CN107042022A - 一种亚重力场强化多级蒸发*** - Google Patents
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Abstract
一种亚重力场强化多级蒸发***，由多级蒸发结构组成，按各级蒸发结构空气与溶液的不同组合型式，共可形成三种不同操作模式，分别为空气串联溶液并联、空气串联溶液串联和空气并联溶液串联。***利用空气载湿能力随温度升高而增大的特点进行蒸发操作，在蒸发室中，溶液与空气通过直接接触传热传质，溶液喷洒于旋转填料上，在亚重力场作用下使其均匀分布，强化传热传质，同时防止结垢现象。溶液通过吸收自身热量气化，同时空气通过溶液加热升温后能够携带更多的水蒸气，带走已经气化的溶液，从而实现蒸发的目的。
Description
技术领域
本发明属于蒸发处理领域，具体涉及一种亚重力场强化多级蒸发***。
背景技术
蒸发过程是化工、轻工、食品、制药、污水处理等工业过程中的常见和主要过程。蒸发过程需要消耗大量蒸汽，是一个高能耗过程。由于蒸发过程在流程工业中面广量大，因此提高蒸发过程中的能量利用率对石化、冶金等流程工业节能增效、提升产业竞争力具有重要的意义。
当前，利用蒸发法进行溶液浓缩的技术主要是多效蒸发技术以及机械蒸汽再压缩技术。多效蒸发是利用前一级蒸发器产生的二次蒸汽作为热源加热后一级蒸发器，多个蒸发器串联起来进行操作，使得蒸汽使用量大为降低；机械蒸汽再压缩技术是对从蒸发器产生的二次蒸汽进行再压缩，使其热力品质提升，重新作为加热蒸汽进入蒸发器中，以补充甚至完全替代生蒸汽。
多效蒸发技术虽然节省了部分生蒸汽，但第一效仍需不断供应蒸汽，末效产生的二次蒸汽基本直接冷凝而未进行利用，且效数越多，设备体积愈发庞大，设备投资较大；机械蒸汽再压缩技术克服了多效蒸发末效剩余二次蒸汽直接冷凝排放而造成的浪费现象，其运行成本主要为蒸汽压缩机的电能消耗，但其核心设备蒸汽压缩机的防腐防锈保护以及在长期运行工况下的安全可靠性是一个有待解决的难题。
发明内容
本发明的针对现有技术中的不足，提供一种亚重力场强化多级蒸发***，利用空气载湿能力来带走溶液中的纯水，进而达到蒸发目的的方法。实现蒸发的原理是利用空气的载湿能力随温度升高而增大的特点，通过热溶液与空气进行直接接触传热传质，升温吸湿后的空气进入回热器与溶液进行换热，能量合理利用。采用多级蒸发结构型式，达到减少风量，降低风机能耗的目的；通过填料低速旋转，形成亚重力场，溶液均匀分布于填料上，强化传热传质效果，溶液在填料中形成沿径向向四周运动趋势，防止产生结垢现象。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种亚重力场强化多级蒸发***，其特征在于，包括：储液罐、预热器、一级蒸发结构、二级蒸发结构、三级蒸发结构、风机、进料泵、循环泵和循环液罐，所述一级蒸发结构、二级蒸发结构和三级蒸发结构均包括蒸发室、冷凝回热器和冷凝除湿器；所述储液罐中的原料溶液和循环液罐中的浓缩溶液分别在进料泵和循环泵的作用下混合，混合液平均分为三股分别进入各级蒸发结构的冷凝回热器中，混合液吸收湿空气余热后汇合进入预热器，通过蒸汽加热后，再次平均分流为三股分别进入各级蒸发结构的蒸发室，在蒸发室中与循环空气直接接触传热传质，并自蒸发室底部流入循环液罐；所述循环空气在风机的作用下依次经过一级蒸发结构、二级蒸发结构和三级蒸发结构，不断循环。
一种亚重力场强化多级蒸发***，其特征在于，包括：储液罐、进料泵、循环泵、一级蒸发结构、二级蒸发结构、三级蒸发结构、风机和循环液罐，所述一级蒸发结构、二级蒸发结构和三级蒸发结构均包括蒸发室、冷凝回热器、冷凝除湿器和预热器；所述储液罐中的原料溶液和循环液罐中的浓缩溶液分别在进料泵和循环泵的作用下混合，混合液依次进入三级蒸发结构、二级蒸发结构和一级蒸发结构，在各级蒸发结构中分别经冷凝回热器和预热器加热后进入蒸发室，在蒸发室中与循环空气直接接触传热传质，并自蒸发室底部流入循环液罐；所述循环空气在风机作用下，依次经过一级蒸发结构、二级蒸发结构和三级蒸发结构，不断循环。
