一种机械蒸汽再压缩系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种机械蒸汽再压缩系统。该系统包括：蒸发冷凝器、换热器、压缩机以及蒸汽发生器；蒸发冷凝器与换热器连接，压缩机分别与蒸发冷凝器和换热器连接，蒸汽发生器设置在换热器与压缩机之间；蒸发冷凝器包括：第一出气口、第一进气口以及第一出水口；所述换热器包括：第二出气口、第二进气口以及第二进水口；第一出气口与第二进气口连接，第一出水口与第二进水口连接，第二出气口与第一进气口连接。本实用新型专利技术通过换热器将物料蒸汽中的热量传递给冷凝水，以生成水蒸气，并将水蒸气经过压缩后作为热源，以加热物料溶液蒸发，实现二次蒸汽废热的利用，具有适应性强、能量利用率高以及安全性高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及蒸发浓缩精馏领域，具体涉及一种机械蒸汽再压缩系统。
技术介绍
在很多行业中，蒸发工艺是一道不可或缺的重要工序，关系着整个生产过程的质量和效率。现有技术中的机械蒸汽再压缩(英文名称：MechanicalVaporRecompression，英文缩写：MVR)，其热泵技术立足蒸发过程中热回收利用的机理，将传统工艺最后排放的废热蒸汽重新收集，经压缩后使其恢复到具有蒸发加热的能力。由于充分回收利用了二次蒸汽的潜热，因此能大大降低了能耗。同时，该技术具有巨大的环保潜力，用于废水废液处理时可减少污染物的排放。综上而言，其节能和环保效益均非常可观。由于水蒸汽潜热大、无毒、对环境没有破坏性，对于水溶液的蒸发，可以直接利用溶液蒸发产生的蒸汽，经水蒸汽压缩机提高品位后继续作为热源加热溶液。但对于一些有机溶液的分离，由于其产生的是有机物蒸汽，若对其直接压缩作为热源加热溶液，一方面，有机物蒸汽的潜热较小，导致能耗较高；另一方面，直接压缩有机物蒸汽的话，需要设计专用压缩机，导致难以推广；而且大多数有机物存在易燃易爆、有毒的特性，一旦泄露，会造成极大的损害。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提供了一种机械蒸汽再压缩系统，具有适应性强、安全性高的优点。本技术提出了一种机械蒸汽再压缩系统，包括：蒸发冷凝器、换热器、压缩机以及蒸汽发生器；所述蒸发冷凝器与所述换热器连接，所述压缩机分别与所述蒸发冷凝器和所述换热器连接，所述蒸汽发生器设置在所述换热器与所述压缩机之间；所述蒸发冷凝器包括：第一出气口、第一进气口以及第一出水口；所述换热器包括：第二出气口、第二进气口以及第二进水口；所述第一出气口与所述第二进气口连接，所述第一出水口与所述第二进水口连接，所述第二出气口通过所述压缩机与所述第一进气口连接。可选的，还包括：洗气装置，所述洗气装置分别与所述第一出气口和所述第二进气口连接。可选的，还包括：分离器，所述分离器的第三进气口与所述第二出气口连接，第三出气口通过所述压缩机与所述第一进气口连接；所述分离器的第三进水口与所述第一出水口连接，所述分离器的第三出水口与所述第二进水口连接；所述分离器与所述蒸汽发生器连接。可选的，还包括：预热器和物料冷凝箱；所述预热器与所述蒸发冷凝器的第一进料口连接；所述物料冷凝箱分别与所述第二出料口和所述预热器连接。可选的，还包括：进料泵、冷凝水泵、循环泵、预热泵以及排料泵；所述进料泵与所述预热器连接；所述冷凝水泵分别与所述第一出水口和所述第三进水口连接；所述循环泵分别与所述第三出水口和所述第二进水口连接；所述预热泵分别与所述物料冷凝箱和所述预热器链接；所述排料泵与所述蒸发冷凝器连接。可选的，所述换热器为间壁式换热器。由上述技术方案可知，本技术提出的机械蒸汽再压缩系统通过换热器将低沸点物料蒸汽中的热量传递给冷凝水，以生成水蒸气，并将水蒸气经过压缩后作为热源，以加热物料溶液蒸发，实现二次蒸汽废热的利用，与现有技术相比，具有适应性强、能量利用率高以及安全性高的优点。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本技术进行任何限制，在附图中：图1示出了本技术一实施例提供的机械蒸汽再压缩系统的结构示意图。图中：1、蒸发冷凝器；2、洗气装置；3、压缩机；4、蒸汽发生器；5、分离器；6、换热器；7、进料泵；8、预热器；9、预热泵；10、物料冷凝箱；11、循环泵；12、冷凝水泵；13、排料泵；14、冷凝水箱；15、补水泵。