一种汽-液-固下行循环流化床蒸发装置及其操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于蒸发器技术领域，公开了一种汽‑液‑固三相下行循环流化床蒸发装置及其操作方法，加热管竖直设置且其上端为入口、下端为出口；加热管的出口经第一连接管路与蒸发室的入口相连，蒸发室的上部出口与冷凝器相连，蒸发室的下部出口与循环管的入口相连，循环管的出口与循环泵的入口相连，循环泵的出口经第二连接管路与加热管的入口相连；循环泵为半开式离心泵；循环管上安装有电磁流量计并连接有在线颗粒投加装置，第一连接管路上连接有在线颗粒收集装置；在线颗粒投加装置和在线颗粒收集装置分别用于加入和收集聚甲醛颗粒。本发明专利技术将流化床换热防垢节能技术应用于下行蒸发装置中，操作简单，有效地提高了下行蒸发装置的传热性能。

A vapor liquid solid down circulating fluidized bed evaporation device and its operation method

The invention belongs to the technical field of evaporator, and discloses a vapor liquid solid three-phase down circulating fluidized bed evaporation device and its operation method. The heating pipe is vertically arranged with the upper end as the inlet and the lower end as the outlet; the outlet of the heating pipe is connected with the inlet of the evaporation chamber through the first connecting pipe, the upper outlet of the evaporation chamber is connected with the condenser, the lower outlet of the evaporation chamber is connected with the inlet of the circulation pipe The outlet of the circulating pipe is connected with the inlet of the circulating pump, and the outlet of the circulating pump is connected with the inlet of the heating pipe through the second connecting pipe; the circulating pump is a semi open centrifugal pump; the circulating pipe is installed with an electromagnetic flowmeter and connected with an online particle feeding device, and the first connecting pipe is connected with an online particle collecting device; the online particle feeding device and the online particle collecting device are divided into Do not use to add and collect POM particles. The invention applies the heat exchange, scale prevention and energy saving technology of the fluidized bed to the downward evaporation device, which is simple in operation and effectively improves the heat transfer performance of the downward evaporation device.

