所述气液分离器(4)包括用于送入气液混合物料的入口(40)、用于输出蒸汽的第一出口(41)、用于料液强制循环的第二出口(42)以及用于料液送出结晶的第三出口(43)；所述原料入口(1a)通过管路连接预热器(2)的物料输入端(20)，预热器(2)的物料输出端(21)通过管道连接升膜蒸发器(3)的物料输入端(30)，升膜蒸发器(3)的物料输出端(31)连接气液分离器的入口(40)；所述机械蒸汽再压缩机(5)通过蒸汽输送管道连接在气液分离器(4)的第一出口(41)和升膜蒸发器的热源输入端(32)之间，用以将所述气液分离器输出的蒸汽压缩成过热蒸汽并送入升膜蒸发器(3)，以实现物料升膜加温；所述强制循环蒸发器(7)的物料输入端(70)连接气液分离器的第二出口(42)，强制循环蒸发器(7)的物料输出端(71)连回气液分离器的入口(40)；强制循环蒸发器(7)的热源输入端(72)直接连接机械蒸汽再压缩机(5)压缩的过热蒸汽输出端；所述升膜蒸发器(3)和强制循环蒸发器(7)的冷却水输出端(33、73)均通过管道连接预热器(2)的热源输入端(22)，并将冷却水送入预热器(2)，用以给流经预热器(2)内的物料补充加热；所述预热器(2)的冷却水输出端(23)和补水入口(1b)通过管道加热器(12)连入机械蒸汽再压缩机(5)输出端之后的压缩蒸汽管道；所述结晶分离器(6)连接所述气液分离器(4)上的第三出口(43)。...

【技术特征摘要】
1.工业级节能节水型MVR连续蒸发结晶系统，其特征在于:
所述系统包括原料入口(1a)、补水入口(1b)、预热器(2)、升膜蒸发器(3)、气液分离器(4)、一个机械蒸汽再压缩机(5)、强制循环蒸发器(7)、管道加热器(12)和结晶分离器(6)；
所述预热器(2)、升膜蒸发器(3)和强制循环蒸发器(7)均是换热单元；其均包括相连通的物料输入端(20、30、70)、物料输出端(21、31、71)以及相连通的热源输入端(22、32、72)、冷却水输出端(23、33、73)；所述气液分离器(4)包括用于送入气液混合物料的入口(40)、用于输出蒸汽的第一出口(41)、用于料液强制循环的第二出口(42)以及用于料液送出结晶的第三出口(43)；
所述原料入口(1a)通过管路连接预热器(2)的物料输入端(20)，预热器(2)的物料输出端(21)通过管道连接升膜蒸发器(3)的物料输入端(30)，升膜蒸发器(3)的物料输出端(31)连接气液分离器的入口(40)；
所述机械蒸汽再压缩机(5)通过蒸汽输送管道连接在气液分离器(4)的第一出口(41)和升膜蒸发器的热源输入端(32)之间，用以将所述气液分离器输出的蒸汽压缩成过热蒸汽并送入升膜蒸发器(3)，以实现物料升膜加温；
所述强制循环蒸发器(7)的物料输入端(70)连接气液分离器的第二出口(42)，强制循环蒸发器(7)的物料输出端(71)连回气液分离器的入口(40)；强制循环蒸发器(7)的热源输入端(72)直接连接机械蒸汽再压缩机(5)压缩的过热蒸汽输出端；
所述升膜蒸发器(3)和强制循环蒸发器(7)的冷却水输出端(33、73)均通过管道连接预热器(2)的热源输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈式好，
申请(专利权)人：陈式好，
类型：新型
国别省市：浙江;33