CN105879426A - Mvr连续蒸发结晶*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种MVR连续蒸发结晶***，包括供热***、蒸发结晶***、结晶分离***及冷凝***，供热***包括生蒸汽补偿管路、蒸汽压缩机及物料预热装置，蒸发结晶***包括循环蒸发器及结晶器，结晶分离***包括离心机，冷凝***包括凝液收集罐，循环蒸发器经冷凝水进管连接凝液收集罐，物料预热装置包括对进料管路中原料依次加热的一级预热器、二级预热器和三级预热器，蒸汽压缩机上连接的用于输送生蒸汽的第二支管接入三级预热器，凝液收集罐经冷凝水出管连接二级预热器，凝液收集罐经不凝气管连接一级预热器，一级预热器的不凝气出口连接有真空泵。上述结构具有的优点为热量利用率高，节能性能好，污染少、效率高及工作稳定。

Description

MVR连续蒸发结晶***
技术领域
本发明涉及蒸发结晶***，确切的说是MVR连续蒸发结晶***。
背景技术
机械蒸汽再压缩Mechanical Vapor Recompression技术是一种高效节能环保技术，简称 MVR。现有技术中虽然公开了很多采用机械蒸汽再压缩技术的 MVR连续蒸发结晶***，但在工业级的应用中就不是很多了。
工业物料和工业废水经常采用蒸发浓缩工艺，蒸汽消耗高。蒸发技术中，多效蒸发的蒸发器形式采用较为普遍。但近年来，随着蒸汽价格的飞速上涨，该种蒸发过程的能耗也使得广大企业负担急剧增大。现有MVR蒸发结晶***中通常仅仅对二次蒸汽进行压缩利用潜能，而相对于整个蒸发结晶***排放能源而言其只是为其中一部分而已，整个***中的排放能源仍未得到充分利用，如蒸发中产生的不凝气，冷凝水等等，不仅造成能源的浪费，而且造成环境的污染。随着国家对节能减排的要求越严格，以及企业自身发展的要求，蒸发结晶***中更大的能源利用率成为企业不断追求的目标。
发明内容
本发明发明目的：为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种热量利用率高，节能性能好，污染少、效率高的MVR连续蒸发结晶***，具有***工作稳定可靠的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种MVR连续蒸发结晶***，包括供热***、蒸发结晶***、结晶分离***以及冷凝***，所述供热***包括生蒸汽补偿管路、蒸汽压缩机以及物料预热装置，所述蒸发结晶***包括循环蒸发器以及结晶器，循环蒸发器和结晶器均经二次蒸汽管连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机的出口接生蒸汽管，生蒸汽管连接有接入循环蒸发器的第一支管以及接物料预热装置的第二支管，第一支管和第二支管连接生蒸汽补偿管路，结晶器连接有进料管路，循环蒸发器顶部与结晶器经回料管路连接，循环蒸发器底部与结晶器经物料管连接，物料管中设有循环泵，结晶分离***包括离心机，离心机与结晶器的底部管路连接，离心机与结晶器之间的管路中设有晶浆泵，所述冷凝***包括凝液收集罐，循环蒸发器经冷凝水进管连接凝液收集罐，其特征在于：所述的物料预热装置包括依次布置的一级预热器、二级预热器和三级预热器，进料管路依次穿过一级预热器、二级预热器和三级预热器，所述第二支管连接三级预热器，所述凝液收集罐经冷凝水出管连接二级预热器，凝液收集罐经不凝气管连接一级预热器，一级预热器的不凝气出口连接有真空泵。