【技术实现步骤摘要】
一种汽-液-固下行循环流化床蒸发装置及其操作方法
本专利技术属于蒸发器
，具体的说，是一种新型的汽-液-固三相下行蒸发装置及其操作方法。
技术介绍
循环流化床换热器根据换热器内流体的流向可以分为上行床换热器、水平床换热器和下行床换热器，目前主要采用上行床换热器和水平床换热器。但是，在硫化碱和锂行业等工业生产的蒸发过程中，下行蒸发装置具有较广泛的应用，所以改善其强化传热性能同样具有非常重要的意义。目前针对下行蒸发装置传热性能的改善，主要是采用增加流速或异型管的方法，然而却会增加运行成本。
技术实现思路
本专利技术为了改善下行蒸发装置的传热性能，提供了一种汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置及其操作方法，将流化床换热防垢节能技术应用于下行蒸发装置，操作简单，有效地提高了下行蒸发装置运行过程中的传热性能。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下的技术方案予以实现：一种汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置，包括加热管，所述加热管竖直设置且其上端为入口、下端为出口；所述加热管的出口经第一连接管路与蒸发室的入口相连，所述蒸发室的上部出口与冷凝器相连，所述蒸发室的下部出口与循环管的入口相连，所述循环管的出口与循环泵的入口相连，所述循环泵的出口经第二连接管路与加热管的入口相连；所述循环泵为半开式离心泵；所述循环管上安装有电磁流量计，所述循环管连接有在线颗粒投加装置，所述第一连接管路上连接有在线颗粒收集装置。进一步地，所述在线颗粒投加装置包括第一阀门、斜管、第二阀门、竖直管、第三阀门和漏斗；所述循环管通过所述第一阀门与所述竖直管的下端连接，所述竖直管的上端通过所述第三阀门与所述漏斗连接，所述第一阀门与所述第三阀门之间的所述竖直管下部连接有所述斜管，所述斜管上设置有第二阀门。进一步地，所述在线颗粒收集装置包括第四阀门、颗粒收集器、第五阀门、第六阀门、旋液分离器、第七阀门、第八阀门和第九阀门；所述第一连接管路通过所述第七阀门与所述悬液分离器上部的入口相连接，并通过所述第八阀门与所述悬液分离器上部的液体出口相连接；所述悬液分离器下部通过所述第六阀门与所述颗粒收集器上部相连接，所述颗粒收集器上部还设置有用于排空的所述第五阀门，所述颗粒收集器下部设置有用于排出颗粒的所述第四阀门。进一步地，所述在线颗粒投加装置用于向蒸发装置中加入聚甲醛颗粒，所述在线颗粒收集装置用于由蒸发装置中收集聚甲醛颗粒。更进一步地，所述聚甲醛颗粒的直径为2～5mm。更进一步地，所述聚甲醛颗粒在混合工质中的体积分率为0.5％～2.0％。更进一步地，所述加热管的热通量为8～16kW·m-2。更进一步地，所述汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置内纯水的循环流速为0.56～1.78m·s-1。一种所述的汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置的操作方法，利用所述在线投加颗粒装置加入惰性固体颗粒时，先确保所述第一阀门、所述第二阀门处于关闭状态，打开所述第三阀门，将惰性固体颗粒经漏斗加入到所述竖直管内，然后关闭所述第三阀门，打开所述第一阀门，使惰性固体颗粒进入所述循环管并随流动的纯水进入到蒸发装置中；惰性固体颗粒投加完毕后，关闭第一阀门；所述第二阀门用于在每次投加惰性固体颗粒前，将所述竖直管内存留的纯水由所述斜管放出。一种所述的汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置的操作方法，利用所述在线颗粒收集装置回收惰性固体颗粒时，先打开所述第七阀门、所述第八阀门，关闭所述第九阀门；此时，所述第六阀门应处于开启状态，所述第四阀门、所述第五阀门应处于关闭状态；混合工质流经所述旋液分离器，惰性固体颗粒经离心沉降后进入所述颗粒收集器，纯水进入所述蒸发室进行分离和参与循环；待蒸发装置内惰性固体颗粒全部被收集后，打开所述第九阀门，关闭所述第七阀门、所述第八阀门，蒸发装置则继续正常操作；之后，关闭所述第六阀门，打开所述第五阀门排空，然后打开所述第四阀门，所述颗粒收集器内的纯水和惰性固体颗粒由所述第四阀门取出。本专利技术的有益效果是：本专利技术的汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置及其操作方法，将流化床换热防垢节能技术应用到下行床蒸发装置运行过程中，将聚甲醛固体颗粒加入到下行蒸发装置中，形成三相循环流化床蒸发系统，可以有效地改善下行蒸发装置的传热性能。其原因主要在于蒸发装置中聚甲醛颗粒的流化破坏了流动和传热边界层，强化了对流传热；同时，增加了汽化核心，强化了沸腾传热。本专利技术的汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置及其操作方法，不仅设备结构简单，操作稳定，能耗小，利于实现工业化，而且可以有效地提高生产效率和能源利用率、减小环境污染。本专利技术改善了下行蒸发装置的传热性能，具有广阔的应用前景，将产生巨大的经济效益和环境效益。附图说明图1是本专利技术所提供的汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置的结构示意图；图1中：1、循环泵；2、第二连接管路；3、加热管；4、第一连接管路；5、在线颗粒投加装置；6、在线颗粒收集装置；7、电磁流量计；8、循环管；9、蒸发室；10、冷凝器。图2为图1中在线颗粒投加装置的结构示意图；图2中：a、第一阀门；b、斜管；c、第二阀门；d、竖直管；e、第三阀门；f、漏斗；图3为图1中在线颗粒收集装置的结构示意图。图3中：g、第四阀门；h、颗粒收集器；i、第五阀门；j、第六阀门；k、旋液分离器；l、第七阀门；m、第八阀门；n、第九阀门。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：如图1所示，本实施例公开了一种汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置，该装置采用304不锈钢制成，包括循环泵1、第二连接管路2、加热管3、第一连接管路4、在线颗粒投加装置5、在线颗粒收集装置6、电磁流量计7、循环管8、蒸发室9、冷凝器10。加热管3为竖直设置，并且加热管3的上端为入口、下端为出口，流体沿加热管3向下流动。加热管3的出口经第一连接管路4与蒸发室9的入口相连，蒸发室9的上部出口与冷凝器10相连，蒸发室9的下部出口与循环管8的入口相连，循环管8的出口与循环泵1的入口相连，循环泵1的出口经第二连接管路2与加热管3的入口相连。其中，循环泵1选用半开式离心泵进行强制循环，半开式离心泵允许少量杂质通过，流体可以实现无需收集颗粒即可进行强制循环，简化了该蒸发装置的工艺流程。其中，循环管8包括相互连接的竖直段和水平段，竖直段连接于蒸发室9的下部出口，水平段连接于循环泵1的入口。在线颗粒投加装置5、电磁流量计7均安装在循环管8上；在线颗粒投加装置5连接于循环管8的水平段上，靠近循环泵1的位置。在线颗粒投加装置5可以向下行循环流化床蒸发装置内在线添加固体颗粒，方便快捷。在线颗粒收集装置6安装第一连接管路4上，连接于靠近蒸发室9的位置。在线颗粒收集装置6主要由旋液分离器k和颗粒收集器h组成，可以用于在线收集汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置内的固体颗粒。如图2所示，在线颗粒投加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置，包括加热管，其特征在于，所述加热管竖直设置且其上端为入口、下端为出口；所述加热管的出口经第一连接管路与蒸发室的入口相连，所述蒸发室的上部出口与冷凝器相连，所述蒸发室的下部出口与循环管的入口相连，所述循环管的出口与循环泵的入口相连，所述循环泵的出口经第二连接管路与加热管的入口相连；所述循环泵为半开式离心泵；/n所述循环管上安装有电磁流量计，所述循环管连接有在线颗粒投加装置，所述第一连接管路上连接有在线颗粒收集装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置，包括加热管，其特征在于，所述加热管竖直设置且其上端为入口、下端为出口；所述加热管的出口经第一连接管路与蒸发室的入口相连，所述蒸发室的上部出口与冷凝器相连，所述蒸发室的下部出口与循环管的入口相连，所述循环管的出口与循环泵的入口相连，所述循环泵的出口经第二连接管路与加热管的入口相连；所述循环泵为半开式离心泵；
所述循环管上安装有电磁流量计，所述循环管连接有在线颗粒投加装置，所述第一连接管路上连接有在线颗粒收集装置。


