CN102641607A

CN102641607A - 带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置

Info

Publication number: CN102641607A
Application number: CN2012100615967A
Authority: CN
Inventors: 宋金虎; 张永生
Original assignee: MACHINERY INDUSTRY LANZHOU PETROLEUM CHEMICAL EQUIPMENT INSPECTION OFFICE CO LTD; Shanghai Lanbin Petrochemical Equipment Co Ltd; Lanzhou Petroleum Machinery Research Institute; Lanzhou Lanya Petrochemical Equipment Engineering Co Ltd
Current assignee: MACHINERY INDUSTRY LANZHOU PETROLEUM CHEMICAL EQUIPMENT INSPECTION OFFICE CO LTD; Shanghai Lanbin Petrochemical Equipment Co Ltd; Lanzhou Petroleum Machinery Research Institute; Lanzhou Lanya Petrochemical Equipment Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-03-11
Filing date: 2012-03-11
Publication date: 2012-08-22

Abstract

本发明涉及轻工食品、石油化工、生物制药类企业生产用蒸发结晶设备。一种带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，包括有在换热器的蒸汽出口端与结晶器上的进气端相连通；结晶器上设有进料端，其出料端上设有出料泵，其主要特点是还包括有换热器的蒸汽入口端与机械蒸汽压缩机的压缩机的蒸汽出口相连通，机械蒸汽压缩机的高速离心风机的进气端与结晶器上的蒸汽出气端相连通。结晶物料在换热器与结晶器中大流量循环，物料经换热器加热后，在结晶器中闪蒸，物料浓度增大，形成一定的过饱和度后结晶。机械蒸汽压缩机将结晶器中蒸发产生的二次蒸汽吸入压缩机后进行压缩，升温升压后的蒸汽再次为管壳式换热器提供热源，如此反复循环，节约能源。

Description

带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置

技术领域

本发明涉及轻工食品、石油化工、生物制药类企业生产用蒸发结晶设备。

背景技术

化工结晶过程是重要的化工操作单元，随着国民经济的飞速发展，化工结晶广泛地应用在各种化工产品和其他工业产品及中间产品的生产，尤其是盐、碱、糖、药等产品的生产更是不可或缺的过程，而且应用历史久远。降低生产成本提高产品竞争力是现代生产企业永恒的主题。由于传统结晶器能耗较大，因此，本发明具有显著节能意义的MVR蒸发结晶器在市场上具有极大的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，此结晶器用MVR与传统结晶器的配套使用，占地空间小、传热效率高、处理量大、能耗极低。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，包括有在换热器的蒸汽出口端与结晶器上的进气端相连通；结晶器上设有进料端，其出料端上设有出料泵，其主要特点是还包括有换热器的蒸汽入口端与机械蒸汽压缩机的压缩机的蒸汽出口相连通，机械蒸汽压缩机的高速离心风机的进气端与结晶器上的蒸汽出气端相连通。

所述的带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，还包括有机械蒸汽压缩机的高速离心风机的进气端上设有板式冷凝器，所述板式冷凝器的出气端与机械蒸汽压缩机的进气端连通；所述板式冷凝器上还设有第二冷凝水泵和真空泵。

所述的带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，所述的结晶器为强制循环结晶器或流化床型结晶器(Oslo)或遮导式结晶器(DTB)。

所述的带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，所述的机械蒸汽压缩机的高速离心风机为小蒸发量的蒸发结晶器采用高速透平压缩风机或罗茨式风机。

所述的带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，在所述的换热器的蒸汽入口端与机械蒸汽压缩机的压缩机的蒸汽出口上设有蒸汽入口端，与蒸汽锅炉的蒸汽出口相连通。

所述的带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，在所述的换热器的蒸汽入口端与机械蒸汽压缩机的压缩机的蒸汽出口上还设有蒸汽入口端，与蒸汽锅炉的蒸汽出口相连通。

所述的带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，换热器为管壳式换热器或板式换热器，用于加热待蒸发物料。

本发明的有益效果是：此蒸发装置最大的创新点在于机械蒸汽压缩机与结晶系统配合使用，使整个系统不需要使用新鲜蒸汽，装置的运行更加节能，降低了设备运行成本。

大型带MVR(Mechanical Vapor Recompression机械蒸汽压缩机，简称MVR，或Mechanical Vapor Compression，简称MVC)的高效蒸发结晶装置。该设备是由MVR离心风机、管壳式换热器、结晶器、机泵阀、电控系统为一体组成的蒸发结晶装置，该设备的特点是技术先进，蒸发量大，占地空间小，能耗低，传热系数、结晶产率高。技术方案是：在由管壳式换热器与Oslo结晶器或DTB结晶器组成的结晶系统中增加MVR离心风机，组成新的蒸发结晶系统，结晶器蒸发产生的二次蒸汽被MVR离心风机吸入，经过压缩升温升压后，进入换热器，给循环的待浓缩物料加热，加热的物料到结晶器内蒸发，又产生二次蒸汽，如此反复循环。

附图说明

以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述：

图1为本发明实施例的主视示意图。

1.MVR(机械蒸汽压缩机)；1-1.压缩机；1-2.蒸汽出口；1-3.离心风机；1-4.机械蒸汽压缩机进气端；2.换热器；2-1.蒸汽入口端；2-2.蒸汽出口端；2-3.入口端；3，第一冷凝水泵；4.结晶器；4-1.进气端；4-2.蒸汽出气端；4-3.进料端；4-4.出料端；5.出料泵；6.板式冷凝器；6-1.板式冷凝器的出气端；7.第二冷凝水泵；8.真空泵。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：见图1，一种带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，包括有在管壳式换热器2的蒸汽出口端2-2与结晶器4上的进气端4-1相连通；结晶器4上设有进料端4-3，其出料端4-4上设有出料泵5；还包括有换热器2的蒸汽入口端2-1与机械蒸汽压缩机1的压缩机1-1的蒸汽出口1-2相连通，机械蒸汽压缩机1的高速离心风机1-3的进气端1-4与结晶器4上的蒸汽出气端4-2相连通。