通过采用上述技术方案，物料经过一级预热器、二级预热器和三级预热器进行逐级加热达到设定温度，之后进入蒸发结晶***内进行结晶，物料蒸发结晶过程在全密闭的状态下进行，设备内温度、压力和料液浓度均可保持在最适宜于蒸发的状态，当晶浆固液比达到设计要求由晶浆泵送至离心机进行离心得到晶体，供热***的生蒸汽补偿管路作为***中的生蒸汽补充之用，蒸发结晶***中产生的二次蒸汽经蒸汽压缩机压缩后提高其压力和饱和温度，增加焓值，再送入蒸发器作为热源维持蒸发温度，以及送入三级预热器内对物料进行预热，由于二次蒸汽的潜热得到充分利用，达到节能目的；而且凝液收集罐内的冷凝水和不凝气分别通向二级预热器、一级预热器内作为热源对物料进行预热，有效利用了冷凝水和不凝气的热量，从而达到节能目的，一级预热器、二级预热器和三级预热器的布置，能够达到对***排放能源的充分利用，并对物料实现稳定有效的加热，使得***稳定高效运转。
优选的，所述进料管路的始端连接有受料罐和进料泵，受料罐的出口连接进料泵，所述离心机的出液口连接有母液缓冲罐，母液缓冲罐的出口连接有母液回料泵，母液回料泵经母液回流管连接受料罐。
上述技术方案设计，受料罐实现原料的收集和缓冲，使得物料进入***更为稳定，而且母液得到回流存储，整个***无母液排放，达到环保和高效，而且母液与原液进行混合，母液中带有部分热量，在混合后，提高进入***内的原料温度，从而达到节能目的，并提高***温度高效运转。
优选的，还包括有事故应急***，事故应急***包括地下应急事故池，地下应急事故池经第一应急管连接循环蒸发器底部与结晶器连接的物料管，地下应急事故池经第二应急管连接在晶浆泵和结晶器底部的管路上以及连接在母液缓冲罐和母液回料泵之间的管路上，第一应急管和第二应急管上均配有控制阀门。
上述技术方案设计，有效提高***运作的安全性。
优选的，所述离心机和晶浆泵之间的管路中设有晶浆缓冲罐，晶浆缓冲罐配置有搅拌器。
上述技术方案设计，使得对晶浆的收集存储，并配搅拌器使得进入离心机的晶浆均匀，保证工作可靠。
优选的，所述结晶器上设有液位检测管，液位检测管两端分别连接结晶器的上部和下部，液位检测管上设有液位监测装置，所述进料管路与结晶器之间设有进料控制阀，液位监测装置与进料控制阀信号连接，在结晶器内物料液位到达设定值时液位监测装置控制进料控制阀关闭停止进料。
上述技术方案设计，使得物料进料安全可靠。
优选的，所述一级预热器、二级预热器和三级预热器均为浮头列管换热器。
上述技术方案设计，具有传热效率高，占地面积小，设备价格低等优点。
优选的，所述循环蒸发器上设有连接其上部和下部的用于热蒸汽交换的不凝气细管回路，不凝气细管回路与凝液收集罐之间连接有不凝气细支管。
上述技术方案设计，使得热蒸汽在循环蒸发器内循环，有效防止热蒸汽过早冷却造成堵塞管道和蒸发器。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明具体实施例MVR连续蒸发结晶***结构示意图。
具体实施方式
参见附图1，本发明公开的一种MVR连续蒸发结晶***，包括供热***、蒸发结晶***、结晶分离***以及冷凝***，所述供热***包括生蒸汽补偿管路1、蒸汽压缩机2以及物料预热装置，所述蒸发结晶***包括循环蒸发器31以及结晶器32，循环蒸发器31和结晶器32均经二次蒸汽管311、321连接蒸汽压缩机2，蒸汽压缩机2对二次蒸汽压缩后提高其压力和饱和温度，增加焓值，使得循环蒸发器和结晶器产生的二次蒸汽得到有效利用，达到节能目的；蒸汽压缩机2的出口接生蒸汽管21，生蒸汽管21连接有接入循环蒸发器31的第一支管211以及接物料预热装置的第二支管212，第一支管211和第二支管212连接生蒸汽补偿管路1，蒸汽压缩机产生的生蒸汽进入***内作为热源进行维持，所述的物料预热装置包括依次布置的一级预热器41、二级预热器42和三级预热器43，所述第二支管212连接三级预热