一種節(jié)能蒸發(fā)工藝及其系統(tǒng)的制作方法

專利名稱：一種節(jié)能蒸發(fā)工藝及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種高效節(jié)能蒸發(fā)エ藝及其系統(tǒng)，屬于二次蒸汽余熱回收，高效循環(huán)利用領(lǐng)域。具體涉及ー種在蒸發(fā)エ藝中回收利用二次蒸汽的余熱，從而實(shí)現(xiàn)熱能循環(huán)利用的エ藝，可廣泛用于污水、廢水處理、海水淡化、化工生產(chǎn)中溶液濃縮等エ業(yè)部門。
背景技術(shù)：
蒸發(fā)是通過加熱使溶劑汽化，從而獲得濃縮溶液或固體溶質(zhì)的操作方法。蒸發(fā)可以在常壓、減壓或加壓下進(jìn)行。目前エ業(yè)上常用的蒸發(fā)類型有單效蒸發(fā)、多效蒸發(fā)、熱泵蒸發(fā)以及減壓閃蒸，四種蒸發(fā)類型，各有利弊，但普遍存在適用范圍不廣、投資大、維護(hù)成本高等缺點(diǎn)。其中，熱泵蒸發(fā)，是指把產(chǎn)生的二次蒸汽，利用蒸汽壓縮機(jī)的絕熱壓縮或利用蒸汽噴射泵壓縮，提高壓カ后送回加熱室，再次用作加熱蒸汽，提供汽化所需的熱量。但由于 蒸汽壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，所以投資成本和維護(hù)費(fèi)用較高；對于蒸汽噴射泵由于其攜帯比(驅(qū)動(dòng)蒸汽量與吸入二次蒸汽量的比值)不高，所以總有部分剰余二次蒸汽，而且，如果采用的驅(qū)動(dòng)蒸汽中含有液滴，容易使噴嘴磨損，使效率更為下降，這種蒸發(fā)模式以MVR蒸發(fā)器為代表。因此，如果能找到ー種將二次蒸汽回收循環(huán)利用，且投資成本低，運(yùn)行維護(hù)簡單的高效回?zé)嵴舭l(fā)エ藝及其系統(tǒng)，可為蒸發(fā)處理行業(yè)提供ー種環(huán)保、節(jié)能、有利發(fā)展的良好途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種蒸汽再壓縮蒸發(fā)エ藝方法，該エ藝方法能夠?qū)訜岷螽a(chǎn)生的二次蒸汽中的熱能進(jìn)行有效的利用，降低運(yùn)行成本，節(jié)約大量能源。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)系統(tǒng)及方案是二次蒸汽再壓縮蒸發(fā)エ藝系統(tǒng)及方法，包括換熱器2、循環(huán)水泵6、蒸發(fā)器I及與其相連的高溫高壓液體噴射循環(huán)系統(tǒng)，該循環(huán)系統(tǒng)包括水噴射器3，高壓水泵5，汽-液分離器4。其中，原料液a通過輸送管路與換熱器2料液入口相連，換熱器2料液出ロ通過輸送管路與蒸發(fā)器I料液入口相連，原料液a的濃縮液通過循環(huán)水泵6同時(shí)與蒸發(fā)器I料液入口相連，蒸發(fā)器I中輸出的二次蒸汽通過水噴射器與高溫高壓液體噴射循環(huán)系統(tǒng)相連，液體噴射循環(huán)系統(tǒng)包括高壓水泵5、水噴射器3和汽-液分離器4，蒸發(fā)器I冷凝液出ロ通過輸送管路與換熱器2冷凝液入口相連。原料液a在蒸發(fā)器I內(nèi)在循環(huán)水泵6的作用下不斷循環(huán)吸熱沸騰汽化產(chǎn)生二次蒸汽，二次蒸汽通過高溫液體噴射抽吸并加壓，與高溫液體形成處于沸點(diǎn)溫度的高壓汽-液混合物,這種混合物進(jìn)入汽-液分離器4，分離出的高溫液體繼續(xù)參與水噴射器3的高溫高壓液體循環(huán)，完成二次蒸汽的抽吸以及加壓工作，使二次蒸汽升溫，分離出的蒸氣作為加熱蒸汽回輸?shù)秸舭l(fā)器1，在蒸發(fā)器I內(nèi)放熱，加熱原料液a，使原料液a沸騰汽化產(chǎn)生二次蒸汽，加熱蒸汽同時(shí)凝結(jié)為冷凝液C，使熱量循環(huán)利用，冷凝液c從蒸發(fā)器I內(nèi)排到換熱器2內(nèi)與原料液a發(fā)生熱交換，使原料液a升溫，冷凝液c放熱后排出。
