一种辐射加热喷射闪蒸析晶系统技术方案

一种辐射加热喷射闪蒸析晶系统，包括喷嘴进口端连接过热NaCl溶液，出口端设置在闪蒸腔上壁面，将过热NaCl溶液喷射到闪蒸腔内，闪蒸腔底部设置有晶体出口，闪蒸四周壁面为辐射板；原盐水进入调节室，调节室实现对系统液相压力、温度和流量的调节，调节室和NaCl溶液加热器间设置有实现系统的盐水泵；闪蒸腔顶部气体出口连通换热器入口，换热器上设置有冷凝液出口、不凝结气体出口、冷却液入口和冷却液出口，闪蒸蒸汽通过换热器冷却排出系统；本实用新型专利技术采用辐射板辐射传热强化NaCl溶液液滴在有限空间内的蒸发、析晶，实现NaCl溶液在闪蒸过程中完全蒸发。

A Radiation Heated Jet Flash Crystallization System

【技术实现步骤摘要】
一种辐射加热喷射闪蒸析晶系统
本技术涉及无机盐水溶液脱盐、析晶的
，具体涉及一种利用辐射板加热工质来强化NaCl溶液闪蒸析晶的系统。
技术介绍
海水淡化、废水高效处理的核心是对NaCl溶液的提浓和脱盐。海水、工业废水等原水经过预处理后一般可视为NaCl的水溶液。目前常见的处理方法有：膜法和热法。膜法主要是利用反渗透原理，使高压NaCl溶液通过适当的渗透膜，过滤除去中无机盐离子实现盐、水分离。运行过程中由于离子间发生反应聚并而沉积在膜表面，极易堵塞渗透膜；热法主要是指通过蒸发实施盐、水分离，通常采用多效蒸馏、多级蒸发法和多级闪蒸。多效蒸馏的核心是将前一效产生的二次蒸汽引入下一效作为加热蒸汽，而自身冷凝为产品水，但末效产生的蒸汽需要外部冷源冷凝。多级闪蒸是将盐水加热至一定温度后引入一组压力逐级降低的闪蒸室，使其逐级闪蒸。同时将原盐水作为冷源逐级冷凝闪蒸蒸汽，得到产品水，而原盐水被逐级加热。常见的热法脱盐多采用表面式加热器直接接触加热工质，易发生表面腐蚀。喷射闪蒸避免了上述膜法与热法中存在的问题，是对准饱和溶液进一步提浓和析晶的主要方法。传统NaCl溶液的喷射闪蒸中，闪蒸腔体积大、维持真空的动力损耗大，本质原因是闪蒸过程中显热不足液滴在有限的闪蒸腔内难以完全蒸发、析晶。因此需要提供足够显热量使得溶液在有限空间内完全蒸发。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种辐射加热喷射闪蒸析晶系统，该系统的闪蒸腔内壁面为辐射加热面，在闪蒸过程中利用辐射板加热NaCl溶液为其提供足够的显热量，该加热过程可以强化蒸发、提高析晶效率，实现NaCl溶液在有限空间内完全蒸发和析晶；该系统可以显著提高NaCl析晶效率，且系统简单、能耗较低。为了达到上述目的，本技术是通过以下技术方案实现的：一种辐射加热喷射闪蒸析晶系统，包括调节室2，调节室2入口连通原盐水1，调节室2出口通过盐水泵3连通NaCl溶液加热器4入口，NaCl溶液加热器4出口连通置于闪蒸腔5顶部内将过热NaCl溶液喷射到闪蒸腔5内的喷嘴6，闪蒸腔5四周壁面为辐射板5-1，闪蒸腔5底部设置有晶体出口12,闪蒸腔5顶部气体出口连通换热器7入口，换热器7上设置有不凝结气体出口8、冷凝液出口11、冷却液入口9和冷却液出口10。所述原盐水1进入调节室2中，调节室2实现对系统压力、温度和流量等参数的调节。所述NaCl溶液加热器4与喷嘴6之间的管道外层设置保温棉，减少热量损失。所述辐射板温度为500K以上。所述换热器7为间接换热，实现闪蒸蒸汽的冷却液化。所述晶体出口12间断性开启，尽量保证晶体出口12处干燥。和现有技术相比，本技术具有以下优点：本技术采用辐射板加热工质强化析晶效果可以实现NaCl溶液完全蒸发。