CN100546687C - 连续扩容蒸发器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种蒸馏浓缩化工液体并回收利用化学产品的设备，具体地说是一种可以将废淡碱浓缩后再利用的连续扩容蒸发器及其使用方法。按照本发明提供的技术方案，在扩容本体内有若干个扩容单元，在扩容本体的一侧设置排热室，排热室的输出端连接二次加热器，在沸腾室上设置大捕液器及浓碱出口；在每个扩容单元内及排热室内的上部设置冷凝器；在每个扩容单元上有落水斗，落水斗上设置与冷凝水桶连通的冷凝水管，在排热室下设置废淡碱进口管，在第一级扩容单元的冷凝器上设置与外加热器连通的进液管，外加热器的排液管与第一级扩容单元的蒸发盘连通，外加热器采用疏水器把加热器内冷凝水排出。本发明可以用于回收并利用化工液体，减少环境污染。

Description

连续扩容蒸发器及其使用方法

技术领域

本发明属于一种蒸馏浓缩化工液体并回收利用化学产品的设备，具体地说是一种可以将废淡碱浓缩后再利用的连续扩容蒸发器及其使用方法。

背景技术

PH型连续扩容蒸发器是一种负压蒸发浓缩设备。适用于印染企业废淡碱浓缩再利用及化工蒸馏浓缩化工液体。所谓扩容，就是其主要作用是某种液体在特定的条件下，通过加压后突然释放，产生扩容效果，蒸发器是在一定条件下产生汽化，使水蒸气蒸发，水汽分离，使液体浓缩到理想的浓度。

印染企业在生产过程中，有一道必经工艺——丝光，通过丝光后才能达到布面的工艺要求，产品质量才会提高。然而在丝光过程中会产生大量的废液碱，如不进行及时回收，既浪费能源，又造成了环境污染，而且增加了污水处理的pH值超标用酸中和及处理难度，不利于社会与环境保护。

发明内容

本发明的目的在于设计一种连续扩容蒸发器及其使用方法，以便回收并利用化工液体，减少环境污染。

按照本发明提供的技术方案，在扩容本体内有若干个扩容单元，在扩容本体的一侧设置排热室，排热室的输出端连接二次加热器，在沸腾室上设置大捕液器及浓碱出口；在每个扩容单元内及排热室内的上部设置冷凝器，在每个扩容单元内的下部设置蒸发盘，相邻两个扩容单元的冷凝器间利用冷凝管相互连通，相邻两个扩容单元的蒸发盘利用导流管相互连通；在每个扩容单元上有落水斗，落水斗上设置与冷凝水桶连通的冷凝水管，在排热室下设置废淡碱进口管，在第一级扩容单元的冷凝器上设置与外加热器连通的进液管，外加热器的排液管与第一级扩容单元的蒸发盘连通，外加热器采用疏水器把加热器内冷凝水排出。

在大捕液器的输出端利用管道连接水喷射器，该水喷射器的进口与喷射泵连接，出口设置用于连接水池的管道，大捕液器的输出端与其负压口连接。在沸腾室上利用管道连接喷淋泵与浓碱循环桶，喷淋泵与浓碱循环桶相互连接。

在每个扩容单元的底部设置排污管道；每个扩容单元的冷凝器从左至右依次利用冷凝管相互连接；每个扩容单元的蒸发盘利用导流管从右至左依次连接；在相邻两个扩容单元间设置真空串联管，在每根真空串联管上安装用于调节真空度的调节片。

在扩容单元内，冷凝器的一侧设置挡水板，在扩容单元的内壁、挡水板的上方设置收集冷凝水的受水槽，在受水槽与挡水板间设置起引导水流作用的导流板，在挡水板后设置落水斗。导流管的一端指向扩容单元的底部，并且该端的端部低于蒸发盘的底部；导流管的上端与下一级扩容单元中的蒸发盘连接；在蒸发盘的底部设置小孔。在排热室下部利用管道连接循环泵与冷凝器入口端连接。

