一种低温蒸发浓缩系统技术方案

本发明专利技术提供的一种低温蒸发浓缩系统，涉及蒸发浓缩领域，其中，所述系统包括：用于物料蒸发的蒸发室、冷凝室、真空泵、制冷剂冷凝器、制冷剂蒸发器、节流装置和压缩机；所述蒸发室与所述冷凝室连通，所述真空泵连接所述蒸发室或冷凝室，所述制冷剂冷凝器置于所述蒸发室内，所述制冷剂蒸发器置于所述冷凝室内；所述制冷剂蒸发器的制冷剂出口与所述压缩机的一端连接，所述制冷剂冷凝器的制冷剂入口与所述压缩机的另一端连接，所述制冷剂蒸发器的制冷剂入口与所述节流装置的一端连接，所述制冷剂冷凝器的制冷剂出口与所述节流装置的另一端连接。本系统通过节流装置调节压缩机的排气温度，使得物料的蒸发浓缩过程可以在较低的温度下运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蒸发浓缩领域，尤其涉及一种低温蒸发浓缩系统。
技术介绍
蒸发浓缩工艺广泛应用于化工、制药、废水处理等行业，目的在于除去物料中的水分，达到提取物料中固体产品或使物料减量化的目的。目前的做法大多是采用多效蒸发和机械蒸汽再压缩的工艺，前者显著的缺点是蒸汽消耗量大，能源利用率低，后者通过蒸汽压缩机回收二次蒸汽，大大提高了能源的利用率，也是目前最节能环保的蒸发方式。但当蒸发温度较低时，压缩机的效率大幅度下降，系统蒸发效率也会随之下降。对于一些需要低温蒸发的物料，比如热敏性物料，蒸发温度过高会导致其性质发生改变，采用机械蒸汽再压缩方式将使其蒸发效率大打折扣。在化工、制药领域中，存在着大量的热敏性物质和高沸点温升的物质，对于热敏性物质，在对其的蒸发浓缩过程中，如果温度过高，将使其性质发生改变;对于有些高沸点温升的物质，其沸点温升随着蒸发温度的升高而升高，若蒸发温度较高，将使系统能耗巨大。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提出了解决上述技术问题的一种低温蒸发浓缩系统，实现在较低的温度下对物料进行蒸发浓缩。本专利技术提供一种低温蒸发浓缩系统，包括:用于物料蒸发的蒸发室、冷凝室、真空栗、制冷剂冷凝器、制冷剂蒸发器、节流装置和压缩机；所述蒸发室与所述冷凝室连通，所述真空栗连接所述蒸发室或冷凝室，所述制冷剂冷凝器置于所述蒸发室内，所述制冷剂蒸发器置于所述冷凝室内；所述制冷剂蒸发器的制冷剂出口与所述压缩机的一端连接，所述制冷剂冷凝器的制冷剂入口与所述压缩机的另一端连接，所述制冷剂蒸发器的制冷剂入口与所述节流装置的一端连接，所述制冷剂冷凝器的制冷剂出口与所述节流装置的另一端连接。优选的，所述冷凝室的相对位置高于所述蒸发室的相对位置。优选的，所述制冷剂冷凝器与所述蒸发室构成管壳式结构，管侧内是高温高压的制冷剂，壳侧内是待蒸发的物料。优选的，所述制冷剂蒸发器与所述冷凝室构成管壳式结构，管侧内是低温低压的制冷剂，壳侧内是待冷凝的水蒸气。优选的，所述系统还包括冷凝水收集器，所述冷凝水收集器与所述冷凝室的底部连通，所述真空栗通过所述冷凝水收集器与所述冷凝室连接。优选的，所述系统还包括:进料装置，所述进料装置与所述蒸发室的顶部连通。优选的，所述系统还包括:排料装置，所述排料装置与所述蒸发室的底部连通。优选的，所述排料装置包括排料栗和浓缩液收集器，所述浓缩液收集器与所述排料栗的一端连接，所述蒸发室的底部与所述排料栗的另一端连接。优选的，所述系统还包括预热器，所述预热器设置于所述进料装置与所述蒸发室之间，用于对待进入所述蒸发室的物料进行预热。优选的，所述系统还包括冷凝水栗，所述冷凝水收集器与所述冷凝水栗的一端相连，所述预热器与所述冷凝水栗的另一端相连，以使所述冷凝水收集器中收集的冷凝水对所述预热器中的物料进行预热。由上述技术方案可知，本专利技术提供的一种低温蒸发浓缩系统，利用通过压缩机压缩后高温高压的制冷剂对物料加热蒸发，利用通过节流装置节流后的低温低压的制冷剂对蒸发的水蒸汽进行冷凝，从而达到去除物料中水分的目的。在该过程中，通过节流装置调节压缩机的排气温度，使得物料的蒸发浓缩过程在较低的温度下运行，解决了热敏物质因蒸发温度过高使得物质本身性质发生变化的问题和高沸点温升物质随蒸发温度升高，沸点升高，系统耗能巨大的问题。