一种亚重力场强化多级蒸发***，其特征在于，包括：储液罐、进料泵、循环泵、一级蒸发结构、二级蒸发结构、三级蒸发结构、除尘器、风机和循环液罐，所述一级蒸发结构、二级蒸发结构和三级蒸发结构均包括蒸发室、冷凝回热器和预热器；所述储液罐中的原料溶液和循环液罐中的浓缩溶液分别在进料泵和循环泵的作用下混合，混合液依次进入三级蒸发结构、二级蒸发结构和一级蒸发结构，在各级蒸发结构中分别经冷凝回热器和预热器加热后进入蒸发室，在蒸发室中与空气直接接触传热传质，并自蒸发室底部流入循环液罐；空气在除尘器和风机的作用下，分别进入一级蒸发结构、二级蒸发结构和三级蒸发结构并最终放空。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
所述混合液通过阀门控制进入各级蒸发结构的冷凝回热器的流量相同；混合液流经预热器时，通过阀门控制，平均分为三股进入各级蒸发结构的蒸发室中。
所述风机将循环空气从蒸发室底部吹入，循环空气被混合液加热后带走混合液中的水分，并在冷凝回热器中与混合液换热，回收循环空气余热，再经冷凝除湿器与冷却水换热，使循环空气恢复到进入蒸发室之前的状态，之后进入下一级蒸发结构，进行闭式循环。
所述冷凝除湿器通过循环冷却水为循环空气降温，循环冷却水吸收循环空气热量后通过凉水塔进行降温，由循环泵再次打入冷凝除湿器循环操作。
所述蒸发室上部设有溶液进口管，溶液进口管与预热器相连用于混合液的进入；蒸发室底部设有溶液出口管，溶液出口管与循环液罐相连，用于浓缩溶液的流出；蒸发室下部还设有空气进口管，空气进口管与风机相连用于循环空气的进入；蒸发室顶部还设有空气出口管，空气出口管与冷凝回热器相连，用于循环空气的流出，回收利用循环空气余热。
所述蒸发室上部设有溶液进口管，溶液进口管与预热器相连用于混合液的进入；蒸发室底部设有溶液出口管，溶液出口管与循环液罐相连，用于浓缩溶液的流出；蒸发室下部还设有空气进口管，空气进口管与风机、除尘器相连，用于空气的进入；蒸发室顶部还设有空气出口管，空气出口管与冷凝回热器相连，空气从冷凝回热器放空。
所述蒸发室采用喷淋式结构，顶部设有多个喷头，各喷头喷出的混合液以一定角度呈锥形下落，溶液进口管通入蒸发室后在蒸发室顶部形成圆形支架，喷头均匀地布置在支架上。
所述蒸发室采用亚重力场旋转结构，具有固定于转轴之上的圆柱形填料层，热溶液首先通过蒸发室顶部喷头喷淋至填料上，电机通过皮带带动转轴旋转，填料在转轴带动下进行低速旋转，形成亚重力场，溶液均匀分布于填料中，产生沿径向从中间到填料四周的运动趋势。
本发明的有益效果是：根据所需处理溶液的处理量、浓度、处理要求不同，以及操作环境的差异，可采用不同串并联型式的蒸发***。当所需处理溶液初始浓度较低时，而处理浓度要求较高时，为达到指定处理要求，需进行多次循环操作，此时宜采用溶液串联型式，通过多级蒸发室串联操作，逐步浓缩溶液至指定处理要求；当所需处理溶液的处理量较大时，为提高处理效率，此时宜采用溶液并联型式，通过多级蒸发室并联操作，从而在无需提高风机性能的条件下增大溶液处理量；当环境温度适宜，波动范围较小，且控制精度要求不高时，可采用空气并联型式，此时载湿空气可直接取自外界大气，无需增设冷凝除湿设备；当环境温度波动范围较大，或控制精度要求较高时，应采用空气串联型式，此时载湿空气为闭式循环，与外界环境无关，便于进行***控制。
附图说明
图1是本发明第一实施例（空气串联溶液并联）的工作示意图。