器43实现对物料的后期加热；结晶器32连接有进料管路5，进料管路5依次穿过一级预热器41、二级预热器42和三级预热器43，循环蒸发器31顶部与结晶器32经回料管路34连接，循环蒸发器31底部与结晶器32经物料管连接，物料管中设有循环泵35，结晶分离***包括离心机71，离心机71与结晶器32的底部管路连接，离心机71与结晶器32之间的管路中设有晶浆泵70；所述冷凝***包括凝液收集罐61，循环蒸发器31经冷凝水进管611连接凝液收集罐61，所述凝液收集罐61经冷凝水出管612连接二级预热器42，冷凝水出管612上设冷凝水泵64，凝液收集罐61经不凝气管613连接一级预热器41，一级预热器41的不凝气出口连接有真空泵62。真空泵62采用水环真空泵，具有吸气均匀、工作平稳可靠、操作简单、维修方便等优点。本发明创造的蒸发结晶***中物料经过一级预热器、二级预热器和三级预热器进行逐级加热达到设定温度，之后进入蒸发结晶***内进行结晶，物料蒸发结晶过程在全密闭的状态下进行，设备内温度、压力和料液浓度均可保持在最适宜于蒸发的状态，当晶浆固液比达到设计要求由晶浆泵送至离心机进行离心得到晶体，供热***的生蒸汽补偿管路作为***中的生蒸汽补充之用，蒸发结晶***中产生的二次蒸汽经蒸汽压缩机压缩后提高其压力和饱和温度，增加焓值，再送入蒸发器作为热源维持蒸发温度，以及送入三级预热器内对物料进行预热，由于二次蒸汽的潜热得到充分利用，达到节能目的；而且凝液收集罐内的冷凝水和不凝气分别通向二级预热器、一级预热器内作为热源对物料进行预热，有效利用了冷凝水和不凝气的热量，从而达到节能目的，一级预热器、二级预热器和三级预热器的布置，能够达到对***排放能源的充分利用，并对物料实现稳定有效的加热，使得***稳定高效运转。其中，所述一级预热器41、二级预热器42和三级预热器43均为浮头列管换热器。所述循环蒸发器31上设有连接其上部和下部的用于热蒸汽交换的不凝气细管回路313，不凝气细管回路313与凝液收集罐61之间连接有不凝气细支管614，不凝气细管回路313连接不凝气细支管614的节点两侧管路上均设有截止阀3131。使得循环蒸发器31内热蒸汽进行循环，防止热蒸汽过早的冷却，而导致堵塞管道和蒸发器，同时提高了工作效率和热蒸汽利用率。
本具体实施例中，所述进料管路5的始端连接有受料罐51和进料泵52，受料罐51供原料进入存储，受料罐51的出口连接进料泵52，所述离心机71的出液口连接有母液缓冲罐72，母液缓冲罐72的出口连接有母液回料泵73，母液回料泵73经母液回流管连接受料罐51。受料罐实现原料的收集和缓冲，使得物料进入***更为稳定，而且母液得到回流存储，整个***无母液排放，达到环保和高效，而且母液与原液进行混合，母液中带有部分热量，在混合后，提高进入***内的原料温度，从而达到节能目的，并提高***温度高效运转。
为提高整个***的安全性，对应***事故具有很好的应急能力。还包括有事故应急***，事故应急***包括地下应急事故池81，地下应急事故池81经第一应急管82连接循环蒸发器31底部与结晶器32连接的物料管，地下应急事故池81经第二应急管83连接在晶浆泵70和结晶器32底部的管路上以及连接在母液缓冲罐72和母液回料泵73之间的管路上，第一应急管82和第二应急管83上均配有控制阀门84、85、86。在***出现故障时，可将其排入地下事故池内，有效提高***运作的安全性。
另外，在所述离心机71和晶浆泵70之间的管路中设有晶浆缓冲罐74，晶浆缓冲罐74配置有搅拌器741。使得对晶浆的收集存储，并配搅拌器使得进入离心机的晶浆均匀，保证工作可靠。