连续扩容蒸发的方法包括：

a、抽真空：用喷射泵将高压水输送给水喷射器，高压水在水喷射器上部的喷嘴喷射入文氏管，依据射流原理，把空气带走，使连续扩容蒸发器产生负压；

b、冷凝：淡碱液在负压的作用下进入最后级扩容单元内，通过循环泵送入冷凝器中，然后依次逐个通过冷凝管进入下级冷凝器中，再通过加热后进入扩容单元内进行蒸发，产生的冷凝水收集后送入冷凝水桶内；

c、加热：经冷凝器预热的淡碱液进入外加热器，把淡碱液温度升高到120℃；

d、蒸发：加热后的淡碱液被送入第一级扩容单元下部的蒸发盘内，蒸发盘的底部有若干小孔，使蒸发了一部分水后的碱液在蒸发盘的小孔中流入扩容单元的底部；并依次逐个经由导流管进入相邻的下一级扩容单元的蒸发盘中；

e、排热：经过蒸发后的碱液在最后级扩容单元14的输出端被其导流管引入排热室内，在排热室内进行排热；同时将部分汽化后并未凝结成冷凝水的蒸汽送入二次加热器内；

f、沸腾：利用排热室内70～90℃不凝结气体加热沸腾室内的碱液；

g、捕液：经过沸腾后的水蒸汽进入旋风分离捕液器内，利用碱与水的比重原理，将碱与水相互分离，其中水被水喷射器带至水池内，留下的浓碱经浓碱出口回流至沸腾室；蒸汽同时随着水向外跑出，没有分离的碱液则回流进沸腾室内。

在抽真空前先调节真空度：扩容蒸发器内通过水喷射器抽真空后产生一定的真空，通过调节使第一级扩容单元至末级扩容单元间依次产生一定的真空差；并且，离水喷射器距离越近，真空度越高，越远真空度越低。

在排热前再进行循环：利用循环泵将经过最后级扩容单元的蒸发器蒸发后的碱液再次输送至最后级扩容单元的冷凝器入口，使碱液在扩容本体内的各个扩容单元中再次逐个循环流动；在每个循环中均通过外加热器进行加热处理；在捕液后再进行浓碱循环：在蒸发时，对于未达到所需浓度的碱液，再次通过喷淋泵与浓碱循环桶及沸腾室进行喷淋蒸发，以提高碱液的浓度，达到浓度的碱液则由浓碱出口排出。

本发明的优点是：利用本装置后，可有效提高处理废碱的能力和减少环境污染。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是本发明的侧面示意图。

图3是扩容单元示意图。

具体实施方式

如图所示：在扩容本体8内有若干个扩容单元14，在扩容本体8的一侧设置排热室5，排热室5的输出端连接二次加热器4，在沸腾室2上设置大捕液器3及浓碱出口25；在每个扩容单元14内及排热室5内的上部设置冷凝器28，在每个扩容单元14内的下部设置蒸发盘32，相邻两个扩容单元14的冷凝器28间利用冷凝管7相互连通，相邻两个扩容单元14的蒸发盘32利用导流管33相互连通；在每个扩容单元14上有落水斗36，落水斗36上设置与冷凝水桶18连通的冷凝水管30，在排热室5下设置废淡碱进口管16，在第一级扩容单元14的冷凝器28上设置与外加热器11连通的进液管12，外加热器11的排液管9与第一级扩容单元14的蒸发盘32连通，外加热器采用疏水器把加热器内冷凝水排出。

在大捕液器3的输出端利用管道连接水喷射器1，该水喷射器1的进口与喷射泵23连接，出口设置用于连接水池24的管道，大捕液器3的输出端与其负压口连接。在沸腾室2上利用管道连接喷淋泵21与浓碱循环桶20，喷淋泵21与浓碱循环桶20相互连接。

在每个扩容单元14的底部设置排污管道34；每个扩容单元14的冷凝器28从左至右依次利用冷凝管7相互连接；每个扩容单元14的蒸发盘32利用导流管33从右至左依次连接；在相邻两个扩容单元14间设置真空串联管31，在每根真空串联管31上安装用于调节真空度的调节片。