图2是本发明第二实施例（空气串联溶液串联）的工作示意图。
图3是本发明第三实施例（空气并联溶液串联）的工作示意图。
图4是本发明第一、第二实施例中循环冷却***工作的示意图。
附图标记如下：储液罐11、21、31；循环液罐19、27、37；进料泵171、221、321；循环泵172、222、322；一级蒸发结构13、23、33；二级蒸发结构14、24、34；三级蒸发结构15、25、35；风机161、162、163、261、262、263、361、362、363；除尘器333、343、353；阀门181、182、183、184、185、186；冷凝回热器132、142、152、232、242、252、332、342、352；冷凝除湿器133、143、153、233、243、253；预热器12、234、244、254、334、344、354；溶液进口管1311、1411、1511、2311、2411、2511、3311、3411、3511；溶液出口管1312、1412、1512、2312、2412、2512、3312、3412、3512；空气进口管1313、1413、1513、2313、2413、2513、3313、3413、3513；空气出口管1314、1414、1514、2314、2414、2514、3314、3414、3514。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
第一实施例
如图1所示的空气串联溶液并联的亚重力场强化多级蒸发***，包括储液罐11、预热器12、一级蒸发结构13、二级蒸发结构14、三级蒸发结构15、风机161、162、163、进料泵171、循环泵172和循环液罐19，一级蒸发结构13、二级蒸发结构14和三级蒸发结构15均包括蒸发室131、141、151、冷凝回热器132、142、152和冷凝除湿器133、143、153。
蒸发室131、141、151上部设有溶液进口管1311、1411、1511，溶液进口管1311、1411、1511与预热器12相连用于混合液的进入，蒸发室131、141、151底部设有溶液出口管1312、1412、1512，溶液出口管1312、1412、1512与循环液罐19相连，用于浓缩溶液的流出，蒸发室131、141、151下部还设有空气进口管1313、1413、1513，空气进口管1313、1413、1513与风机161、162、163相连用于循环空气的进入，蒸发室131、141、151顶部还设有空气出口管1314、1414、1514，空气出口管1314、1414、1514与冷凝回热器132、142、152相连，用于循环空气的流出，回收利用循环空气余热。蒸发室131、141、151采用喷淋式结构，在顶部设有多个喷头，各喷头喷出的溶液以一定角度呈锥形下落，溶液进口管1311、1411、1511伸入蒸发室131、141、151后在蒸发室131、141、151顶部形成圆形支架，喷头均布于其上，便于液滴喷洒均匀。喷头下部设置圆柱形填料固定于转轴之上，电机通过皮带带动转轴，从而使填料低速旋转形成亚重力场，喷淋在填料上的热溶液经较弱离心力作用，形成从中间向四周发散的运动趋势，均匀分布于填料中，空气自下而上进入填料，与溶液逆流接触传热传质，该结构对于转轴强度、刚度及动密封要求较低，易于实现。转轴与圆柱形填料架固定，从蒸发室131、141、151底部穿出，与蒸发室131、141、151底部接触处采用动密封。
储液罐11和循环液罐19相连，并连接至冷凝回热器132、142、152，各级冷凝回热器132、142、152通过预热器12分别连接至蒸发室131、141、151，各级蒸发室131、141、151与循环液罐19相连。管道风机161、162、163依次与蒸发室131、141、151的循环空气进口管1313、1413、1513相连，循环空气出口管1314、1414、1514与各级冷凝回热器132、142、152和各级冷凝除湿器133、143、153相连。
