CN100471540C - 蒸发设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多级的蒸发设备，其中第一蒸发器(1)经由一个喷射-湿-洗塔(33)用例如干燥器的过热的含有空气的废蒸汽加热。第一蒸发器级(1)的产品余汽经由一个机械的压缩机(67)输送到第二蒸发器级(3)以加热。压缩机(67)一方面用于降低第一蒸发器级(1)的蒸发器室内的露点，另一方面用于提高第二蒸发器级(3)的温度以加热输入的产品余汽。

Description

蒸发设备
技术领域
本发明涉及一种蒸发设备，包括通过过程废蒸汽加热的蒸发器和通过该蒸发器的产品余汽加热的过程级，该过程级尤其是至少一个另外的蒸发器。
背景技术
为了蒸发设备尽可能经济地工作，例如蒸发器的加热使用其它发生的过程热量，例如以在过程中产生的废蒸汽形式。但是这种例如作为干燥器级的废蒸汽产生的过程废蒸汽仅能有限地使用，因为它以相对较低的压力产生或者与空气或惰性气体混合。用这种过程废蒸汽加热的蒸发器的冷凝能力通常被减小了并且用这种过程废蒸汽加热的蒸发器级的数量并且从而蒸发设备的效率被显著限制。
在多级的蒸发设备中另外已知，蒸发设备的一个蒸发器级的产品余汽通过一个压缩机压缩到较高的压力，以便用该压缩的产品余汽加热另外的蒸发器级。通常为此采用以新鲜蒸汽工作的喷射压缩机(Strahlkompressor)或机械压缩机。如果使用机械压缩机，那么通常的压力提高(终端压力与抽吸压力之比)对于实践中采用的单级径向风机为1.3，对于单级的径向压缩机为2.5。因为余汽温度提高相对较小，所以在传统的多级的采用余汽压缩的蒸发设备中，串联的蒸发器级的数量受到很大限制。高沸点偏移的产品通过该方法不能或者仅能不充分即在低的浓缩范围内蒸发。
发明内容
本发明的任务是实现一种蒸发设备，它可以用过程废蒸汽工作并且具有改善的蒸发效率。
本发明从一种蒸发设备出发，该蒸发设备包括通过过程废蒸汽加热的蒸发器级和通过该蒸发器级的产品余汽加热的过程级，该过程级尤其是至少一个另外的蒸发器，其特征在于：在蒸发器的产品余汽出口上连接一个余汽压缩级，该余汽压缩级将蒸发器的露点降低到对于加热过程级所需的温度值以下并且通过压缩产品余汽提高到加热蒸发器级所需的温度值。
在传统的多级蒸发设备中始终尝试使蒸发设备的各蒸发器始终这样工作，使得在每个蒸发器内，用于加热的废蒸汽或余汽的内能逐步地降低成使废蒸汽或余汽还处于一个可用于随后蒸发器的温度水平或能量水平；而在本发明的蒸发设备中，通过过程废蒸汽加热的第一蒸发器的露点降低到一个低于随后的第二蒸发器中的加热温度的值。通过这种方式，既使在仅有低压的过程废蒸汽用于加热第一蒸发器时，第一蒸发器的冷凝效率也可以显著提高。在第一蒸发器中冷却的过程废蒸汽不再使用于其它的蒸发器中。而且在第一蒸发器中产生的产品余汽被余汽压缩级压缩并且置于一个较高的温度，使得产品余汽用于加热第二蒸发器以及必要时还用于加热其它的蒸发器。余汽压缩机级设计成使其同时用于降低第一蒸发器的露点。
用于加热第一蒸发器的过程废蒸汽优选涉及饱和的过程蒸汽或饱和蒸汽。但是过程废蒸汽在多种情况下不是以饱和蒸汽的形式供使用。所以在一种合乎目的的方案中规定，饱和蒸汽通过供给水由过热的过程废蒸汽产生，而且优选使得该过程无冷凝地进行。尤其是清洁过热的过程废蒸汽的湿-洗塔适用于无冷凝地将例如干燥器的过热的过程废蒸汽转化成饱和的过程蒸汽并且适用于清洁的。对于过热的过程废蒸汽的饱和，可以向湿-洗塔输送新鲜水，但是也可以输送在蒸发设备中产生的冷凝物。湿-洗塔可以涉及喷射-湿-洗塔(Strahl-Nass-
Figure C200480040317D0004140630QIETU
)。
虽然压缩机也可以涉及一种用新鲜蒸汽工作的喷射压缩机，但是压缩级优选构成为机械的余汽压缩级，以便为了余汽压缩不需要附加的新鲜蒸汽。机械的余汽压缩级可以涉及单级或多级的风机或压缩机。
附图说明
下面借助于附图详细解释本发明。附图显示一个多级蒸发设备的设备示意图，该蒸发设备可以用一个未详细画出的干燥器设备的过热的掺有空气的干燥器废蒸汽加热。
具体实施方式
该蒸发设备包括三个分别构成为下行式蒸发器的蒸发器级1、3、5，其中每个蒸发器级包括一个带有循环泵13、15或17的产品循环回路7、9或11。在19处经由一个缓冲容器21和一个输送泵21供给的待蒸发的产品输入到第一蒸发器级1的循环回路7中并且通常经由该循环回路7供给到蒸发器级1的蒸发器室的上部区域内。按相同的方式，待蒸发的产品经由管路25也到达蒸发器级3、5的循环回路9、11。借助于输送泵27将已蒸发的浓缩物在出口29排出。
加热蒸发器级1、3和5所需的加热能量使用来自于未详细画出的干燥器级的过热的蒸汽-空气-混合物，该混合物在31处供给到一个喷射-湿-洗塔33，该洗塔在循环回路35中消除所述混合物中的灰尘等并且同时将含有空气的过热的干燥器废蒸汽转化成饱和的过程蒸汽。洗塔33的污渣出口表示为38。必要的额外的水在39处供给到喷射-湿-洗塔33，特别是以冷凝水的形式，例如该冷凝水经由减压容器41和管路43、45、47产生在蒸发器1、3、5中。输送泵49将冷凝水输送至出口51。
饱和的过程蒸汽经由风机53供给到第一蒸发器1的加热室并且在离开该加热室之后经由管路55到达烟囱57，该烟囱将冷却的废蒸汽释放到大气中。过量的过程蒸汽可以受阀59控制地或者也可以直接地输送到烟囱57，以便调节设备功率，例如以便保持风机53的出口压力恒定。
每个蒸发器级1、3、5在其下部包括一个分离器61、63或65，该分离器分离出在蒸发器中释放的产品余汽。第一蒸发器级1的产品余汽经由一个机械压缩机67输送到第二蒸发器级3的加热室。压缩机67设计成使其将第一蒸发器1的蒸发器室内的露点降低到一个温度值，该温度值低于为了在第二蒸发器3中冷凝水蒸气所需的露点温度值。机械压缩机67将产品余汽的温度提高到第二蒸发器3中所需的加热温度。
在蒸发器级3和5中继续蒸发过程，直到具有期望的最终浓度的浓缩物经由泵27在出口29离开设备。
蒸发器级5的残余产品余汽通过输送到冷凝器69，该冷凝器的冷却水供给表示为71。在冷凝器69中发生的冷凝物同样输送到收集容器41。
真空泵表示为73，它提供在处理运行中所需的在蒸发器1、3、5以及在冷凝器69中所需的负压。
作为示例下面解释蒸发器在蒸发Na2O溶液时的运行。向喷射-湿-洗塔33的入口31输送干燥器的过热到150℃的露点温度为81℃的蒸汽-空气-混合物。然后饱和的蒸汽-空气-混合物在第一蒸发器1中冷凝，压缩机67将第一蒸发器1的露点温度降低到65℃，以便足够量的水蒸气已经可以在第一蒸发器级1中冷凝。因为65℃对于蒸发器级3和5中的继续蒸发是过低的，所以压缩机67提高用于加热蒸发器级3和5的饱和蒸汽温度到大约72℃。在蒸发器级3和5中有效的温度差相应仅为2℃至3℃，在冷凝器69中的压力调整到大约73mbar。