在扩容单元14内，冷凝器28的一侧设置挡水板29，在扩容单元14的内壁、挡水板29的上方设置收集冷凝水的受水槽27，在受水槽27与挡水板29间设置起引导水流作用的导流板35，在挡水板29后设置落水斗36。

导流管33的一端指向扩容单元14的底部，并且该端的端部低于蒸发盘32的底部；导流管33的上端与下一级扩容单元中的蒸发盘32连接；在蒸发盘32的底部设置小孔。在排热室5下部利用管道连接循环泵19与冷凝器28入口端连接。

具体工作过程如下：

1、预处理：由丝光机产出的废碱用泵送入储碱罐。储碱罐一般为立式，每个罐根据用户场地安排容积大小。再用泵送入过滤器进行过滤处理，使碱液比较干净进入扩容蒸发器。淡碱进入PH型连续扩容蒸发器时用流量计控制流量，进碱量按机台设计处理量为准。

2、抽真空：用喷射泵23将高压水输送给水喷射器1，高压水在水喷射器1上部的喷嘴喷射入文氏管，依据射流原理，把空气带走，产生负压。目的是使PH型连续扩容蒸发器设备产生负压，在负压状态下，温度沸点可降低很多，节约能源。负压数值最高时应为0.09MPe以上。

由于设备内通过水喷射器1抽真空后产生一定的真空，通过调节使第一级扩容单元至最后级扩容单元间依次产生一定的真空差，离水喷射器距离越近，真空度越高，越远真空度越低，在每个扩容单元14中的真空串联管31上安装调节片，通过转动调节片，以改变真空串联管31的通流面积，使各级扩容单元14具有一定的真空差。

在抽真空前应先调节真空度：扩容蒸发器内通过水喷射器1抽真空后产生一定的真空，通过调节使第一级扩容单元至末级扩容单元间依次产生一定的真空差；并且，离水喷射器1距离越近，真空度越高，越远真空度越低。

3、冷凝：淡碱液在负压的作用下进入第七级扩容单元14内。通过循环泵19送入冷凝器28中，然后依次逐个通过冷凝管7进入下级冷凝器28中，再通过加热后进入扩容单元14内进行蒸发，产生的冷凝水收集后送入冷凝水桶18内；

4、加热：经冷凝器28预热的淡碱液在排出冷凝水后，在第一级扩容单元14上，利用外加热器11把液体温度升高到100℃；由于液体在常温情况下，温度一般为20℃，要将常温20℃的液体进行蒸发，则仍然要加温，温度到100℃以上时才能蒸发。

5、蒸发：加热后的淡碱液被送入第一级扩容单元14下部的蒸发盘32内，蒸发盘32的底部有若干小孔，使蒸发了一部分水后的碱液在蒸发盘32的小孔中流入扩容单元14的底部；并依次逐个经由导流管33进入相邻的下一级扩容单元14的蒸发盘32中；主要作用是由于循环泵的作用，液体在流动时蒸发面积越大越容易蒸发，蒸发器就是为增加蒸发面积而设，蒸发器的底部有很多小孔，使液体在蒸发器小孔中流出，液体流动时的液体与空间接触面积可扩大几倍。

6、排热：经过蒸发后的碱液在最后级扩容单元14的输出端被其导流管33引入排热室5内，在排热室5内进行排热；同时将部分汽化后并未凝结成冷凝水的蒸汽送入二次加热器4内；各级蒸发室的液体经汽化后进行蒸发，但有部分汽化后汽水没有进入挡水板，随着空气气流而未凝结成冷凝水排出。多级蒸发器是用外加冷水进行冷却，使汽化后的冷凝气体冷凝成水后外排。本扩容采用了汽化的余汽水再加热的原理，把该气体送入温度低于该汽化气体的、而需热量的末级沸腾室，排热室温度80℃，沸腾室温度48℃，加热至55℃，得到充分利用余热的目的而节约能源。并且在排热室改造成减少气流死角的排热室。