***工艺流程为：通过进料泵171和循环泵172将储液罐11及循环液罐19中的溶液混合并打入到冷凝回热器132、142、152中，与循环空气进行换热，之后进入预热器12与蒸汽换热后分别进入到蒸发室131、141、151中，与循环空气进行直接接触传热传质，浓缩后的混合液（浓缩溶液）进入循环液罐19中，通过循环液罐19中部管道直接通入循环液罐19底部，溶液出口设于循环液罐19侧面上部，保证固体结晶、沉淀物滞留于循环液罐19底部，用于循环的溶液为上部清液，部分上部清液与原料溶液混合再次循环，循环液罐19底部部分溶液被引出进行结晶处理，固液分离。利用管道风机161将循环空气打入蒸发室131与热溶液直接接触，进行升温吸湿，经冷凝回热器132冷凝换热后，循环空气初步降温，冷凝水排出，再进入冷凝除湿器133中与冷却水换热，进一步降温后循环空气重新具有吸湿能力，再次打入二级蒸发结构14和三级蒸发结构15，其吸湿除湿机理与一级蒸发结构13相同，空气在各级蒸发结构中不断循环作用。其中，通过循环液罐19内液位高度，控制原料阀与循环阀开度，分别控制来自储液罐11和循环液罐19的溶液流量，并通过阀门181、182、183控制进入到各级冷凝回热器132、142、152的溶液流量相同，以使各级蒸发冷凝换热工况相同。混合液流经预热器12时，通过阀门184、185、186控制，平均分为三股进入各级蒸发结构的蒸发室131、141、151中。
其中，利用蒸汽作为热源，将混合液加热到指定温度，选用空气作为吸湿载体，循环空气在风机161、162、163的作用下进入蒸发室131、141、151，混合液在蒸发室131、141、151中与空气进行直接接触传热传质，空气温度升高，混合液中的部分纯水气化，空气携带走这部分水蒸气，并进入冷凝回热器132、142、152中与溶液换热，进行初步冷凝，回收利用空气余热，同时空气中的部分水蒸气冷凝析出，之后，初步降温后循环空气再次通入冷凝除湿器133、143、153中，与循环冷却水换热后恢复到进入蒸发室131、141、151之前状态，并且引入到下级蒸发室，进行循环载湿除湿；采用多级蒸发结构串联，达到节约空气用量，降低风机能耗的目的。
***运行时，在风机161、162、163作用下，循环空气在管道、蒸发室131、141、151、冷凝回热器132、142、152、冷凝除湿器133、143、153内进行循环流动；溶液在流经各级冷凝回热器和预热器后，达到指定温度，通过溶液进口管1311、1411、1511伸入蒸发室131、141、151顶部，通过顶部液体分布器进入各支管中，支管上均匀分布多个喷头，溶液经喷头喷出后以锥形下落，经亚重力场弱离心力作用后均匀分布于填料中，空气经风机161、162、163自蒸发室底部空气进口管1313、1413、1513鼓入蒸发室131、141、151中，空气与溶液进行逆流直接接触传热传质，浓缩液自蒸发室底部溶液出口管1312、1412、1512流入循环液罐19中，载湿空气自蒸发室131、141、151顶部空气出口管1314、1414、1514引入冷凝回热器132、142、152，与溶液进行换热，回收热量，节约加热蒸汽消耗量。
驱动热源可由工业生产过程中的低品位热能提供，可与其它工业过程进行联合生产，回收利用工业废热，降低能源消耗，溶液经冷凝回热器132、142、152和预热器12加热后温度达到处理条件。
