CN106512450B - 小型化节能型蒸发再生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小型化节能型蒸发再生装置，包括原、浓缩液箱和蒸馏釜及热泵机组、第一及二换热器、冷却风机和汽液冷却箱。蒸馏釜含有主、副蒸馏釜，主蒸馏釜内有第一加热室、第一原液进口，主蒸馏釜顶部有第一蒸汽出口。热泵机组出口与第一加热室入口连接，热泵机组入口与汽液箱的冷却介质出口相连，冷却介质进口通过冷却风机与第一加热室出口连接。副蒸馏釜的第二加热室入口与第一蒸汽出口相连，第二加热室出口与第二汽液进口相连，第二真空泵与汽液出口连接，第二蒸汽出口与第一汽液进口相连，第二原液进口器与原液箱连通。本发明体积小、投资少、能耗低，适用范围广。适用于化工、制药、水处理等行业。

Description

小型化节能型蒸发再生装置

技术领域

本发明涉及一种液态物料处理装置。具体说，是用来对工业污水、含有杂质的有机溶剂等液态物料进行提纯、再生的蒸发再生装置。适用于化工、制药、水处理等行业。

背景技术

目前，在化工、制药、水处理等行业，用来对工业污水、含有杂质的有机溶剂等液态物料进行提纯、再生的蒸发再生装置主要有多效蒸发、多级闪蒸和机械蒸汽再压缩三种方式。其中的多效蒸发和多级闪蒸方式需要大量蒸汽作为热源，所用设备为大型成套设备，不仅能耗多，投资较大。而机械蒸汽再压缩方式，仅在开机时采用蒸汽加热，待蒸发器中产生蒸汽后，经过压缩机的对蒸发器中产生的二次蒸汽进行压缩，提高了二次蒸汽的能量并加以利用，从而回收了二次蒸汽的潜能，降低了能耗。虽然机械蒸汽再压缩方式可以降低能耗，但仍需配备辅助蒸汽能源，而且由于直接压缩液态物料蒸汽，设备故障率高。以上所提到的传统蒸发设备为多为大型设备，设备的处理量及投资都比较大，不适用于中小型企业，适用范围受到限制。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种小型化节能型蒸发再生装置。这种蒸发再生装置，不仅设备体积小、投资少、能耗低，而且适用范围广。

本发明要解决的上述问题由以下技术方案实现：

本发明的小型化节能型蒸发再生装置包括原液箱、浓缩液箱和蒸馏釜，其特点是还包括热泵机组、第一换热器、第二换热器、冷却风机和汽液冷却箱。

所述蒸馏釜含有主蒸馏釜和副蒸馏釜，主蒸馏釜中部有第一加热室、第一原液进口，主蒸馏釜顶部有第一蒸汽出，第一原液进口借助第二换热器及管道、阀门、过滤器与原液箱连通。

汽液冷却箱上有冷却介质进口、冷却介质出口、第一汽液进口、第二汽液进口、汽液出口、冷凝液出口。

热泵机组上有进口和出口，第一加热室上有第一加热室入口、第一加热室出口，热泵机组出口与第一加热室入口连接，热泵机组入口与所述冷却介质出口相连，冷却介质进口通过冷却风机与第一加热室出口连接。

所述副蒸馏釜中部有第二加热室、第二原液进口，副蒸馏釜顶部有第二蒸汽出口，第二加热室上有第二加热室入口、第二加热室出口，第二加热室入口与所述第一蒸汽出口相连，第二加热室出口通过第二换热器、第二真空泵与所述第二汽液进口相连，第二真空泵与所述汽液出口连接，第二蒸汽出口通过第一换热器、第一真空泵与所述第一汽液进口相连，第二原液进口借助第一换热器及管道、阀门、过滤器与原液箱连通。

其中，主蒸馏釜和副蒸馏釜的内腔底部借助阀门和管道与所述浓缩液箱连通。

本发明的进一步改进方案是，所述第一换热器由两个单元交换器并联而成。

所述第二换热器由两个单元交换器并联而成。

本发明的进一步改进方案是，主蒸馏釜的顶部有破空阀。

本发明的进一步改进方案是，副蒸馏釜的顶部有破空阀。

本发明的进一步改进方案是，原液箱上部两侧箱壁上分别有浮油排出口及阀门和药剂添加口及阀门。

本发明的进一步改进方案是，原液箱底部的侧壁上有第三原液进口及阀门。

本发明的进一步改进方案是，原液箱的箱底上有沉淀物排出口及阀门。

本发明的更进一步改进方案是，浓缩液箱底部有排放口及阀门。

由上述方案可以看出，所述蒸发热源来自于热泵机组及二次蒸汽，利用热泵技术吸收低品热转化为高品热后用于物料的蒸发，与传统多效蒸发热源相比，可降低能量消耗。

本发明采用外压缩式的热泵机组，无需开机时的蒸汽预热，与传统机械蒸汽再压缩来直接压缩物料蒸汽相比，减少了操作难度。同时，压缩热泵***中的循环介质，降低了设备的故障率。采用间接换热方法，整套设备无明火，尤其适用于低沸点易燃易爆溶剂的再生、浓缩。