7、沸腾：利用排热室5内70～90℃不凝结气体加热沸腾室2内的碱液；早期设计的沸腾室工作原理是在真空度0.09MPe时，温度在48℃，虽然达到沸腾效果，但是由于跑热等其它原因，达不到原定理想设计要求。现我公司设计时加装了余热利用装置，使沸腾室温度在原48℃基础上，提高到55℃，保证满足温度48℃。

8、捕液：经过沸腾后的水蒸汽进入旋风分离捕液器3内，利用碱与水的比重原理，将碱与水相互分离，其中水被水喷射器1带至水池24内，留下的浓碱经浓碱液出口回流至沸腾室2；蒸汽同时随着水向外跑出，没有分离的碱液则回流进沸腾室2内。在蒸发过程中，汽化后的水汽及部分碱液同时向上蒸发，由于在抽真空抽汽，把部分碱液也会带到外边，捕液器的作用是不使碱液向外跑出，它产生一种螺旋即旋风，利用碱与水的比重原理，使水蒸气随着抽真空向外跑出，碱液则通过旋风分离后回流进沸腾室2内。

9、循环：利用循环泵19将经过最后级扩容单元14的蒸发器蒸发后的碱液再次输送至第一级扩容单元14的冷凝器入口，使碱液在扩容本体8内的各个扩容单元中再次逐个循环流动，在每个循环中均通过外加热器11进行加热处理；主要作用是液体在一定工作范围内用循环泵19强制提升，送到外加热器11进行加热处理。经加热后的液体进入扩容单元14的第一级内，由于真空差的作用，回流到最后级扩容单元14内，再经过管道进入循环泵19的进口，不断循环。由于液体在循环流动，各级扩容单元14的蒸发速度比静态热交换要高出许多。

10、浓碱循环：在捕液后再进行浓碱循环，在蒸发时，对于未达到所需浓度的碱液，再次通过喷淋泵21与浓碱循环桶及沸腾室2进行喷淋蒸发，以提高碱液的浓度，达到浓度的碱液则由浓碱出口25排出。

PH型连续扩容蒸发器是一个全密封过程中运行的设备，其工艺原理是把较稀的液体进行水、碱液分离，达到浓缩的效果。

首先利用水泵给水喷射器1增加压力，使水在水喷射器1的喷嘴中高速通过，经文氏管排出，利用文氏管产生的负压，把沸腾室、排热室及扩容本体内的空气一并带出，使扩容室内产生负压。碱液在负压的作用下进入第一级扩容单元14内，碱液按机台所需设计处理量进入，同时给外加热器加温，加温到所需液体温度时，调整加温温度，一般最高在105～110℃，通过循环泵19不断循环进行热交换，使液体汽化蒸发。在蒸发后产生的各级冷凝水汇集到冷凝水桶18排出。稀碱液由于水分不断向外排出，碱液就越来越浓，达到所需时把碱液通过浓碱循环泵排出。

PH型连续扩容蒸发器特点如下：

1、挡水板，考虑到受汽化后汽流上升速度与流量以及碱与水蒸汽的分离高度、阻力、死角等因素，合理设计出一定的高度使碱液不随汽化后蒸发外跑。并减少了75％以上死角，使气流上升阻力减之最小。挡水板29的作用是在一定高度时使水蒸汽进入挡水板内槽，碱液由于比重关系挡在挡水板29外，回落到箱体底部。

2、检修人孔，各级蒸发室通过使用一段时间热交换后，会产生结垢，定期打开人孔进入蒸发室维护保养是必要的，在这方面我公司设计生产的PH型连续扩容蒸发器各蒸发室均有维修人孔，方便维护保养及维修，使设备使用寿命大大延长。蒸发器的工作效率由于经常维修保养而不会降低。

3、排热室5，各级蒸发室的液体经汽化后进行蒸发，但有部分汽化后汽水没有进入挡水板29，随着空气气流而未凝结成冷凝水排出。多级蒸发器是用外加冷水进行冷却，使汽化后的冷凝气体冷凝成水后外排。本发明采用了汽化的余汽水再加热的原理，把该气体送入温度低于该汽化气体的需热量的末级沸腾室，排热室温度80℃，沸腾室温度48℃，加热至55℃，得到充分利用余热的目的而节约能源。并且将排热室5改造成减少气流死角的排热室。