实际操作中，蒸发工艺分为两个阶段：开车阶段和稳定运行阶段。开车阶段时，进料液仅为母液，母液通入***后，经首次蒸发溶液浓度尚未达到处理要求，此时停止通入母液，溶液在***中进行强制循环，多次蒸发后达到处理浓度；稳定运行阶段，达到处理浓度的溶液，一部分引出***进行下级结晶工艺操作，剩余部分将于母液按照一定比例进行混合，使之能够在经过一次蒸发操作后混合液浓度达到处理要求，从而实现连续蒸发操作的目的。更为具体地，开车阶段，母液分别在蒸发结构13、14、15中进行蒸发浓缩，将原料阀关闭，不再通入母液，并将浓缩液在各蒸发结构内部进行强制循环蒸发，直至达到处理要求后送入循环液罐19；稳定运行阶段，通过原料阀与循环阀分别控制来自储液罐11的母液流量与来自循环液罐19的浓缩液流量进行配比，开始连续稳定蒸发操作。
该实施例中，溶液并联式适用于溶液处理量较大的情况，通过多级蒸发室并联操作，从而在无需提高风机性能的条件下增大溶液处理量，提高处理效率；空气串联式适用于环境温度波动范围较大或控制精度要求较高时，此时载湿空气为闭式循环，与外界环境无关，稳定操作条件下，***中空气进行循环操作，从蒸发室吸湿后的空气经冷凝回热器及冷凝除湿器降温除湿后，重新具有载湿能力，再次进入蒸发室进行吸湿，***运行稳定，易于进行控制。
第二实施例
如图2所示的空气串联溶液串联的亚重力场强化多级蒸发***，其循环空气结构和原理与第一实施例相同，均为闭式结构，并且第二实施例中各部件的结构功能与第一实施例中相同，因此不再赘述，不同之处在于连接方式和工作原理，以下仅对不同点进行阐述。
***包括储液罐21、进料泵221、循环泵222、一级蒸发结构23、二级蒸发结构24、三级蒸发结构25、风机261、262、263和循环液罐27，一级蒸发结构23、二级蒸发结构24和三级蒸发结构25均包括蒸发室231、241、251、冷凝回热器232、242、252、冷凝除湿器233、243、253和预热器234、244、254；储液罐21中的原料溶液和循环液罐27中的浓缩溶液分别在进料泵221和循环泵222的作用下混合，混合液依次进入三级蒸发结构25、二级蒸发结构24和一级蒸发结构23，在各级蒸发结构中分别经冷凝回热器252、242、232和预热器254、244、234加热后进入蒸发室251、241、231，在蒸发室251、241、231中与循环空气直接接触传热传质，并自蒸发室251、241、231底部流入循环液罐27；循环空气在风机261、262、263作用下，依次经过一级蒸发结构23、二级蒸发结构24和三级蒸发结构25，不断循环。
对于溶液串联型式的蒸发***，开车阶段，母液经蒸发结构25进行蒸发浓缩后，再依次引入到蒸发结构24、23中，经多级蒸发浓缩后的母液尚未达到配比浓度，此时将原料阀关闭，不再通入母液，浓缩液重新引入蒸发结构25中进行强制循环蒸发，多次循环后，溶液浓度不断提高，达到要求后送入循环液罐27；稳定运行阶段，通过原料阀与循环阀分别控制来自储液罐21的母液流量与来自循环液罐27的流量进行配比，开始连续稳定蒸发操作。
第二实施例相比于第一实施例，不同之处在于采用了溶液串联式，适用于所需处理溶液初始浓度较低而处理浓度要求较高时，为达到指定处理要求，需进行多次循环操作，通过多级蒸发室串联操作，逐步浓缩溶液至指定处理要求。
图4所示的循环冷却***适用于第一、第二实施例，循环冷却水作为冷凝除湿器中的冷却介质，利用循环泵将冷却水打循环，循环冷却水吸热后打入冷却塔进行降温，热水由塔顶向下喷淋成水滴状或水膜状，冷却塔选用抽风式冷却搭，在风机作用下，空气由下向上流动与冷却水形成逆流，冷却水与周围空气存在温度差和湿度差，形成蒸发传热与接触传热两种传热形式，其中蒸发传热是冷却水在冷却塔中气化从液相中传递至气相的潜热，占热量传递的主要部分，接触传热是冷却水与空气直接换热，由空气温度升高体现的显热，占热量传递的少量部分。
第三实施例