在加壓二次蒸汽回輸?shù)秸舭l(fā)器I內(nèi)進(jìn)行加熱時(shí)，也可以混入生蒸汽b或者與生蒸汽b進(jìn)ー步換熱后，再進(jìn)入蒸發(fā)器I對原料液a進(jìn)行加熱蒸發(fā)。所述蒸發(fā)エ藝中原料液a在蒸發(fā)器I內(nèi)吸熱沸騰汽化產(chǎn)生二次蒸汽的過程，可以采用原料液a的濃縮液循環(huán)的方式進(jìn)行換熱，也可以采取其它提高換熱效率的方式。所述蒸發(fā)エ藝中的高溫高壓液體循環(huán)可以是水、蒸發(fā)冷凝液或其他滿足エ藝要求的液體的循環(huán)。本發(fā)明エ藝，利用高溫高壓液體循環(huán)以及水噴射器抽吸二次蒸汽并使其加壓升溫，代替蒸汽壓縮機(jī)或者蒸汽噴射器達(dá)到充分利用二次蒸汽的目的，而且比蒸汽壓縮機(jī)投資小，運(yùn)行維護(hù)簡便易行，比蒸汽噴射器更充分地利用二次蒸汽余熱，系統(tǒng)簡單易行，檢修維護(hù)方便，節(jié)約能源。


圖I是本發(fā)明的エ藝系統(tǒng)流程實(shí)施例I示意圖。圖2是本發(fā)明的エ藝系統(tǒng)流程實(shí)施例2示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I參照附圖I :エ藝系統(tǒng)由蒸發(fā)器I、換熱器2、水噴射器3、汽-液分離器4、高壓水泵5、循環(huán)水泵6、原料液a和冷凝液c組成。其中，原料液a通過輸送管路與換熱器2料液入口相連，換熱器2料液出ロ通過輸送管路與蒸發(fā)器I料液入口相連，原料液a的濃縮液通過循環(huán)水泵6同時(shí)與蒸發(fā)器I料液入口相連，蒸發(fā)器I中輸出的二次蒸汽通過水噴射器與高溫高壓水噴射循環(huán)系統(tǒng)相連，水噴射循環(huán)系統(tǒng)包括高壓水泵5、水噴射器3和汽-液分離器4，蒸發(fā)器I的冷凝液c出ロ通過輸送管路與換熱器2冷凝液入口相連。系統(tǒng)正常運(yùn)行后，原料液a在換熱器2內(nèi)升溫后進(jìn)入蒸發(fā)器I內(nèi)，其在蒸發(fā)器I內(nèi)繼續(xù)吸熱沸騰汽化，該吸熱過程中循環(huán)水泵6使蒸發(fā)器I內(nèi)的原料液a的濃縮液循環(huán)，提高換熱效率，產(chǎn)生的二次蒸汽通過水噴射器3抽吸并加壓，與高溫高壓水形成的處于沸點(diǎn)溫度的高壓汽-水混合物，這種混合物進(jìn)入汽-液分離器4，分離出的高溫水繼續(xù)參與水噴射器3的高溫高壓水循環(huán)，分離出的水蒸氣作為加熱蒸汽回輸?shù)秸舭l(fā)器1，蒸發(fā)器I內(nèi)進(jìn)行放熱，加熱原料液a，使原料液a沸騰汽化產(chǎn)生二次蒸汽，加熱蒸汽同時(shí)凝結(jié)為冷凝液C，冷凝液c從蒸發(fā)器I內(nèi)排到換熱器2內(nèi)與原料液a發(fā)生熱交換，使原料液a升溫，冷凝液c放熱降溫后排出。實(shí)施例2參照附圖2 :根據(jù)實(shí)際情況可以在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)補(bǔ)充部分生蒸汽b，エ藝系統(tǒng)由蒸發(fā)器I、換熱器2、水噴射器3、汽-液分離器4、高壓水泵5、循環(huán)水泵6、原料液a、生蒸汽b和冷凝液c組成。