4、沸腾室，沸腾室2在早期设计时的工作原理是在真空度0.09MPe时，温度在48℃，虽然达到沸腾效果，但是由于跑热等其它原因，达不到原定理想设计要求。本发明在设计时加装了余热利用装置，使沸腾室2的温度在原48℃基础上，提高到55℃，保证满足温度范围18℃。

5、冷凝器28，要求冷凝水不带碱。针对原来的冷凝水带碱问题进行着重设计，因为汽化后的冷凝水在稀液碱中蒸发，计算时对挡水板29的安装高度又相对较严格。计算时万一出错或安装不妥又会产生严重带碱现象，这样既浪费能源，又污染环境。冷凝水的pH值为7.8，且确定冷凝水接收合理。并每级装有视镜玻璃，使其能够方便观察每级冷凝水出水质量。

6、扩容本体，扩容箱体8的主要作用是在通过水喷射器1抽真空产生负压，同时在外加热器11的作用下加热，使温度升高成正压情况下进行汽化，达到汽水分离的作用。

PH型连续扩容蒸发器与其他扩容比较

一、“多级分效”与“扩容-沸腾组合法”蒸发技术对比

1.1“多级分效”蒸发技术

扩容蒸发是指高温度液体在降温降压的条件下，产生部分液体汽化的方法。将多级分组，各组的溶液自成独立的循环***，则溶液的浓度会分成不同的档次，前组的溶液浓度稍低，后组的溶液浓度稍高，直到最后一组内的浓度达到排放的规范浓度。这种分组的办法可以提高扩容蒸发的效率，也可以改变浓碱液造成碳钢苛性脆化的条件，减轻腐蚀。分组在蒸发技术中习惯称为分效，故称为“多级分效”法。

采用“多级分效”的蒸发器比初期的扩容蒸发器的级数增多，补增加了一个循环***循环泵。在应用上有以下特点：能连续进行排放浓碱时不停机；汽水比显著提高，节省蒸汽：对碳钢的苛性脆化腐蚀减轻浓溶液的最高温度为85℃，而最初期的扩容蒸发器内，浓碱液的温度要达到100℃以上。温度低时脆化减轻。

15级扩容蒸发器是由前面一台扩容蒸发器10级，称为“前效”与另一台扩容蒸发器5级，称为“后效”串联而成。“后效”的蒸发温度范围为28℃，其碱液循环量为前效的1/2，蒸发量相应减少，蒸发有效温度范围除以热端温差得10.5℃，得到“后效”的理论汽水比为1∶1.33。

九级组合式蒸发器由8个扩容器室与1个沸腾室组合而成，这是我国自行开发的蒸发技术，是一种新颖的淡碱回收设备，沸腾室与15级扩容蒸发器的“后效”相当，其蒸发温度范围为18℃，比“后效”少10℃，沸腾室减少的10℃增加到扩容部分。扩容部分热端温差为11.75℃，扩容部分将增大理论汽水比10÷11.75＝0.85，这是沸腾室的技术贡献。沸腾室自身的理论汽水比为1∶1.85大于后效的汽水比，说明一级沸腾室的作用大于5级扩容室的作用，按汽水比的数值计算1.85÷1.33×5＝7级，可见，在减少组合蒸发器的级数方面，沸腾室起着主要作用。

二、连续扩容蒸发器的结构和技术特性

PH-120型系列连续扩容蒸发器是按“扩容-沸腾组合”技术研制开发的两效九级连续扩容蒸发器。图1是PH-120型连续扩容蒸发器流程示意图。全机由本体9级，外加热器1台，捕液器2台，水喷射冷凝器1台，冷凝水桶2台，内腐蚀循环泵1台，另配喷射水泵、冷凝水泵、喷淋泵与流量计等仪表组成。

