CN101927096B - 金属丝球微填料减压蒸发器及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种金属丝球微填料减压蒸发器及其使用方法，该金属丝球微填料减压蒸发器包括筒体、进料管、减压抽出汽管、金属丝上填料层、进料雾化喷头、金属丝下填料层和蒸发完成液出料管；在筒体的上部固定安装有与筒体内腔相通的进料管，在进料管的内端固定安装有进料雾化喷头，在筒体的上端固定安装有与筒体内腔相通的减压抽出汽管，在筒体的底部固定安装有蒸发完成液出料管，在进料管上方的筒体内安装有金属丝上填料层。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过采用不锈钢金属丝球作为蒸发器微尺寸填料，由于不锈钢金属丝球较常规填料具有大得多的比表面积，从而大幅度提高液体的蒸发表面积，因此极大地加快了蒸发速度，设备成本也得到了降低。
Description
一、技术领域
本发明涉及物料分离蒸发设备技术领域，是一种金属丝球微填料减压蒸发器其使用方法。
二、背景技术
蒸发器是常见的化工物料分离设备，蒸发是液体表面汽化的过程，蒸发的速度取决于多种因素，一般加热会提高蒸发速度；加大液体的蒸发表面积也可以提高蒸发速度；但如果在气相中蒸汽浓度过高则会减慢蒸发速度，因此抽减压是一种促使气体流动，带走已经蒸发的气体，加快蒸发速度的方法。蒸发器从通常上述三方面进行考虑设计。对于增加液体蒸发表面积，现有的蒸发器通常采用增加加热管换热面积的方法，但这种方法会使设备投资和操作费用显著增大，成本高。
三、发明内容
本发明提供了一种金属丝球微填料减压蒸发器其使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有增加液体蒸发表面积的设备成本高问题，。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种金属丝球微填料减压蒸发器，包括筒体、进料管、减压抽出汽管、金属丝上填料层、进料雾化喷头、金属丝下填料层和蒸发完成液出料管；在筒体的中上部固定安装有通入筒体内腔的进料管，在进料管的内端固定安装有进料雾化喷头，在筒体的上端固定安装有与筒体内腔相通的减压抽出汽管，在筒体的底部固定安装有蒸发完成液出料管，在进料管上方的筒体内安装有金属丝上填料层，在进料管下方的筒体内安装有金属丝下填料层。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：
上述进料管与金属丝上填料层底端或/和金属丝下填料层顶之间的距离为5厘米至100厘米。
上述金属丝上填料层在筒体内的安装高度可在10厘米至200厘米之间。
上述金属丝下填料层在筒体内的安装高度可在50厘米至2000厘米之间。
在上述金属丝上填料层或/和金属丝下填料层的顶端或/和底端有拦网。
上述金属丝上填料层和金属丝下填料层均可采用不锈钢金属丝球。
上述进料雾化喷头位于筒体的水平中心处。
上述不锈钢金属丝球的当量直径可在1μm至400μm之间。
上述不锈钢金属丝球的单根金属丝可为圆丝或扁丝。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种上述的金属丝球微填料减压蒸发器的使用方法，其按下述步骤进行：首先通过减压抽出汽管将筒体内抽负压到工艺需要的真空度，将80℃至90℃的待蒸发液从进料管打入筒体，经过进料管内端的进料雾化喷头雾化为细小液滴，洒落在金属丝下填料层中，依靠自身重力向下流经整个金属丝下填料层，蒸发完成液掉落至筒体下部，从蒸发完成液出料管流出；在金属丝下填料层中蒸发的蒸汽经过金属丝上填料层除沫，从减压抽出汽管抽出筒体。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：上述真空度为70Kpa。
上述筒体直径10厘米至120厘米,筒体圆筒部分高120厘米至1800厘米。
上述待蒸发液从进料管以60千克/小时至4000千克/小时的流量进入蒸发器。