2.根据权利要求1所述的一种汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置，其特征在于，所述在线颗粒投加装置包括第一阀门、斜管、第二阀门、竖直管、第三阀门和漏斗；所述循环管通过所述第一阀门与所述竖直管的下端连接，所述竖直管的上端通过所述第三阀门与所述漏斗连接，所述第一阀门与所述第三阀门之间的所述竖直管下部连接有所述斜管，所述斜管上设置有第二阀门。


3.根据权利要求1所述的一种汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置，其特征在于，所述在线颗粒收集装置包括第四阀门、颗粒收集器、第五阀门、第六阀门、旋液分离器、第七阀门、第八阀门和第九阀门；所述第一连接管路通过所述第七阀门与所述悬液分离器上部的入口相连接，并通过所述第八阀门与所述悬液分离器上部的液体出口相连接；所述悬液分离器下部通过所述第六阀门与所述颗粒收集器上部相连接，所述颗粒收集器上部还设置有用于排空的所述第五阀门，所述颗粒收集器下部设置有用于排出颗粒的所述第四阀门。


4.根据权利要求1所述的一种汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置，其特征在于，所述在线颗粒投加装置用于向蒸发装置中加入聚甲醛颗粒，所述在线颗粒收集装置用于由蒸发装置中收集聚甲醛颗粒。


5.根据权利要求4所述的一种汽-液-固三相下行循环流化床蒸发装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜峰，冯琦，杨萌，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12