该蒸发器技术特性阐述如下：

蒸发温度范围是指碱液加热达到的最高温度与碱液蒸发后的最低温度之间的范围，为统一比较九级组合蒸发器与15级扩容蒸发器，设定最高温度为120℃，最低温度为57℃，进行有效利用的计算。

15级扩容蒸发器的第一效10级扩容室温度范围为35℃，全部为有效温度；第二效的温度范围为28℃，由于第二效的碱循环量减半，相应的蒸发量也减半，有效温度折算为14℃，总有效温度为35+14＝49℃，有效温度利用率为49÷63＝77.8％。

九级组合蒸发器前8级的温度范围为45℃，全部为有效温度。沸腾室的温度范围为18℃，其中有效温度为11.75℃，总有效温度为45+11.75＝56.75℃，有效温度利用率为56.75÷63＝90.1％。

由上述对比可知，九级组合蒸发器的有效温度利用率，高于15级扩容蒸发器12.3％。

蒸发温度范围以72℃124℃-52℃替代63℃120℃-57℃，统一对两种蒸发器比较汽水比的影响。

15级扩容蒸发器的蒸发温度范围增大至72℃时，第一效自35℃增加至40℃，第二效自28℃增加至32℃，热端温差增大至12℃，由于第二效的循环量减半，32℃相当于16℃，理论汽水比为40+16÷12＝1∶4.67，汽水比没有因为温度范围的增加而提高，这是由于“多级分效”的扩容蒸发器的总级数与多级分到各效的级数已经固定，随着温度范围的增加，各级温度也相应增加，仍维持着级数的比例。既“多级分效”的理论汽水比等于总级数除以热级数。

九级组合蒸发器在蒸发温度范围增大至72℃时，由于蒸发量的增加，沸腾室的温度范围从18℃增大至21℃。前8个扩容室的蒸发温度范围相应增大至51℃，热端温差增大至12.5℃。扩容部分的理论汽水比为51÷12.5＝1∶4.08，而沸腾室的理论汽水比为1，这样总的汽水比应为5.08，说明蒸发温度范围自63℃增加至72℃时，九级组合蒸发器的理论汽水比提高了。

三、蒸发器应用效果比较

3.1表1是几种蒸发器的汽水比实测对比：

表1

3.2烧碱对碳钢的脆化腐蚀决定于浓度、温度两大因素，当烧碱的浓度为300g/L时，脆化的温度为60℃左右，高于60℃时脆化随着温度的升高而加剧，低于60℃时脆化并不显著。单效扩容蒸发器的浓碱温度达到100℃左右时，脆化腐蚀的速度相当快，设备应用5年左右将导致报废。15级扩容蒸发器的浓碱温度最高为85℃，超过60℃，局部经受着脆化腐蚀。九级组合蒸发器由于在设计时特别注意到耐用、防腐蚀问题，全机温度分布如图2所示，图中显示的沸腾室浓碱温度液相应为52℃，低于脆化温度60℃，大大减轻了脆化腐蚀，产品经多年应用，尚未发现碱脆事故。

3.3在供汽压力减低情况下，“多级分效”的蒸发器会由于扩容室的温度降低而使预热出口端温度差减小，出口端温差的减小，会迅速降低生产能力。“扩容-沸腾组合”的蒸发器，虽然在供汽压力下降时，扩容室的温度也同时减小，但它不导致预热出口端温差的减小。这样，整机不受供汽压力减低的影响顺利地正常进行。

3.4在加快丝光机车速的同时，增加了淡碱回收量，这就要求蒸发器扩大生产能力。“扩容-沸腾组合”的蒸发器可采用加大循环的办法来增产。“多级分效”的蒸发器不能采用加大循环的办法，其原因是循环量加大后，扩容室里的二次蒸汽相应增加，两者是线性关系，而预热器却吸收不了这么多的二次蒸汽，因为传热面积没有增加，传热温差也不能增加，总传热系数的增加也很小。这样扩容室内的二次蒸汽不能吸收掉的矛盾，使“多级分效”的蒸发器不能顺利地加大循环运行。