待结晶物料在管壳式换热器与结晶器中大流量循环，物料经管壳式换热器加热后，在结晶器中闪蒸，物料浓度增大，形成一定的过饱和度后结晶。机械蒸汽压缩机将结晶器中蒸发产生的二次蒸汽吸入压缩机后进行压缩，升温升压后的蒸汽再次为管壳式换热器提供热源，如此反复循环，节约能源。

机械蒸汽压缩机1的高速离心风机1-3的进气端1-4上设有板式冷凝器6，所述板式冷凝器6的出气端6-1与机械蒸汽压缩机1的进气端1-4连通；所述板式冷凝器6上还设有第二冷凝水泵7和真空泵8。真空系统使结晶器内形成一定负压，使物料沸点降低，降低蒸发温度。在结晶器4的进料端4-3与换热器2的入口端2-3之间设有第一冷凝水泵3。

所述的结晶器4为强制循环结晶器。

所述的机械蒸汽压缩机的高速离心风机为小蒸发量的蒸发结晶器采用高速透平压缩风机或罗茨式风机。

在所述的换热器2的蒸汽入口端2-1与机械蒸汽压缩机1的压缩机1-1的蒸汽出口1-2上设有蒸汽入口端，与蒸汽锅炉的蒸汽出口相连通。

实施例2：一种带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，在所述的换热器2的蒸汽入口端2-1与机械蒸汽压缩机1的压缩机1-1的蒸汽出口1-2上还设有蒸汽入口端，与蒸汽锅炉的蒸汽出口相连通。在系统工作的开始，需要向系统提供工作蒸汽或当机械蒸汽压缩机的温升不够，则可以在压缩机出口补充部分新鲜蒸汽，以提高传热效率，或采用两个机械蒸汽压缩机串联使用，以提高机械蒸汽压缩机出口温度。其余结构与实施例1相同。

实施例3：一种带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，所述的带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，换热器2为板式换热器，用于加热待蒸发物料。其余结构与实施例1相同。

实施例4：一种带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，所述的结晶器4为流化床型结晶器(Oslo)。其余结构与实施例1相同。

实施例5：一种带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，所述的结晶器4为遮导式结晶器(DTB)。其余结构与实施例1相同。

机械蒸汽压缩机与各类结晶器的配合使用，MVR将结晶器中蒸发出的二次蒸汽吸入压缩机，压缩机将电能转化为机械能，压缩吸入的二次蒸汽，使吸入的二次蒸汽升温升压，变成过热蒸汽，同时，压缩机内补充一定量的水，使过热蒸汽吸收水转变为饱和水蒸汽。经过单级压缩机的压缩升温以后，MVR出口温度比进口温度提升约8℃。升温后的饱和水蒸汽被MVR排入管壳式换热器，与待浓缩物料进行热交换，为物料蒸发提供热源。物料受热后进入结晶器内进行汽液分离，分离出的二次蒸汽则继续进入MVR压缩升温，如此反复，则循环系统建立。

整个系统还辅以真空冷凝系统，用真空泵抽出不凝汽以维持一定的系统真空度。冷凝器则将多余的部分水蒸汽冷凝成水排出，由于采用闭式循环系统，冷凝器需要冷凝的水蒸汽量极少，冷却水用量少，约需普通蒸发器的十分之一，极大的节约冷却水。

在蒸发结晶系统中，如果MVR温升较低，可以在MVR出口补充少量新鲜蒸汽，以提高换热器传热效率。

由于MVR采用了将电能转化为机械能的方式，将低温乏汽直接压缩升温后再反复循环利用，无需新鲜蒸汽，又节约二次乏汽冷凝用冷却水，极大的节约运行成本。采用了蒸发浓缩的方法使物料浓度提高，形成一定的过饱和度使物料结晶，可以是蒸发结晶或是冷冻结晶，最终形成的物料是不带结晶水或带结晶水。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，包括有在换热器的蒸汽出口端与结晶器上的进气端相连通；结晶器上设有进料端，其出料端上设有出料泵；其特征是还包括有换热器的蒸汽入口端与机械蒸汽压缩机的压缩机的蒸汽出口相连通，机械蒸汽压缩机的高速离心风机的进气端与结晶器上的蒸汽出气端相连通。

2.如权利要求1所述的带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，其特征是还包括有机械蒸汽压缩机的高速离心风机的进气端上设有板式冷凝器，所述板式冷凝器的出气端与机械蒸汽压缩机的进气端连通；所述板式冷凝器上还设有冷凝水泵和真空泵。

3.权利要求1所述的带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，其特征是所述的结晶器为强制循环结晶器或流化床型结晶器或遮导式结晶器。

4.如权利要求1所述的带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，其特征是所述的机械蒸汽压缩机的高速离心风机为小蒸发量的蒸发结晶器采用高速透平压缩风机或罗茨式风机。

5.如权利要求1所述的带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，其特征是在所述的换热器的蒸汽入口端与机械蒸汽压缩机的压缩机的蒸汽出口上设有蒸汽入口端，与蒸汽锅炉的蒸汽出口相连通。

6.如权利要求1所述的带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，其特征是在所述的换热器的蒸汽入口端与机械蒸汽压缩机的压缩机的蒸汽出口上还设有蒸汽入口端，与蒸汽锅炉的蒸汽出口相连通。

7.如权利要求1至6所述的带有机械蒸汽压缩机的蒸发结晶器装置，其特征是所述的换热器为管壳式换热器或板式换热器。