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1为本技术一实施例提供的机械蒸汽再压缩系统的结构示意图，参照图1，该机械蒸汽再压缩系统，包括：蒸发冷凝器1、换热器6、压缩机3以及蒸汽发生器4；蒸发冷凝器1与换热器6连接，压缩机3分别与蒸发冷凝器1和换热器6连接，蒸汽发生器4与分离器5和补水泵15相连，在系统启动阶段，由补水泵15泵入的水被蒸汽发生器加热成为水蒸汽，在分离器5中除去夹杂的水分后，由水蒸汽压缩机压缩后提高其温度和压力，成为溶液蒸发的最初热源。若在系统运行中出现热量不够的情况，也可以通过该蒸汽发生器4补充热量。蒸发冷凝器1包括：第一出气口、第一进气口以及第一出水口；换热器6包括：第二出气口、第二进气口以及第二进水口；第一出气口与第二进气口连接，第一出水口与第二进水口连接，第二出气口通过压缩机3与第一进气口连接；蒸汽发生器4还连接有补水泵15，以向蒸汽发生器4中补充水。需要说明的是，待处理物料溶液在蒸发冷凝器1中蒸发，低沸点的物料被蒸发出来，成为物料蒸汽，并由管道从第一出气口通入第二进气口中；高沸点的物料溶液留在蒸发冷凝器1中；另外，加热待处理物料溶液的水蒸汽冷凝形成冷凝水，并由管道从第一出水口流入第二进水口中；在换热器6中，物料蒸汽将冷凝水加热蒸发，形成的水蒸气通过压缩机3的压缩后，通过第一进气口通入蒸发冷凝器中，以作为加热待处理物料溶液的热源；而加热冷凝水的物料蒸汽冷凝后形成物料冷凝液即为低沸点溶液，并通过换热器6的第二出料口排出；可理解的是，随着物料溶液不断的加入到蒸发冷凝器1中，蒸发冷凝器1中的高沸点物料的浓度将不断提高，在高沸点物料浓度达到预定值后，将高沸点物料溶液通过蒸发冷凝器1的第一出料口排出蒸发冷凝器1。根据上述技术方案可知，本技术通过换热器6将物料蒸汽中的热量传递给冷凝水，以生成水蒸气，并将水蒸气经过压缩后作为热源，以加热物料溶液蒸发，实现二次蒸汽废热的利用，与现有技术相比，具有适应性强、能量利用率高以及安全性高的优点。为了去除物料蒸汽中的杂质，以获取干净的物料溶液，避免杂质可能带来的问题，本系统还包括：洗气装置2，洗气装置2分别与第一出气口和第二进气口连接。需要说明的是，第一出气口流出的物料蒸汽将通入到洗气装置2中，以由洗气装置2去除物料蒸汽中的杂质；其中，洗气装置2可以为洗气塔等具有洗气功能的装置。为了提高系统的使用安全性，本系统还包括：分离器5，分离器5的第三进气口与第二出气口连接，第三出气口通过压缩机3与第一进气口连接；分离器5的第三进水口与第一出水口连接，分离器5的第三出水口与第二进水口连接；分离器5与蒸汽发生器4连接，用于在系统启动时，通过蒸汽发生器4向系统内补充蒸汽。需要说明的是，第二出气口流出的水蒸汽将首先通入分离器5中，由分离器5分离出水蒸汽中携带的水分，以防水蒸汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械蒸汽再压缩系统，其特征在于，包括：蒸发冷凝器、换热器、压缩机以及蒸汽发生器；所述蒸发冷凝器与所述换热器连接，所述压缩机分别与所述蒸发冷凝器和所述换热器连接，所述蒸汽发生器设置在所述换热器与所述压缩机之间；所述蒸发冷凝器包括：第一出气口、第一进气口以及第一出水口；所述换热器包括：第二出气口、第二进气口以及第二进水口；所述第一出气口与所述第二进气口连接，所述第一出水口与所述第二进水口连接，所述第二出气口通过所述压缩机与所述第一进气口连接。

【技术特征摘要】
1.一种机械蒸汽再压缩系统，其特征在于，包括：蒸发冷凝器、换热器、压缩机以及蒸汽发生器；
所述蒸发冷凝器与所述换热器连接，所述压缩机分别与所述蒸发冷凝器和所述换热器连接，所述蒸汽发生器设置在所述换热器与所述压缩机之间；
所述蒸发冷凝器包括：第一出气口、第一进气口以及第一出水口；
所述换热器包括：第二出气口、第二进气口以及第二进水口；
所述第一出气口与所述第二进气口连接，所述第一出水口与所述第二进水口连接，所述第二出气口通过所述压缩机与所述第一进气口连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：洗气装置，
所述洗气装置分别与所述第一出气口和所述第二进气口连接。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：分离器，
所述分离器的第三进气口与所述第二出气口连接，第三出气口通过所述压缩机与所述第一进气口连接...

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