一種連續蒸發結晶系統的制作方法

一種連續蒸發結晶系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于蒸發結晶系統，特別是涉及一種兼具有節能和節水效果的連續蒸發結 晶系統。
【背景技術】
[0002] 目前，機械蒸汽再壓縮Mechanical Vapor Recompression技術是一種高效節能環 保技術，簡稱MVR?，F有技術中雖然公開了很多采用機械蒸汽再壓縮技術的連續蒸發結晶系 統，但是由于工藝設計的不合理，很多機械蒸汽再壓縮連續蒸發結晶系統普遍只有單級蒸 汽壓縮機對蒸發器的供熱，在結晶器部分，物料依然沒有進行大量的熱量供應，導致現有的 機械蒸汽再壓縮連續蒸發結晶系統的結晶效果不好，如出現結晶粒度細小等問題。當然，也 有部分廠家會增加蒸汽管道以補充結晶部分供熱，但是大大增加了 MVR連續蒸發結晶系統 的復雜程度，并依賴蒸汽鍋爐，使MVR系統沒有了其原有的顯著優勢一擺脫對蒸汽鍋爐的 依賴。
[0003] 針對這些問題，公開號為CN103203116A中國發明專利申請公開說明書中公開了 一種解決上述問題的機械蒸汽再壓縮連續蒸發結晶系統以及方法，該機械蒸汽再壓縮連續 蒸發結晶系統采用了兩個機械蒸汽壓縮機，并且兩個壓縮機分別對蒸發器和結晶器供熱， 也對冷卻水顯熱進行了一級回收，用于預熱，但該連續蒸發結晶系統采用了兩個機械蒸汽 壓縮機，購買兩個機械蒸汽壓縮機的設備成本非常高，并且沒有合理的結構預先對物料進 行加熱至泡點溫度，因此開動兩個壓縮機的能耗也很高，結構繁雜，導致節能效果也并不理 想，投入成本和節省下來的收益的比例依然不合理，也致使MVR連續蒸發結晶系統在我國 難以推廣。
[0004] 其次，現有的MVR連續蒸發結晶系統的工藝不僅不成熟，而且由于MVR連續蒸發結 晶系統復雜性，常會受到各式各樣的干擾，缺乏自適應的反饋控制，參數一不穩定就容易導 致結晶效果差或結晶效率低，同樣也是增加實際能耗一個因素。
[0005] 除了節能之外，現有的MVR連續蒸發結晶系統的還極少考慮水路的循環利用，致 使現有的MVR連續蒸發結晶系統連續生產過程會排放不少冷卻水，不僅沒有合理再利用冷 卻水的熱能，制止冷卻水的污染，而且需要大量新的蒸汽補入，浪費水資源。