其中，原料液a通過輸送管路與換熱器2料液入口相連，換熱器2料液出ロ通過輸送管路與蒸發(fā)器I料液入口相連，原料液a的濃縮液通過循環(huán)水泵6同時(shí)與蒸發(fā)器I料液入口相連，蒸發(fā)器I中輸出的二次蒸汽通過水噴射器與高溫高壓液體噴射循環(huán)系統(tǒng)相連，該液體噴射循環(huán)中的液體為冷凝液c，系統(tǒng)包括高壓水泵5、水噴射器3和汽-液分離器4，生蒸汽b入口與汽-液分離器4蒸汽出ロ相連，蒸發(fā)器I冷凝液c出ロ通過輸送管路與、換熱器2冷凝液入口相連。系統(tǒng)正常運(yùn)行后，原料液a在換熱器2內(nèi)升溫后進(jìn)入蒸發(fā)器I內(nèi)，其在蒸發(fā)器I內(nèi)繼續(xù)吸熱沸騰汽化，該吸熱過程中循環(huán)水泵6使蒸發(fā)器I內(nèi)的原料液a的濃縮液循環(huán)，提高換熱效率，產(chǎn)生的二次蒸汽通過水噴射器3抽吸并加壓，與高溫高壓冷凝液c形成的處于沸點(diǎn)溫度的高壓汽-液混合物，這種混合物進(jìn)入汽-液分離器4，分離出的高溫冷凝液c繼續(xù)參與水噴射器3的高溫高壓冷凝液c循環(huán)，分離出的蒸氣與補(bǔ)充進(jìn)來的生蒸汽b混合或與生蒸汽b換熱作為加熱蒸汽回輸?shù)秸舭l(fā)器1，在蒸發(fā)器I內(nèi)進(jìn)行放熱，加熱原料液a，使原料液a沸騰汽化產(chǎn)生二次蒸汽，加熱蒸汽同時(shí)凝結(jié)為冷凝液C，冷凝液c從蒸發(fā)器I內(nèi)排到換熱器2內(nèi)與原料液a發(fā)生熱交換,使原料液a升溫,冷凝液c放熱降溫后排出。
權(quán)利要求
1.一種高效節(jié)能蒸發(fā)エ藝，其特征在于蒸發(fā)エ藝過程為原料液a在蒸發(fā)器I內(nèi)在循環(huán)水泵6的作用下不斷循環(huán)吸熱沸騰汽化產(chǎn)生二次蒸汽，二次蒸汽通過高溫高壓液體噴射循環(huán)系統(tǒng)中水噴射器3的抽吸并加壓，與高溫液體形成處于沸點(diǎn)溫度的高壓汽-液混合物，這種混合物進(jìn)入汽-液分離器4，分離出的高溫液體繼續(xù)參與水噴射器3的高溫高壓液體循環(huán)，完成二次蒸汽的抽吸以及加壓工作，使二次蒸汽升溫，分離出的蒸氣作為加熱蒸汽回輸?shù)秸舭l(fā)器1，在蒸發(fā)器I內(nèi)放熱，加熱原料液a，使原料液a沸騰汽化產(chǎn)生二次蒸汽，加熱蒸汽同時(shí)凝結(jié)為冷凝液c，使熱量循環(huán)利用，冷凝液c從蒸發(fā)器I內(nèi)排到換熱器2內(nèi)與原料液a發(fā)生熱交換，使原料液a升溫，冷凝液c放熱后排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高效節(jié)能蒸發(fā)エ藝，其特征在于所述蒸發(fā)エ藝中蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽通過高溫高壓液體噴射循環(huán)增大壓力，升高溫度，轉(zhuǎn)化為加熱蒸汽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高效節(jié)能蒸發(fā)エ藝，其特征在于所述蒸發(fā)エ藝中蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽通過高溫高壓液體噴射循環(huán)增大壓力，升高溫度，與生蒸汽混合或通過換熱器與生蒸汽換熱，轉(zhuǎn)化