CN102407029A - 一种蒸发结晶装置 - Google Patents

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张文利
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Abstract

一种蒸发结晶装置，包括预热器、降膜蒸发器、强制循环蒸发结晶器，预热器、降膜蒸发器和强制循环蒸发结晶器按物料流向依次串联连接，降膜蒸发器的二次蒸汽出口和强制循环蒸发结晶器的二次蒸汽出口均管道连接涡轮压缩风机的进口，涡轮压缩风机的出口管道连接降膜蒸发器的进气口和强制循环蒸发器的进气口。不需外加高压热源，利用涡轮压缩风机循环利用二次蒸汽，常温运行，不仅节约了造价成本，节约能耗，实现绿色生产，还提高了设备寿命，增加了产能。

Description

一种蒸发结晶装置
技术领域
 本发明属于机械设备技术领域，尤其是指一种能够节能，清洁生产且降低造价的新型蒸发结晶装置。 
背景技术
目前传统的蒸发结晶装置采用四效蒸发结晶，前三效为降膜蒸发，第四效为强制循环蒸发结晶，具体是这样的：物料经预热器进入一效蒸发器，经一效蒸发器循环蒸发后依次进入二效、三效蒸发器进行循环蒸发，接着进入四效强制循环蒸发结晶器蒸发浓缩，最后晶浆经离心机分离晶体；高压蒸汽对一效蒸发器进行加热，前效蒸发器中的物料经换热后产生的二次蒸汽作为后效蒸发器的热源，四效蒸发结晶器中的物料经换热后产生的二次蒸汽排入大气。这种装置需要持续外加高压蒸汽对一效蒸发器进行加热，设备强度要求高，能耗高，运行时温度高，传热温差大，各效间温度变化剧烈，设备不仅易堵塞且易损坏，末效蒸汽直接排放于大气对环境造成了污染，为了能够有效利用热源需要四效的蒸发器，设备较多，造价颇高。 
发明内容
本发明提供了一种蒸发结晶装置，有效利用热源，不向大气排放二次蒸汽，且提高了设备运行的可靠性，主要创新在于将降膜蒸发器产生的二次蒸汽通过涡轮压缩风机进行压缩升温，升温后的蒸汽作为热源补充给降膜蒸发器和强制循环蒸发结晶器，整个设备运行过程为常压，无需持续外加高压热源，设备强度要求较低，涡轮压缩风机压缩升温温差较小，减少了停机清洗也延长了设备寿命，且能耗大大降低。 
具体是这样实施的：一种蒸发结晶装置，包括预热器、降膜蒸发器、强制循环蒸发结晶器，预热器、降膜蒸发器和强制循环蒸发结晶器按物料流向依次串联连接，其特征在于所述的降膜蒸发器的二次蒸汽出口和强制循环蒸发结晶器的二次蒸汽出口均管道连接涡轮压缩风机的进口，所述的涡轮压缩风机的出口管道连接降膜蒸发器的进气口和强制循环蒸发器的进气口。物料经预热器后，进入降膜蒸发器换热浓缩，再经强制循环蒸发结晶器蒸发结晶后，通过离心机分离晶体，降膜蒸发器的二次蒸汽和强制循环蒸发结晶器的二次蒸汽经涡轮压缩风机压缩升温后，循环利用，作为降膜蒸发器和强制循环蒸发结晶器的热源，由于涡轮压缩风机压缩升温的温差变化不大，设备热平衡效果好，能够有效保证设备的连续运行，提高设备寿命，且只需两效的蒸发器即可达到相同效果，常压供热，能耗低，设备强度要求低，造价成本降低。 
强制循环蒸发结晶器可以并联设置两个，来自降膜蒸发器的物料分流进入两个强制循环蒸发结晶器，能够提高结晶效率，增加产能。 
降膜蒸发器也可以布设两个，前效降膜蒸发器和后效降膜蒸发器以物料流向串联连接，后效降膜蒸发器的二次蒸汽出口管道连接涡轮压缩风机的进口，涡轮压缩风机的出口管道连接前效降膜蒸发器的进气口，前效降膜蒸发器的二次蒸汽出口管道连接后效降膜蒸发器的进气口，这样前效降膜蒸发器中的物料经换热后产生的二次蒸汽作为后效降膜蒸发器的热源，经涡轮压缩风机压缩升温后的蒸汽作为热源进入前效降膜蒸发器，后效降膜蒸发器中的物料经换热后产生的二次蒸汽进入涡轮压缩风机压缩升温，能够减少二次蒸汽的量，减轻涡轮压缩风机负荷，更加节能降耗。 
本发明不需外加高压热源，利用涡轮压缩风机循环利用二次蒸汽，常温运行，不仅节约了造价成本，降低了能耗，实现了绿色生产，还提高了设备寿命，增加了产能。 
附图说明
图1为传统蒸发结晶装置的结构示意图。 
图2为本发明的结构示意图。 
具体实施例
一种蒸发结晶装置，包括预热器1、降膜蒸发器2、强制循环蒸发结晶器3，预热器1、降膜蒸发器2和强制循环蒸发结晶器3按物料流向依次串联连接，降膜蒸发器2布设两个，前效降膜蒸发器21和后效降膜蒸发器22以物料流向串联连接，后效降膜蒸发器22的二次蒸汽出口222和强制循环蒸发结晶器3的二次蒸汽出口32均管道连接涡轮压缩风机4的进口41，涡轮压缩风机4的出口42管道连接前效降膜蒸发器21的进气口211和强制循环蒸发器3的进气口31，前效降膜蒸发器21的二次蒸汽出口212管道连接后效降膜蒸发器22的进气口221。 
以传统四效蒸发结晶装置和本发明在相同工况下做了比较（蒸汽价格180元/吨，电价0.65元/度，进料量140d/t，总蒸发量128.57t/h），本发明蒸发一吨水所消耗的气、电费用比传统四效蒸发结晶装置少44.2元。 

Claims (3)

1.一种蒸发结晶装置，包括预热器、降膜蒸发器、强制循环蒸发结晶器，预热器、降膜蒸发器和强制循环蒸发结晶器按物料流向依次串联连接，其特征在于所述的降膜蒸发器的二次蒸汽出口和强制循环蒸发结晶器的二次蒸汽出口均管道连接涡轮压缩风机的进口，所述的涡轮压缩风机的出口管道连接降膜蒸发器的进气口和强制循环蒸发器的进气口。
2.根据权利要求1所述的蒸发结晶装置，其特征在于强制循环蒸发结晶器并联设置两个。
3.根据权利要求1或2所述的蒸发结晶装置，其特征在于降膜蒸发器布设两个，前效降膜蒸发器和后效降膜蒸发器以物料流向串联连接，后效降膜蒸发器的二次蒸汽出口管道连接涡轮压缩风机的进口，涡轮压缩风机的出口管道连接前效降膜蒸发器的进气口，前效降膜蒸发器的二次蒸汽出口管道连接后效降膜蒸发器的进气口。
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