本发明对被处理物料的预热、蒸发及冷凝，充分利用物料本身的潜热及***的能量输入，与传统蒸发技术相比，更加节能降耗。本发明采用高效换热技术，利用热泵技术吸收低品热转化为高品热后用于物料的蒸发，为蒸发***提供蒸发热源，同时降温后的热泵循环介质用于物料蒸发后洁净蒸气的冷凝，通过此热交换的方式提高能量的利用率。利用蒸发后的物料与原液进行热交换，充分回收蒸发后物料的能量。

本发明经过2-5效的蒸发***达到传统30效的蒸发设备处理量，采用高效换热技术，提高了蒸发效率，降低了能耗。本发明将蒸发***集成在一起，缩小了设备占地面积，因此，适用于中小型企业的水处理及溶剂回收等领域，不仅节能降耗，还可做到环保减排，降低企业的运行成本。

附图说明

图1是本发明的小型化节能型蒸发再生装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的小型化节能型蒸发再生装置含有原液箱21、浓缩液箱24、蒸馏釜、热泵机组11、第一换热器10、第二换热器23、冷却风机12和汽液冷却箱17。

所述蒸馏釜含有主蒸馏釜5和副蒸馏釜8，主蒸馏釜5中部设置有第一加热室、第一原液进口26，主蒸馏釜5顶部设置有第一蒸汽出口4，第一原液进口26借助第二换热器23及管道、阀门、过滤器与原液箱21连通。

所述汽液冷却箱17上加工过有冷却介质进口14、冷却介质出口171、第一汽液进口15、第二汽液进口16、汽液出口172、冷凝液出口173。

热泵机组11上加工有进口和出口，第一加热室上加工有第一加热室入口1、第一加热室出口2，热泵机组11的出口与第一加热室入口1连接，热泵机组11的入口与所述冷却介质出口171相连，冷却介质进口14通过冷却风机12与第一加热室出口2连接。其中，热泵机组中的介质通过第一加热室入口1进入主蒸馏釜5内，用于主蒸馏釜5的蒸发加热。从第一加热室出口2排出的介质用于汽液冷却箱17内汽液的冷凝及冷却。

所述副蒸馏釜8中部设置有第二加热室、第二原液进口9，副蒸馏釜8顶部加工过有第二蒸汽出口7，第二加热室上加工第二加热室入口6、第二加热室出口25，第二加热室入口6与所述第一蒸汽出口4相连，使主蒸馏釜5产生的蒸汽用于副蒸馏釜8的蒸发加热。

第二加热室出口25通过第二换热器23、第二真空泵22与所述第二汽液进口16相连，第二真空泵22与所述汽液出口172连接，由第二真空泵22提供动力，使从第二加热室出口25排出的蒸汽通过第二换热器23与进入主蒸馏釜5的原液进行热交换后，再进入汽液冷却箱17进行冷凝及冷却。同时，第二真空泵22使主蒸馏釜5内产生负压。

第二蒸汽出口7通过第一换热器10、第一真空泵13与所述第二汽液进口16相连，第二原液进口9借助第一换热器10及管道、阀门、过滤器与原液箱21连通。由第一真空泵13提供动力，使从第二蒸汽出口7排出的蒸汽通过第一换热器10与进入副蒸馏釜8的原液进行热交换后，再进入汽液冷却箱17进行冷凝及冷却。同时，第一真空泵13使副蒸馏釜8内产生负压。

浓缩液箱24借助阀门和管道与主蒸馏釜5以及副蒸馏釜8的内腔底部连通。

其中，所述第一换热器10和第二换热器23均由两个单元交换器并联而成。

为方便控制蒸馏釜中的负压状态，在主蒸馏釜5和副蒸馏釜8的顶部均设置有破空阀3。

为除去原液中的浮油或其他杂质，在原液箱21上部一侧箱壁上加工有浮油排出口19，该浮油排出口上安装有阀门。

为便于添加药剂，在原液箱21上部的另一侧箱壁上加工有药剂添加口18，该药剂添加口上安装有阀门。

为便于向原液箱21内充液，在原液箱21底部的侧壁上加工有第三原液进口20，该原液进口上安装有阀门。

为便于排出原液箱21内的沉淀物，在原液箱21的箱底上加工有沉淀物排出口及阀门。

为便于排出浓缩液，在浓缩液箱24底部加工有排放口，排放口处安装有阀门。

本发明的小型化节能型蒸发再生装置运行时，原液箱21内的的原液一路经过第二换热器23与副蒸馏釜8中部第二加热室出口25排出的蒸汽进行热交换，升温后的原液通过第一原液进口26进入主蒸馏釜5内进行蒸发。主蒸馏釜5蒸发的热量来源于热泵机组出口送来的介质，该介质通过第一加热室入口1进入主蒸馏釜5，由第一加热室出口2排出，在第一加热室内对原液进行加热，使原液在负压状态下进行蒸发。该负压由第二真空泵22提供。由第一蒸汽出口4排出的蒸汽通过第二加热室入口6进入副蒸馏釜8，为副蒸馏釜8内原液蒸发提供热源。

