双热质耦合溶液浓缩结晶系统及其方法技术方案

一种双热质耦合溶液浓缩结晶系统及其方法，属于化工领域。该系统包括预热器、冷凝器、加湿器、溶液泵、蒸发结晶器、搅拌釜、离心机、风机、脱湿器、水泵、压缩机、节流阀等。本发明专利技术利用不同温度产生的空气载湿能力差异，通过低温常压条件下的溶液浓缩结晶，同时回收溶液中的水分和盐类；采用热质耦合冷却，将传热传质过程引入脱湿过程，可有效减少耐腐蚀贵重金属的使用，降低系统成本；同时本发明专利技术充分利用了热泵系统性能系数高的优势，突破了热源条件对蒸发系统的限制，结合溶液浓缩结晶系统内部的能量回收机制，大幅提升了能量的利用效率，节能效果显著，符合国家节能减排可持续发展的战略目标。

Dual heat and mass coupled solution concentration crystallization system and method thereof

The invention relates to a double heat and mass coupling solution concentrating crystallization system and a method thereof, belonging to the chemical field. The system consists of a preheater, a condenser, a humidifier, a solution pump, an evaporative crystallizer, a stirred tank, a centrifuge, a blower, a dehumidifier, a pump, a compressor, a throttling valve, etc.. The invention uses different air temperature wet load capacity difference, through solution crystallization at atmospheric pressure and low temperature conditions, the recovery of water in solution and salts; the coupled heat and mass transfer process will introduce cooling, dehumidification process, can effectively reduce the use of corrosion of the precious metal, reducing the cost of the system; at the same time, the invention make full use of the advantages of high coefficient of performance of heat pump system, breaking the limit of heat conditions on the evaporation system, combined with the energy recovery mechanism of solution crystallization within the system, greatly improving the energy utilization efficiency, obvious energy saving effect, meet the strategic objectives of national energy conservation and sustainable development.

【技术实现步骤摘要】
双热质耦合溶液浓缩结晶系统及其方法
一种双热质耦合溶液浓缩结晶系统及其方法，属于化工领域。
技术介绍
传统溶液浓缩方法包括多级闪蒸、多效蒸发、反渗透等方法。多级闪蒸、多效蒸发过程需要消耗大量的蒸汽，多与发电厂联合工作，化石燃料燃烧排放的废气造成环境污染；反渗透法需要消耗高品质的电能，且运行维护复杂，成本较高。传统溶液浓缩方法将溶液盐度浓缩至6%以上即直接排入环境，忽略了长此以往高盐度溶液对周边环境产生的影响。由此可见，传统溶液浓缩方法能耗高、污染大，研发低能耗、低成本、污染零排放的溶液浓缩工艺具有重要意义。加湿脱湿技术可在常温常压下对溶液进行脱湿浓缩，基本不会对溶液产生影响，因此在浓缩结晶等化工领域具有重大优势。但目前对加湿脱湿系统浓缩结晶的研究还未引起重视。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种双热质耦合溶液浓缩结晶系统及其方法。一种双热质耦合溶液浓缩结晶系统，其特征在于包括预热器、冷凝器、加湿器、溶液泵、蒸发结晶器、搅拌釜、离心机、风机、脱湿器、水泵、压缩机、节流阀；原料溶液通过预热器冷侧与冷凝器冷侧入口相连，冷凝器冷侧出口与加湿器顶端溶液进口相连，加湿器底端溶液出口通过溶液泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双热质耦合溶液浓缩结晶系统，其特征在于:包括预热器（1）、冷凝器（2）、加湿器（3）、溶液泵（4）、蒸发结晶器（5）、搅拌釜（6）、离心机（7）、风机（8）、脱湿器（9）、水泵（10）、压缩机（11）、节流阀（12）；原料溶液通过预热器（1）冷侧与冷凝器（2）冷侧入口相连，冷凝器（2）冷侧出口与加湿器（3）顶端溶液进口相连，加湿器（3）底端溶液出口通过溶液泵（4）与蒸发结晶器（5）热侧进口相连，蒸发结晶器（5）热侧出口与搅拌釜（6）溶液入口相连，搅拌釜（6）晶浆出口与离心机（7）晶浆入口相连，离心机（7）晶体出口与外界相连，离心机（7）母液出口与冷凝器（2）冷侧入口相连；搅拌釜（6）溶液出...

【技术特征摘要】
1.一种双热质耦合溶液浓缩结晶系统，其特征在于:包括预热器（1）、冷凝器（2）、加湿器（3）、溶液泵（4）、蒸发结晶器（5）、搅拌釜（6）、离心机（7）、风机（8）、脱湿器（9）、水泵（10）、压缩机（11）、节流阀（12）；原料溶液通过预热器（1）冷侧与冷凝器（2）冷侧入口相连，冷凝器（2）冷侧出口与加湿器（3）顶端溶液进口相连，加湿器（3）底端溶液出口通过溶液泵（4）与蒸发结晶器（5）热侧进口相连，蒸发结晶器（5）热侧出口与搅拌釜（6）溶液入口相连，搅拌釜（6）晶浆出口与离心机（7）晶浆入口相连，离心机（7）晶体出口与外界相连，离心机（7）母液出口与冷凝器（2）冷侧入口相连；搅拌釜（6）溶液出口与冷凝器（2）冷侧入口相连；空气通过风机（8）与加湿器（3）下部空气入口相连，加湿器（3）上部空气出口与脱湿器（9）下部空气入口相连，脱湿器（9）上部空气出口与外界相连；脱湿器（9）底端冷凝水通过水泵（10）与预热器（1）热侧进口相连，预热器（1）热侧出口冷凝水分成两路，第一支路与与脱湿器(9)顶部冷却水进口相连，第二支路直接与环境相连；蒸发结晶器（5）冷侧出口与压缩机（11）进口相连，压缩机（11）出口与冷凝器（2）热侧进口相连，冷凝器（2）热侧出口通过节流阀（12）与蒸发结晶器（5）冷侧入口相连。2.根据权利要求1所述的一种双热质耦合溶液浓缩结晶系统的工作方法，包括以下过程：原料溶液进入预热器（1）冷侧吸收冷凝水释放...

【专利技术属性】
技术研发人员：何纬峰，韩东，张轩恺，岳晨，蒲文灏，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32