随喷射闪蒸的进行溶液达到过饱和，通过辐射板加热NaCl溶液为其提供足够的显热量，使NaCl溶液在闪蒸过程中实现完全蒸发析晶，在有限空间内提高了溶液蒸发效果进而提高NaCl溶液的析晶效率，简化了系统结构。附图说明图1为本技术辐射加热喷射闪蒸析晶系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。如图1所示，本技术一种辐射板加热喷射闪蒸析晶系统，包括原盐水1进入调节室2，调节室2与NaCl溶液加热器4之间设置有盐水泵3，喷嘴6与NaCl溶液加热器4相连，将过热NaCl溶液喷射到闪蒸腔5内，闪蒸腔5底部设置有晶体出口12，闪蒸腔5顶部气体出口连通换热器7入口，换热器7上设置有不凝结气体出口8、冷凝液出口11、冷却液入口9和冷却液出口10。如图1所示，原盐水1进入调节室2中，调节室2实现对系统液相压力、温度和流量等参数的调节。如图1所示，闪蒸腔5四周壁面为辐射板5-1，在喷射闪蒸过程中通过热辐射的方式为NaCl溶液加热；闪蒸蒸汽在换热器7内冷却液由冷凝液出口11排出系统；闪蒸腔内析出的晶体由晶体出口12排出。如图1所示，NaCl溶液加热器4与喷嘴6之间的管道外层设置保温棉，减少热量损失。如图1所示，晶体出口12间断性开启，尽量保证晶体出口12处干燥。作为本技术的优选实施方式，调节室2控制系统的压力、温度和流量等参数。作为本技术的优选实施方式，闪蒸腔辐射壁面温度要求为500K以上，保证析晶过程为饱和NaCl溶液提供足够的显热量使其完全蒸发。如图1所示，本技术的工作原理为：原盐水1进入调节室2，调节室2实现对系统液相压力、温度和流量的调节后通过盐水泵3进入NaCl溶液加热器4；经过NaCl溶液加热器4加热使准饱和NaCl溶液达到过热后，通过喷嘴6喷射到闪蒸腔5内，闪蒸腔5四周辐射板为NaCl溶液蒸发提供了足够的显热量，实现小空间内快速完全蒸发析晶，析出的晶体由闪蒸腔5底部的腔晶体出口12排出；冷却水由冷却液入口9进入换热器7，对换热器7进行冷却而后由冷却液出口10排出换热器7，闪蒸过程中形成的闪蒸蒸汽进入换热器7内，闪蒸蒸汽冷却后由冷凝液出口11排出系统外。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射加热喷射闪蒸析晶系统，其特征在于：包括调节室(2)，调节室(2)入口连通原盐水(1)，调节室(2)出口通过盐水泵(3)连通NaCl溶液加热器(4)入口，NaCl溶液加热器(4)出口连通置于闪蒸腔(5)顶部内将过热NaCl溶液喷射到闪蒸腔(5)内的喷嘴(6)，闪蒸腔(5)四周壁面为辐射板(5‑1)，闪蒸腔(5)底部设置有晶体出口(12)，顶部气体出口连通换热器(7)入口，换热器(7)上设置有不凝结气体出口(8)、冷凝液出口(11)、冷却液入口(9)和冷却液出口(10)。

【技术特征摘要】
1.一种辐射加热喷射闪蒸析晶系统，其特征在于：包括调节室(2)，调节室(2)入口连通原盐水(1)，调节室(2)出口通过盐水泵(3)连通NaCl溶液加热器(4)入口，NaCl溶液加热器(4)出口连通置于闪蒸腔(5)顶部内将过热NaCl溶液喷射到闪蒸腔(5)内的喷嘴(6)，闪蒸腔(5)四周壁面为辐射板(5-1)，闪蒸腔(5)底部设置有晶体出口(12)，顶部气体出口连通换热器(7)入口，换热器(7)上设置有不凝结...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丹，牛照程，赵舒然，刘继平，邱斌斌，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61