本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过采用不锈钢金属丝球作为蒸发器微尺寸填料，由于不锈钢金属丝球较常规填料具有大得多的比表面积，从而大幅度提高液体的蒸发表面积，因此极大地加快了蒸发速度，设备成本也得到了降低。
四、附图说明
附图1为本发明最佳实施例的主视透视结构示意图。
附图中的编码分别为：1为筒体，2为进料管，3为减压抽出汽管，4为金属丝上填料层，5为进料雾化喷头，6为金属丝下填料层，7为蒸发完成液出料管，8为筒体内腔，H1为金属丝上填料层在筒体内的安装高度，H2为金属丝下填料层在筒体内的安装高度。
五、具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图的布图方式来进行描述的，如：上、下、左右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1，如附图1所示，该金属丝球微填料减压蒸发器包括筒体1、进料管2、减压抽出汽管3、金属丝上填料层4、进料雾化喷头5、金属丝下填料层6和蒸发完成液出料管7；在筒体1的中上部固定安装有通入筒体内腔8的进料管2，在进料管2的内端固定安装有进料雾化喷头5，在筒体1的上端固定安装有与筒体内腔8相通的减压抽出汽管3，在筒体1的底部固定安装有蒸发完成液出料管7，在进料管2上方的筒体1内安装有金属丝上填料层4，在进料管2下方的筒体1内安装有金属丝下填料层6。
可根据实际需要，对上述金属丝球微填料减压蒸发器作进一步优化或/和改进：
如附图1所示，进料管与金属丝上填料层底端或/和金属丝下填料层顶之间的距离为5厘米至100厘米。
如附图1所示，根据实际需要，金属丝上填料层4在筒体1内的安装高度H1在10厘米至200厘米之间。
如附图1所示，根据实际需要，金属丝下填料层6在筒体1内的安装高度H2在50厘米至2000厘米之间。
如附图1所示，金属丝上填料层或/和金属丝下填料层的顶端或/和底端有拦网，这样对金属丝上填料或/和金属丝下填料起到更好的固定作用。
如附图1所示，金属丝上填料层4和金属丝下填料层6均采用不锈钢金属丝球，不锈钢金属丝球可采用现有公知的家用不锈钢金属丝球。
如附图1所示，进料雾化喷头位于筒体的水平中心处，这样有利于蒸发液与金属丝上填料或/和金属丝下填料的充分接触而提高蒸发效果。
如附图1所示，根据实际需要，不锈钢金属丝球的当量直径可在1μm至400μm之间，根据实际需要，不锈钢金属丝球的单根金属丝可为圆丝或扁丝；根据实际需要，不锈钢可采用不锈钢采用304不锈钢或316不锈钢或18-8型奥氏体不锈钢或1Cr17型铁素体不锈钢或1Cr13型马氏体不锈钢或1Cr18Ni9Ti不锈钢。
实施例2，该金属丝球微填料减压蒸发器的使用方法为：首先真空装置通过减压抽出汽管3将筒体1内抽负压到工艺需要的真空度，具有一定温度的待蒸发液从进料管2打入筒体1，经过进料管2内端的进料雾化喷头5雾化为细小液滴，洒落在金属丝下填料层6中，依靠自身重力向下流经整个金属丝下填料层6，蒸发完成液掉落至筒体1下部，从蒸发完成液出料管7流出；在金属丝下填料层6中蒸发的蒸汽经过金属丝上填料层4除沫，从减压抽出汽管3抽出筒体1，由于金属丝当量直径在微米级，相对一般工业填料，金属丝有大得多的比表面积，为从进料雾化喷头5喷洒下来的蒸发液提供相对大得多的液体蒸发表面积，在系统有负压的状态下，能够显著加快蒸发速度。
下述的实施例3和4采用的金属丝球微填料减压蒸发器设备结构和参数如下: 以304不锈钢作筒体和微填料，筒体直径10厘米,筒体圆筒部分高120厘米，筒体内上、下金属丝球填料均采用当量直径为150μm的圆丝，金属丝球上填料在蒸发器筒体内的填充高度15厘米，金属丝球下填料在蒸发器筒体内的填充高度60厘米。进料管2与上填料下边界的距离5厘米；与下填料上边界的距离5厘米。
实施例3，与实施例2的不同之处在于：实施例3的真空装置将金属丝球微填料减压蒸发器抽负压到真空度为70KPa，含氢氧化钠2.8%的80℃碱液从进料管以60千克/小时的流量进入蒸发器，水蒸汽从减压抽出汽管抽出,完成液由出料管流出，测得完成液氢氧化钠浓度为36%。