如图3所示的空气并联溶液串联的亚重力场强化多级蒸发***，其溶液循环结构和原理与第二实施例相同，均为串联形式，并且第三实施例中各部件的结构功能与第一、第二实施例相同，因此不再赘述，不同之处在于连接方式和工作原理，以下仅对不同点进行阐述。
***包括储液罐31、进料泵321、循环泵322、一级蒸发结构33、二级蒸发结构34、三级蒸发结构35、除尘器333、343、353、风机361、362、363和循环液罐37，一级蒸发结构33、二级蒸发结构34和三级蒸发结构35均包括蒸发室331、341、351、冷凝回热器332、342、352和预热器334、344、354；储液罐31中的原料溶液和循环液罐37中的浓缩溶液分别在进料泵321和循环泵322的作用下混合，混合液依次进入三级蒸发结构35、二级蒸发结构34和一级蒸发结构33，在各级蒸发结构中分别经冷凝回热器352、342、332和预热器354、344、334加热后进入蒸发室351、341、331，在蒸发室351、341、331中与空气直接接触传热传质，并自蒸发室351、341、331底部流入循环液罐37；空气在风机361、362、363的作用下，经除尘器333、343、353除去微小颗粒后分别进入一级蒸发结构33、二级蒸发结构34和三级蒸发结构35，进行载湿操作。空气进口管3313、3413、3513与风机361、362、363、除尘器333、343、353依次相连，用于空气的进入，空气出口管3314、3414、3514与冷凝回热器332、342、352相连，并从冷凝回热器332、342、352放空。
第三实施例相比于第二实施例，不同之处在于采用了空气并联式，适用于环境温度适宜、波动范围较小且控制精度要求不高时，此时载湿空气可直接取自外界大气，无需增设冷凝除湿设备。
下面以废水处理为例，针对第一实施例进行***的能耗计算。
处理目标：所处理工业废水的蒸发量定为500t/d，原料废水是浓度为20%的硫酸镁溶液，通过蒸发处理后浓度达到40%，之后排出***进行结晶及固液分离处理。
***能耗计算：废水经冷凝回热器和预热器加热升温至95℃，35℃的饱和湿空气自蒸发室底部进入，与自蒸发室顶部进入的废水进行直接接触传热传质，浓缩后废水降至40℃，从蒸发室底部排出，空气升温吸湿后达到90℃，相对湿度95%，从蒸发室顶部排出；废水经冷凝回热器加热至85℃，又经预热器加热至95℃，蒸汽提供热量为2691.79kW，蒸发一吨水需消耗蒸汽0.21t，费用为42元。
本发明广泛适用于印染、化工、造纸、医药、农药、食品、海水淡化、精细化工等行业，能够实现不同温度要求下的蒸发操作。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种亚重力场强化多级蒸发***，其特征在于，包括：储液罐（11）、预热器（12）、一级蒸发结构（13）、二级蒸发结构（14）、三级蒸发结构（15）、风机（161、162、163）、进料泵（171）、循环泵（172）和循环液罐（19），所述一级蒸发结构（13）、二级蒸发结构（14）和三级蒸发结构（15）均包括蒸发室（131、141、151）、冷凝回热器（132、142、152）和冷凝除湿器（133、143、153）；所述储液罐（11）中的原料溶液和循环液罐（19）中的浓缩溶液分别在进料泵（171）和循环泵（172）的作用下混合，混合液平均分为三股分别进入各级蒸发结构的冷凝回热器（132、142、152）中，混合液吸收湿空气余热后汇合进入预热器（12），通过蒸汽加热后，再次平均分流为三股分别进入各级蒸发结构的蒸发室（131、141、151），在蒸发室（131、141、151）中与循环空气直接接触传热传质，并自蒸发室（131、141、151）底部流入循环液罐（19）；所述循环空气在风机（161、162、163）的作用下依次经过一级蒸发结构（13）、二级蒸发结构（14）和三级蒸发结构（15），不断循环。