【附图说明】图1为本专利技术一实施例提供的低温蒸发浓缩系统结构示意图。图中:1、压缩机;2、制冷剂冷凝器;3、节流装置;4、制冷剂蒸发器;5、蒸发室;6、冷凝室;7、冷凝水收集器;8、真空栗;9、进料栗；10、预热器;11、排料栗;12、浓缩液收集器;13、储料触。【具体实施方式】下面结合附图和实施例，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。图1为本专利技术一实施例提供的低温蒸发浓缩系统结构示意图，如图1所示，本实施例的低温蒸发浓缩系统结构如下所述。本专利技术提供的一种低温蒸发浓缩系统包括:用于放置物料的蒸发室5、冷凝室6、真空栗8、制冷剂冷凝器2、制冷剂蒸发器4、节流装置3和压缩机I;所述制冷剂蒸发器4的制冷剂出口与所述压缩机I的一端连接，所述制冷剂冷凝器2的制冷剂入口与所述压缩机I的另一端连接，所述制冷剂蒸发器4的制冷剂入口与所述节流装置3的一端连接，所述制冷剂冷凝器2的制冷剂出口与所述节流装置3的另一端连接。节流装置3用于调节压缩机I的排气温度，从而调节物料的蒸发温度。进一步的，所述冷凝室6的相对位置高于所述蒸发室5的相对位置，以使蒸发室5内待蒸发的物料蒸发出的水蒸气能够顺利的通入冷凝室6内。所述蒸发室5与所述冷凝6室连通，所述真空栗8连接所述蒸发室5或冷凝室6，所述制冷剂冷凝器2置于所述蒸发室5内，所述制冷剂蒸发器4置于所述冷凝室6内；具体的，所述制冷剂冷凝器2与所述蒸发室5构成管壳式结构，管侧内是高温高压的制冷剂，壳侧内是待蒸发的物料，所述制冷剂蒸发器4与所述冷凝室6构成管壳式结构，管侧内是低温低压的制冷剂，壳侧内是待冷凝的水蒸气。进一步的，所述系统还包括冷凝水收集器7，所述冷凝水收集器7与所述冷凝室4的底部连通，所述真空栗8通过所述冷凝水收集器7与所述冷凝室连接，在运行过程中真空栗8抽出系统中的空气等不凝性气体。另外由于系统是低温蒸发系统，系统在负压条件下运行，真空栗8在系统开始运行时抽出空气，使其处在负压环境下。进一步的，所述系统还包括:进料装置，所述进料装置与所述蒸发室5的顶部连通。可以理解的是，所述进料装置可以为储料罐13和进料栗9，也可以为其他方式的进料装置。进一步的，所述系统还包括:排料装置，所述排料装置与所述蒸发室5的底部连通，所述排料装置包括排料栗11和浓缩液收集器12，所述浓缩液收集器12与所述排料栗11的一端连接，所述蒸发室5的底部与所述排料栗11的另一端连接。在本专利技术的另一个可实现的实施方式中，所述系统还包括预热器10，所述预热器10设置于所述进料装置与所述蒸发室5之间，用于对待进入所述蒸发室5的物料进行预热，以提高物料温度，提高蒸发浓缩效率。在本专利技术的另一个可实现的实施方式中，所述系统还包括冷凝水栗，所述冷凝水收集器7与所述冷凝水栗的一端相连，所述预热器10与所述冷凝水栗的另一端相连，以使所述冷凝水收集器7中收集的冷凝水对进入所述预热器10中的物料进行预热。经压缩机I压缩之后的高温高压的制冷剂流入制冷剂冷凝器2内，与蒸当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温蒸发浓缩系统，其特征在于，所述系统包括：用于物料蒸发的蒸发室、冷凝室、真空泵、制冷剂冷凝器、制冷剂蒸发器、节流装置和压缩机；所述蒸发室与所述冷凝室连通，所述真空泵连接所述蒸发室或冷凝室，所述制冷剂冷凝器置于所述蒸发室内，所述制冷剂蒸发器置于所述冷凝室内；所述制冷剂蒸发器的制冷剂出口与所述压缩机的一端连接，所述制冷剂冷凝器的制冷剂入口与所述压缩机的另一端连接，所述制冷剂蒸发器的制冷剂入口与所述节流装置的一端连接，所述制冷剂冷凝器的制冷剂出口与所述节流装置的另一端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊玲，杨鲁伟，张振涛，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11