3.5湿布丝光要求工艺的补加碱液浓度提高。“多级分效”的蒸发器在提高出碱浓度时，运行参数要起一系列的变化，其中一些参数会自行调整。而有些参数要由操作人员进行调整。如循环量要减小，但“前效”与“后效”循环量的减小并没有比例关系，只有重新计算才能确定，这在实际工作中是很困难的。

“扩容-沸腾组合”的蒸发器在出碱浓度提高时，各项参数均会自行调整，操作人员只需控制出液浓度就行。“扩容-沸腾组合”蒸发器这一特点，亦能适应进液浓度的变化，各项参数均会自行调整，毋须操作人员做任何调整工作。

3.6 15级扩容蒸发器的最后三级必须通冷却水冷却。曾发生过冷却水对碳钢产生腐蚀的现象，亦发生过冷却水管内结垢堵管事故。九级组合蒸发器设计成喷水直接冷却，避免了腐蚀与堵管的弊端。

3.7一般扩容蒸发器尚未彻底解决冷凝水中带碱的问题，PH-120型九级组合蒸发器采用了内部设有分离装置，带碱问题已得到解决。

3.8PH-120型蒸发器的循环量较小，在蒸发处理4.5t/h淡碱时，循环量仅为37.4t/h；蒸发处理5.0t/h时，循环量为40t/h。15级扩容蒸发器的循环量则大很多，第一效的循环量为47t/h，第二效的循环量为21t/h，两者合计为68t/h以上。从而说明九级组合蒸发器循环量较低，节能。

清洁生产其实质是一种物耗和能耗最少的人类生产活动规划和管理，将废物减量化、资源化、无害化或消灭在生产过程中。丝光工艺过程的废碱既增加污水处理的负荷，又浪费了大量有用的资源，人们很早就重视到淡碱回收浓缩再用，但是，由表1可知采用“多级分效”蒸发技术，比三效蒸发器、单效扩容蒸发器节省大量淡碱浓缩过程的蒸汽。而具有自行开发的“扩容-沸腾组合”技术，九级组合式蒸发器在应用性能方面，明显优于15级分效扩容蒸发器，投资效益高。

Claims (10)

1、连续扩容蒸发器，包括位于扩容本体(8)内的若干个扩容单元(14)，在扩容本体(8)的一侧设置排热室(5)，排热室(5)的输出端连接二次加热器(4)，在沸腾室(2)上设置大捕液器(3)及浓碱出口(25)；在每个扩容单元(14)内及排热室(5)内的上部设置冷凝器(28)，在每个扩容单元(14)内的下部设置蒸发盘(32)，相邻两个扩容单元(14)的冷凝器(28)间利用冷凝管(7)相互连通，相邻两个扩容单元(14)的蒸发盘(32)利用导流管(33)相互连通；在每个扩容单元(14)上有落水斗(36)，落水斗(36)上设置与冷凝水桶(18)连通的冷凝水管(30)，在排热室(5)下设置废淡碱进口管(16)，在第一级扩容单元(14)的冷凝器(28)上设置与外加热器(11)连通的进液管(12)，外加热器(11)的排液管(9)与第一级扩容单元(14)的蒸发盘(32)连通，外加热器采用疏水器把加热器内冷凝水排出。

2、如权利要求1所述的连续扩容蒸发器，其特征是：在大捕液器(3)的输出端利用管道连接水喷射器(1)，该水喷射器(1)的进口与喷射泵(23)连接，出口设置用于连接水池(24)的管道，大捕液器(3)的输出端与其负压口连接。

3、如权利要求1所述的连续扩容蒸发器，其特征是：在沸腾室(2)上利用管道连接喷淋泵(21)与浓碱循环桶(20)，喷淋泵(21)与浓碱循环桶(20)相互连接。

4、如权利要求1所述的连续扩容蒸发器，其特征是：在每个扩容单元(14)的底部设置排污管道(34)；每个扩容单元(14)的冷凝器(28)从左至右依次利用冷凝管(7)相互连接；每个扩容单元(14)的蒸发盘(32)利用导流管(33)从右至左依次连接；在相邻两个扩容单元(14)间设置真空串联管(31)，在每根真空串联管(31)上安装用于调节真空度的调节片。