Claims (9)

1.一种蒸发设备，包括通过过程废蒸汽加热的蒸发器(1)和通过该蒸发器的产品余汽加热的过程级，其特征在于：在蒸发器(1)的产品余汽出口上连接一个余汽压缩级(67)，该余汽压缩级将蒸发器(1)的露点降低到对于加热过程级(3、5)所需的温度值以下并且通过压缩产品余汽提高到对于加热过程级(3、5)所需的温度值。
2.按权利要求1的蒸发设备，其特征在于：加热所述蒸发器(1)的过程废蒸汽是饱和的过程蒸汽。
3.按权利要求2的蒸发设备，其特征在于：加热所述蒸发器(1)的饱和的过程蒸汽无冷凝地通过供给水或冷凝物由一个干燥器的过热的过程废蒸汽产生。
4.按权利要求3的蒸发设备，其特征在于：为了无冷凝地将过热的过程废蒸汽转化成饱和的且清洁的过程蒸汽，设有一个对过热的过程废蒸汽进行清洁的湿-洗塔(33)。
5.按权利要求4的蒸发设备，其特征在于：从干燥器经由湿-洗塔(33)、蒸发器(1)的加热室、废蒸汽管路(55)和废蒸汽烟囱(57)的过程蒸汽路径中的一个部位设置一个输送泵(53)。
6.按权利要求4或5的蒸发设备，其特征在于：来自至少其中一个蒸发器(1、3、5)的冷凝物向用于使过热的过程废蒸汽饱和且清洁的湿-洗塔(33)输送。
7.按权利要求1至5之一的蒸发设备，其特征在于：压缩级(67)构成为机械的余汽压缩级。
8.按权利要求1至5之一的蒸发设备，其特征在于：所述过程级是至少一个另外的蒸发器(3、5)。
9.按权利要求5的蒸发设备，其特征在于：所述输送泵(53)是风机形式的输送泵。
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