【發明內容】

[0006] 本發明的發明目的在于提供一種采用MVR技術的連續蒸發結晶系統，該連續蒸發 結晶系統工藝合理，成本低，原料無浪費，工藝參數自動控制并且連續性好，采用該連續蒸 發結晶系統還兼具有很好結晶效率和節能效果。
[0007] 為了實現上述發明目的，本發明采用了以下技術方案：
[0008] 一種連續蒸發結晶系統，所述系統包括原料入口、預熱器、升膜蒸發器、氣液分離 器、一個機械蒸汽再壓縮機、強制循環蒸發器、結晶分離器和PLC自動控制系統；
[0009] 所述預熱器、升膜蒸發器和強制循環蒸發器均是換熱單元；其均包括相連通的物 料輸入端、物料輸出端以及相連通的熱源輸入端、冷卻水輸出端；
[0010] 所述氣液分離器包括用于送入氣液混合物料的入口、用于輸出蒸汽的第一出口、 用于料液強制循環的第二出口以及用于料液送出結晶的第三出口；
[0011] 所述原料入口通過管路連接預熱器的物料輸入端，預熱器的物料輸出端通過管路 連接升膜蒸發器的物料輸入端，升膜蒸發器的物料輸出端連接氣液分離器的入口；
[0012] 所述機械蒸汽再壓縮機通過蒸汽輸送管道連接在氣液分離器的第一出口和升膜 蒸發器的熱源輸入端之間，用以將所述氣液分離器輸出的蒸汽壓縮成過熱蒸汽并送入升膜 蒸發器，以實現物料升膜加溫；
[0013] 所述強制循環蒸發器的物料輸入端連接氣液分離器的第二出口，強制循環蒸發器 的物料輸出端連回氣液分離器的入口；強制循環蒸發器的熱源輸入端直接連接機械蒸汽再 壓縮機壓縮的壓縮蒸汽輸出端；
[0014] 所述升膜蒸發器和強制循環蒸發器的冷卻水輸出端通過管道連接并將冷卻水送 入預熱器的熱源輸入端，用以給流經預熱器內的物料補充加熱；
[0015] 所述結晶分離器連接所述氣液分離器上的第三出口；
[0016] 所述PLC自動控制系統至少包括以PLC為控制器的以下三個控制回路：
[0017] i進料溫度控制回路包括：
[0018] -位于原料入口和預熱器之間的電加熱器；
[0019] -位于原料入口和電加熱器之間的第一流量控制閥；和
[0020] -位于預熱器和升膜蒸發器之間的第一測溫單元；
[0021] 所述第一測溫單元信號連接PLC，PLC輸出端分別信號連接電加熱器和第一流量 控制閥；
[0022] ii壓縮蒸汽控制回路包括：
[0023] _位于機械蒸汽再壓縮機之后，升膜蒸發器熱源輸入端之前的第二測溫單元；以 及
[0024] -變頻器
[0025] 所述第二測溫單元信號連接PLC;PLC通過變頻器連接機械蒸汽再壓縮機，以控制 機械蒸汽再壓縮機的壓縮功率；
[0026] iii氣液分離器液位控制回路包括：
[0027] -安裝在氣液分離器上的液位計；和
[0028] -安裝在氣液分離器第二出口和強制循環蒸發器物料輸入端之間的第四流量控制 閥；
[0029] 所述液位計信號連接PLC，PLC信號連接并控制第四流量控制閥。
[0030] 作為本發明的優選方案：
[0031] 所述系統還包括補水入口和管道加熱器；
[0032] 所述預熱器的冷卻水輸出端和補水入口匯合并通過管道加熱器連入機械蒸汽再 壓縮機輸出端之后的壓縮蒸汽管道；
[0033] 所述PLC自動控制系統還包括如下的第四個控制回路：
[0034] iiii補入蒸汽控制回路包括：
[0035] -安裝在補水入口輸出端的第二流量控制閥；
[0036] -安裝于管道加熱器之后，連入壓縮蒸汽管道之前的第三測溫單元；
[0037] -安裝于第三測溫單元之后，連入壓縮蒸汽管道之前的第三流量控制閥；以及
[0038] -安裝于升膜蒸發器物料輸出端的第四測溫單元；
[0039] 所述第三測溫單元、第四測溫單元分別信號連接PLC的輸入端；所述PLC的輸出端 分別連接并控制管道加熱器、第二流量控制閥和第三流量控制閥。
[0040] 在本發明上述優選方案的系統中，最終在預熱器中排出的冷卻水又被連續蒸發結 晶系統作為補水入口處的一個水資源補充，從而最大程度地回用冷卻水的熱量，并且也節 省了水資源。
[0041] 作為本發明的優選方案：
[0042] 所述結晶分離器包括連接所述氣液分離器上的第三出口的入口、析出晶體輸出口 和料液輸出口，所述料液輸出口連入所述強制循環蒸發器的物料輸入端。
[0043] 作為本發明的進一步改進方案：
[0044] 還包括緩沖罐和冷卻水送水泵；緩沖罐和冷卻水送水泵依次設在預熱器的熱源輸 入端之前的管道上；所述升膜蒸發器和強制循環蒸發器的冷卻水輸出端均依次通過緩沖罐 和冷卻水送水泵連接預熱器。
[0045] 作為本發明的更進一步改進方案：
[0046] 所述氣液分離器的第二出口和強制循環蒸發器的物料輸入端之間的管道上設有 強制循環泵。更進一步的，所述結晶分離器的料液輸出口通過強制循環泵連入強制循環蒸 發器的物料輸入端；所述第四流量控制閥位于強制循環泵和強制循環蒸發器物料輸入端之 間。
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