5、如权利要求1所述的连续扩容蒸发器，其特征是：在扩容单元(14)内，冷凝器(28)的一侧设置挡水板(29)，在扩容单元(14)的内壁、挡水板(29)的上方设置收集冷凝水的受水槽(27)，在受水槽(27)与挡水板(29)间设置起引导水流作用的导流板(35)，在挡水板(29)后设置落水斗(36)。

6、如权利要求1或4所述的连续扩容蒸发器，其特征是：导流管(33)的一端指向扩容单元(14)的底部，并且该端的端部低于蒸发盘(32)的底部；导流管(33)的上端与下一级扩容单元中的蒸发盘(32)连接；在蒸发盘(32)的底部设置小孔。

7、如权利要求1所述的连续扩容蒸发器，其特征是：在排热室(5)下部利用管道连接循环泵(19)与冷凝器(28)入口端连接。

8、一种连续扩容蒸发器的使用方法，包括：

a、抽真空：用喷射泵(23)将高压水输送给水喷射器(1)，高压水在水喷射器(1)上部的喷嘴喷射入文氏管，依据射流原理，把空气带走，使连续扩容蒸发器产生负压；

b、冷凝：淡碱液在负压的作用下进入最后级扩容单元(14)内。通过循环泵(19)送入冷凝器(28)中，然后依次逐个通过冷凝管(7)进入下级冷凝器(28)中，再通过加热后进入扩容单元(14)内进行蒸发，产生的冷凝水收集后送入冷凝水桶(18)内；

c、加热：经冷凝器(28)预热的淡碱液进入外加热器(11)，把淡碱液温度升高到120℃；

d、蒸发：加热后的淡碱液被送入第一级扩容单元(14)下部的蒸发盘(32)内，蒸发盘(32)的底部有若干小孔，使蒸发了一部分水后的碱液在蒸发盘(32)的小孔中流入扩容单元(14)的底部；并依次逐个经由导流管(33)进入相邻的下一级扩容单元(14)的蒸发盘(32)中；

e、排热：经过蒸发后的碱液在最后级扩容单元(14)的输出端被其导流管(33)引入排热室(5)内，在排热室(5)内进行排热；同时将部分汽化后并未凝结成冷凝水的蒸汽送入二次加热器(4)内；

f、沸腾：利用排热室(5)内70～90℃不凝结气体加热沸腾室(2)内的碱液；

g、捕液：经过沸腾后的水蒸汽进入旋风分离捕液器(3)内，利用碱与水的比重原理，将碱与水相互分离，其中水被水喷射器(1)带至水池(24)内，留下的浓碱经浓碱出口(25)回流至沸腾室(2)；蒸汽同时随着水向外跑出，没有分离的碱液则回流进沸腾室(2)内。

9、如权利要求8所述连续扩容蒸发器的使用方法，其特征在于，在抽真空前先调节真空度：扩容蒸发器内通过水喷射器(1)抽真空后产生一定的真空，通过调节使第一级扩容单元至末级扩容单元间依次产生一定的真空差；并且，离水喷射器(1)距离越近，真空度越高，越远真空度越低。

10、如权利要求8所述连续扩容蒸发器的使用方法，其特征在于，在排热前再进行循环：利用循环泵(19)将经过最后级扩容单元(14)的蒸发器蒸发后的碱液再次输送至最后级扩容单元(14)的冷凝器入口，使碱液在扩容本体(8)内的各个扩容单元中再次逐个循环流动；在每个循环中均通过外加热器(11)进行加热处理；在捕液后再进行浓碱循环：在蒸发时，对于未达到所需浓度的碱液，再次通过喷淋泵(21)与浓碱循环桶及沸腾室(2)进行喷淋蒸发，以提高碱液的浓度，达到浓度的碱液则由浓碱出口(25)排出。

Images