为便于控制进料，所述结晶器32上设有液位检测管323，液位检测管323两端分别连接结晶器32的上部和下部，液位检测管323上设有液位监测装置324，所述进料管路5与结晶器32之间设有进料控制阀325，液位监测装置324与进料控制阀325信号连接，在结晶器32内物料液位到达设定值时液位监测装324置控制进料控制阀325关闭停止进料。液位监测装置包括液位传感器和控制器，液位传感器监测液位，控制器根据液位传感器的信号控制进料控制阀，在液位达到设定值，控制进料控制阀关闭从而截止进料，在液位未达到设定值，进料控制阀打开进料。液位监测方式主要有气电式、浮子式、压力式、雷达式这几种，其中比较先进的为雷达式液位测量方式。能够达到实时监测的效果。其中最有名的属德国VEGA公司的雷达液位计，液位传感器及其控制器可直接从市场上购得，为现有设备，故对其具体结构不进行赘述。

Claims (7)

1.一种MVR连续蒸发结晶***，包括供热***、蒸发结晶***、结晶分离***以及冷凝***，所述供热***包括生蒸汽补偿管路、蒸汽压缩机以及物料预热装置，所述蒸发结晶***包括循环蒸发器以及结晶器，循环蒸发器和结晶器均经二次蒸汽管连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机的出口接生蒸汽管，生蒸汽管连接有接入循环蒸发器的第一支管以及接物料预热装置的第二支管，第一支管和第二支管连接生蒸汽补偿管路，结晶器连接有进料管路，循环蒸发器顶部与结晶器经回料管路连接，循环蒸发器底部与结晶器经物料管连接，物料管中设有循环泵，结晶分离***包括离心机，离心机与结晶器的底部管路连接，离心机与结晶器之间的管路中设有晶浆泵，所述冷凝***包括凝液收集罐，循环蒸发器经冷凝水进管连接凝液收集罐，其特征在于：所述的物料预热装置包括依次布置的一级预热器、二级预热器和三级预热器，进料管路依次穿过一级预热器、二级预热器和三级预热器，所述第二支管连接三级预热器，所述凝液收集罐经冷凝水出管连接二级预热器，凝液收集罐经不凝气管连接一级预热器，一级预热器的不凝气出口连接有真空泵。
2.根据权利要求1所述MVR连续蒸发结晶***，其特征在于：所述进料管路的始端连接有受料罐和进料泵，受料罐的出口连接进料泵，所述离心机的出液口连接有母液缓冲罐，母液缓冲罐的出口连接有母液回料泵，母液回料泵经母液回流管连接受料罐。
3.根据权利要求2所述MVR连续蒸发结晶***，其特征在于：还包括有事故应急***，事故应急***包括地下应急事故池，地下应急事故池经第一应急管连接循环蒸发器底部与结晶器连接的物料管，地下应急事故池经第二应急管连接在晶浆泵和结晶器底部的管路上以及连接在母液缓冲罐和母液回料泵之间的管路上，第一应急管和第二应急管上均配有控制阀门。
4.根据权利要求1或2或3所述MVR连续蒸发结晶***，其特征在于：所述离心机和晶浆泵之间的管路中设有晶浆缓冲罐，晶浆缓冲罐配置有搅拌器。
5.根据权利要求1或2或3所述MVR连续蒸发结晶***，其特征在于：所述结晶器上设有液位检测管，液位检测管两端分别连接结晶器的上部和下部，液位检测管上设有液位监测装置，所述进料管路与结晶器之间设有进料控制阀，液位监测装置与进料控制阀信号连接，在结晶器内物料液位到达设定值时液位监测装置控制进料控制阀关闭停止进料。
6.根据权利要求1或2或3所述MVR连续蒸发结晶***，其特征在于：所述一级预热器、二级预热器和三级预热器均为浮头列管换热器。
7.根据权利要求1或2或3所述MVR连续蒸发结晶***，其特征在于：所述循环蒸发器上设有连接其上部和下部的用于热蒸汽交换的不凝气细管回路，不凝气细管回路与凝液收集罐之间连接有不凝气细支管。
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