2.一种亚重力场强化多级蒸发***，其特征在于，包括：储液罐（21）、进料泵（221）、循环泵（222）、一级蒸发结构（23）、二级蒸发结构（24）、三级蒸发结构（25）、风机（261、262、263）和循环液罐（27），所述一级蒸发结构（23）、二级蒸发结构（24）和三级蒸发结构（25）均包括蒸发室（231、241、251）、冷凝回热器（232、242、252）、冷凝除湿器（233、243、253）和预热器（234、244、254）；所述储液罐（21）中的原料溶液和循环液罐（27）中的浓缩溶液分别在进料泵（221）和循环泵（222）的作用下混合，混合液依次进入三级蒸发结构（25）、二级蒸发结构（24）和一级蒸发结构（23），在各级蒸发结构中分别经冷凝回热器（252、242、232）和预热器（254、244、234）加热后进入蒸发室（251、241、231），在蒸发室（251、241、231）中与循环空气直接接触传热传质，并自蒸发室（251、241、231）底部流入循环液罐（27）；所述循环空气在风机（261、262、263）作用下，依次经过一级蒸发结构（23）、二级蒸发结构（24）和三级蒸发结构（25），不断循环。
3.一种亚重力场强化多级蒸发***，其特征在于，包括：储液罐（31）、进料泵（321）、循环泵（322）、一级蒸发结构（33）、二级蒸发结构（34）、三级蒸发结构（35）、除尘器（333、343、353）、风机（361、362、363）和循环液罐（37），所述一级蒸发结构（33）、二级蒸发结构（34）和三级蒸发结构（35）均包括蒸发室（331、341、351）、冷凝回热器（332、342、352）和预热器（334、344、354）；所述储液罐（31）中的原料溶液和循环液罐（37）中的浓缩溶液分别在进料泵（321）和循环泵（322）的作用下混合，混合液依次进入三级蒸发结构（35）、二级蒸发结构（34）和一级蒸发结构（33），在各级蒸发结构中分别经冷凝回热器（352、342、332）和预热器（354、344、334）加热后进入蒸发室（351、341、331），在蒸发室（351、341、331）中与空气直接接触传热传质，并自蒸发室（351、341、331）底部流入循环液罐（37）；空气在除尘器（333、343、353）和风机（361、362、363）的作用下，分别进入一级蒸发结构（33）、二级蒸发结构（34）和三级蒸发结构（35）并最终放空。
4.如权利要求1所述的一种亚重力场强化多级蒸发***，其特征在于：所述混合液通过阀门（181、182、183）控制进入各级蒸发结构的冷凝回热器（132、142、152）的流量相同；混合液流经预热器（12）时，通过阀门（184、185、186）控制，平均分为三股进入各级蒸发结构的蒸发室（131、141、151）中。
5.如权利要求1或2所述的一种亚重力场强化多级蒸发***，其特征在于：所述风机（161、162、163、261、262、263）将循环空气从蒸发室（131、141、151、231、241、251）底部吹入，循环空气被混合液加热后带走混合液中的水分，并在冷凝回热器（132、142、152、232、242、252）中与混合液换热，回收循环空气余热，再经冷凝除湿器（133、143、153、233、243、253）与冷却水换热，使循环空气恢复到进入蒸发室（131、141、151、231、241、251）之前的状态，之后进入下一级蒸发结构，进行闭式循环。
6.如权利要求5所述的一种亚重力场强化多级蒸发***，其特征在于：所述冷凝除湿器（133、143、153、233、243、253）通过循环冷却水为循环空气降温，循环冷却水吸收循环空气热量后通过凉水塔进行降温，由循环泵再次打入冷凝除湿器（133、143、153、233、243、253）循环操作。