原液箱21内的原液另一路经过第一换热器10与副蒸馏釜8顶部的第二蒸汽出口7排出的蒸汽进行热交换，升温后的原液通过第二原液进口9进入副蒸馏釜8内，并在负压状态下进行蒸发。其中的蒸发热源来自于主蒸馏釜5的第一蒸汽出口4排出的蒸汽。副蒸馏釜8内的负压由第一真空泵13提供。

第二蒸汽出口7排出的蒸汽经过第一换热器10初步降温后，由第一真空泵13提供动力进入汽液冷却箱17内进行再次冷却。同时，第一加热室出口25排出的蒸汽经过第二换热器23初步降温后，由第二真空泵22提供动力进入汽液冷却箱17进行再次冷却，冷却后的洁净或者高纯物料以液体形式由冷凝液出口173排出，被用于生产中。汽液冷却箱17内的冷却介质来源于由第一加热室出口2排出的热泵介质，此介质由管路、阀门连接冷却风机12及汽液冷却箱17的冷却进口14及冷却出口171。

主蒸馏釜5及副蒸馏釜8借助阀门、管道，定期排放内腔底部的浓缩液至浓缩液箱24中。

Claims (10)

1.小型化节能型蒸发再生装置，包括原液箱（21）、浓缩液箱（24）和蒸馏釜，其特征在于还包括热泵机组（11）、第一换热器（10）、第二换热器（23）、冷却风机（12）和汽液冷却箱（17）；

所述蒸馏釜含有主蒸馏釜（5）和副蒸馏釜（8），主蒸馏釜（5）中部有第一加热室、第一原液进口（26），主蒸馏釜（5）顶部有第一蒸汽出口（4），第一原液进口（26）借助第二换热器（23）及管道、阀门、过滤器与原液箱（21）连通；

汽液冷却箱（17）上有冷却介质进口（14）、冷却介质出口（171）、第一汽液进口（15）、第二汽液进口（16）、汽液出口（172）、冷凝液出口（173）；

热泵机组（11）上有进口和出口，第一加热室上有第一加热室入口（1）、第一加热室出口（2），热泵机组（11）出口与第一加热室入口（1）连接，热泵机组（11）入口与所述冷却介质出口（171）相连，冷却介质进口（14）通过冷却风机（12）与第一加热室出口（2）连接；

所述副蒸馏釜（8）中部有第二加热室、第二原液进口（9），副蒸馏釜（8）顶部有第二蒸汽出口（7），第二加热室上有第二加热室入口（6）、第二加热室出口（25），第二加热室入口（6）与所述第一蒸汽出口（4）相连，第二加热室出口（25）通过第二换热器（23）、第二真空泵（22）与所述第二汽液进口（16）相连，第二真空泵（22）与所述汽液出口（172）连接，第二蒸汽出口（7）通过第一换热器（10）、第一真空泵（13）与所述第一汽液进口（15）相连，第二原液进口（9）借助第一换热器（10）及管道、阀门、过滤器与原液箱（21）连通。

2.根据权利要求1所述的小型化节能型蒸发再生装置，其特征在于主蒸馏釜（5）和副蒸馏釜（8）的内腔底部借助阀门和管道与所述浓缩液箱（24）连通。

3.根据权利要求1所述的小型化节能型蒸发再生装置，其特征在于所述第一换热器（10）由两个单元交换器并联而成。

4.根据权利要求1所述的小型化节能型蒸发再生装置，其特征在于所述第二换热器（23）由两个单元交换器并联而成。

5.根据权利要求1所述的小型化节能型蒸发再生装置，其特征在于主蒸馏釜（5）的顶部有破空阀（3）。

6.根据权利要求1所述的小型化节能型蒸发再生装置，其特征在于副蒸馏釜（8）的顶部有破空阀（3）。

7.根据权利要求1所述的小型化节能型蒸发再生装置，其特征在于原液箱（21）上部两侧箱壁上分别有浮油排出口（19）及阀门和药剂添加口（18）及阀门。

8.根据权利要求1所述的小型化节能型蒸发再生装置，其特征在于原液箱21底部的侧壁上有第三原液进（20）及阀门。

9.根据权利要求1所述的小型化节能型蒸发再生装置，其特征在于原液箱（21）的箱底上有沉淀物排出口及阀门。

10.根据权利要求1~9中任一项所述的小型化节能型蒸发再生装置，其特征在于浓缩液箱（24） 底部有排放口及阀门。