為加熱蒸汽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高效節(jié)能蒸發(fā)エ藝，其特征在于所述蒸發(fā)エ藝中原料液a在蒸發(fā)器I內(nèi)吸熱沸騰汽化產(chǎn)生二次蒸汽的過程，可以采用濃縮液a循環(huán)的方式進(jìn)行換熱，也可以采取其它提高換熱效率的方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高效節(jié)能蒸發(fā)エ藝，其特征在于所述蒸發(fā)エ藝中的高溫高壓水循環(huán)也可以是冷凝液c或其他滿足エ藝要求的液體的循環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高效節(jié)能蒸發(fā)エ藝的エ藝系統(tǒng)，其特征在于該エ藝系統(tǒng)包括換熱器2、循環(huán)水泵6、蒸發(fā)器I及與其相連的高溫高壓液體噴射循環(huán)系統(tǒng)，該循環(huán)系統(tǒng)包括水噴射器3，高壓水泵5，汽-液分離器4。其中，原料液a通過輸送管路與換熱器2料液入口相連，換熱器2料液出ロ通過輸送管路與蒸發(fā)器I料液入口相連，原料液a的濃縮液通過循環(huán)水泵6同時(shí)與蒸發(fā)器I料液入口相連，蒸發(fā)器I中輸出的二次蒸汽通過水噴射器與高溫高壓液體噴射循環(huán)系統(tǒng)相連，液體噴射循環(huán)系統(tǒng)包括高壓水泵5、水噴射器3和汽-液分離器4，蒸發(fā)器I冷凝液出ロ通過輸送管路與換熱器2冷凝液入口相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的ー種高效節(jié)能蒸發(fā)エ藝的エ藝系統(tǒng)，其特征在于高溫高壓液體噴射循環(huán)系統(tǒng)也可以包括高壓水泵5、水噴射器3和汽-液分離器4，生蒸汽b入ロ與汽-液分離器4蒸汽出ロ直接或者通過換熱器相連，蒸發(fā)器I冷凝液出ロ通過輸送管路與換熱器2冷凝液入口相連。
全文摘要
一種高效節(jié)能蒸發(fā)工藝及其系統(tǒng)，屬于二次蒸汽余熱回收，高效循環(huán)利用領(lǐng)域。可廣泛用于污水、廢水處理、海水淡化、化工生產(chǎn)中溶液濃縮等工業(yè)部門。主要工藝過程為原料液在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱沸騰汽化產(chǎn)生二次蒸汽，二次蒸汽通過高溫高壓水噴射循環(huán)系統(tǒng)加壓、升溫，作為加熱蒸汽回輸?shù)秸舭l(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)放熱，加熱原料液，使原料液沸騰汽化產(chǎn)生二次蒸汽，加熱蒸汽同時(shí)凝結(jié)為冷凝液，使熱量循環(huán)利用，冷凝液從蒸發(fā)器內(nèi)排到換熱器內(nèi)與原料液發(fā)生熱交換，使原料液升溫，冷凝液放熱后排出。該工藝能夠?qū)⒍握羝械氖Ｓ酂崮苓M(jìn)行有效地利用，降低運(yùn)行成本，節(jié)約大量能源。
文檔編號C02F103/08GK102659196SQ20121016669
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者崔曉芳, 張曙光, 王學(xué)科, 王志剛, 魏峰 申請人:大恩(天津)環(huán)境技術(shù)研發(fā)有限公司, 天津壹帆水務(wù)有限公司, 天津壹生環(huán)保科技有限公司, 天津易普科技發(fā)展有限公司