7.如权利要求1或2所述的一种亚重力场强化多级蒸发***，其特征在于：所述蒸发室（131、141、151、231、241、251）上部设有溶液进口管（1311、1411、1511、2311、2411、2511），溶液进口管（1311、1411、1511、2311、2411、2511）与预热器（12、234、244、254）相连用于混合液的进入；蒸发室（131、141、151、231、241、251）底部设有溶液出口管（1312、1412、1512、2312、2412、2512），溶液出口管（1312、1412、1512、2312、2412、2512）与循环液罐（19、27）相连，用于浓缩溶液的流出；蒸发室（131、141、151、231、241、251）下部还设有空气进口管（1313、1413、1513、2313、2413、2513），空气进口管（1313、1413、1513、2313、2413、2513）与风机（161、162、163、261、262、263）相连用于循环空气的进入；蒸发室（131、141、151、231、241、251）顶部还设有空气出口管（1314、1414、1514、2314、2414、2514），空气出口管（1314、1414、1514、2314、2414、2514）与冷凝回热器（132、142、152、232、242、252）相连，用于循环空气的流出，回收利用循环空气余热。
8.如权利要求3所述的一种亚重力场强化多级蒸发***，其特征在于：所述蒸发室（331、341、351）上部设有溶液进口管（3311、3411、3511），溶液进口管（3311、3411、3511）与预热器（334、344、354）相连用于混合液的进入；蒸发室（331、341、351）底部设有溶液出口管（3312、3412、3512），溶液出口管（3312、3412、3512）与循环液罐（37）相连，用于浓缩溶液的流出；蒸发室（331、341、351）下部还设有空气进口管（3313、3413、3513），空气进口管（3313、3413、3513）与风机（361、362、363）、除尘器（333、343、353）相连，用于空气的进入；蒸发室（331、341、351）顶部还设有空气出口管（3314、3414、3514），空气出口管（3314、3414、3514）与冷凝回热器（332、342、352）相连，空气从冷凝回热器（332、342、352）放空。
9.如权利要求1或2或3所述的一种亚重力场强化多级蒸发***，其特征在于：所述蒸发室（131、141、151、231、241、251、331、341、351）采用喷淋式结构，顶部设有多个喷头，各喷头喷出的混合液以一定角度呈锥形下落，溶液进口管（1311、1411、1511、2311、2411、2511、3311、3411、3511）通入蒸发室（131、141、151、231、241、251、331、341、351）后在蒸发室（131、141、151、231、241、251、331、341、351）顶部形成圆形支架，喷头均匀地布置在支架上。
10.如权利要求9所述的一种亚重力场强化多级蒸发***，其特征在于：所述蒸发室（131、141、151、231、241、251、331、341、351）采用亚重力场旋转结构，具有固定于转轴之上的圆柱形填料层，热溶液通过蒸发室顶部喷头喷淋至填料上，电机通过皮带带动转轴旋转，填料在转轴带动下进行低速旋转，形成亚重力场，溶液均匀分布于填料中，产生沿径向从中间到填料四周的运动趋势。
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