实施例4，与实施例3的不同之处在于：实施例4的真空装置将金属丝球微填料减压蒸发器抽负压到真空度为70KPa，含氢氧化钠2.8%的90℃碱液从进料管以60千克/小时的流量进入蒸发器，水蒸汽从减压抽出汽管抽出,完成液由出料管流出，测得完成液氢氧化钠浓度为42%。
下述的实施例5和6采用的金属丝球微填料减压蒸发器设备结构和参数如下: 以1Cr18Ni9Ti不锈钢作筒体和微填料，筒体直径120厘米, 筒体圆筒部分高1800厘米, 筒体内上、下金属丝球填料均采用当量直径为50μm的圆丝，金属丝球上填料在蒸发器筒体内的填充高度200厘米，金属丝球下填料在蒸发器筒体内的填充高度600厘米。进料管2与上填料下边界的距离80厘米；与下填料上边界的距离80厘米。
实施例5，与实施例2、3、4的其它不同之处在于：实施例5的真空装置将金属丝球微填料减压蒸发器抽负压到真空度为70KPa，含氢氧化钠2.8%的80℃碱液从进料管以4000千克/小时的流量进入蒸发器，水蒸汽从减压抽出汽管抽出,完成液由出料管流出，测得完成液氢氧化钠浓度为41%，此碱液可做为36%、32%工业产品液碱的原料。
实施例6，与实施例5的不同之处在于：实施例6的真空装置将金属丝球微填料减压蒸发器抽负压到真空度为70KPa，含氢氧化钠2.8%的90℃碱液从进料管以4000千克/小时的流量进入蒸发器，水蒸汽从减压抽出汽管抽出,完成液由出料管流出，测得完成液氢氧化钠浓度为50%，此碱液可做为48%、42%工业产品液碱的原料。
Claims (10)
1.一种金属丝球微填料减压蒸发器，其特征在于包括筒体、进料管、减压抽出汽管、金属丝上填料层、进料雾化喷头、金属丝下填料层和蒸发完成液出料管；在筒体的中上部固定安装有通入筒体内腔的进料管，在进料管的内端固定安装有进料雾化喷头，在筒体的上端固定安装有与筒体内腔相通的减压抽出汽管，在筒体的底部固定安装有蒸发完成液出料管，在进料管上方的筒体内安装有金属丝上填料层，在进料管下方的筒体内安装有金属丝下填料层。
2.根据权利要求1所述的金属丝球微填料减压蒸发器，其特征在于进料管与金属丝上填料层底端或/和金属丝下填料层顶之间的距离为5厘米至100厘米。
3.根据权利要求1或2所述的金属丝球微填料减压蒸发器，其特征在于金属丝上填料层在筒体内的安装高度在10厘米至200厘米之间。
4.根据权利要求3所述的金属丝球微填料减压蒸发器，其特征在于金属丝下填料层在筒体内的安装高度在50厘米至2000厘米之间。
5.根据权利要求4所述的金属丝球微填料减压蒸发器，其特征在于金属丝上填料层或/和金属丝下填料层的顶端或/和底端有拦网。
6.根据权利要求5所述的金属丝球微填料减压蒸发器，其特征在于金属丝上填料层或/和金属丝下填料层均采用不锈钢金属丝球；进料雾化喷头位于筒体的水平中心处。
7.根据权利要求6所述的金属丝球微填料减压蒸发器，其特征在于不锈钢金属丝球的当量直径在1μm至400μm之间；不锈钢金属丝球的单根金属丝为圆丝或扁丝。
8.一种根据权利要求1至7中任一权利要求所述的金属丝球微填料减压蒸发器的使用方法，其特征在于按下述步骤进行：首先通过减压抽出汽管将筒体内抽负压到工艺需要的真空度，将80℃至90℃的待蒸发液从进料管打入筒体，经过进料管内端的进料雾化喷头雾化为细小液滴，洒落在金属丝下填料层中，依靠自身重力向下流经整个金属丝下填料层，蒸发完成液掉落至筒体下部，从蒸发完成液出料管流出；在金属丝下填料层中蒸发的蒸汽经过金属丝上填料层除沫，从减压抽出汽管抽出筒体。
9.根据权利要求8所述的金属丝球微填料减压蒸发器的使用方法，其特征在于真空度为70Kpa。
10.根据权利要求9所述的金属丝球微填料减压蒸发器的使用方法，其特征在于筒体直径10厘米至120厘米,筒体圆筒部分高120厘米至1800厘米；待蒸发液从进料管以60千克/小时至4000千克/小时的流量进入蒸发器。
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