CN107224744B - 一种溶液浓缩系统及溶液再生系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械设备领域，提供了一种溶液浓缩系统，包括加热器和浓缩器，加热器与浓缩器连接，加热器与浓缩器通过第一进液管和第二进液管连通，第一进液管与浓缩器的上部连通，第二进液管与浓缩器的中部连通，浓缩器内设置有分流管，分流管的一端与第一进液管连通，分流管的另一端靠近或接触浓缩器远离第一进液管的内壁，浓缩器内设置有环形分流板，环形分流板的边缘与浓缩器的内壁连接，分流管远离第一进液管的一端位于环形分流板的上方。该溶液浓缩系统浓缩效率高。本发明还提供了一种溶液再生系统，该溶液再生系统包括上述的溶液浓缩系统，其再生效率高。

Description

一种溶液浓缩系统及溶液再生系统

技术领域

本发明涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种溶液浓缩系统及溶液再生系统。

背景技术

在工业生产中，很多药剂被使用后若直接排放不但会污染环境还造成资源的浪费使得生产成本加大，故而大多数企业会考虑将使用过的药剂回收再生重复利用。而药剂再生重复利用较为重要的系统—溶液浓缩系统的工作效率将直接影响整个药剂回收过程的工作效率。现有的溶液浓缩系统的工作效率较为一般。

发明内容

本发明提供了一种溶液浓缩系统，旨在改善现有浓缩器对溶液的浓缩效率不高的问题。

本发明还提供了一种溶液再生系统，其工作效率高。

本发明是这样实现的：

一种溶液浓缩系统，包括加热器、浓缩器和用于条件所述浓缩器内压力的真空泵，加热器与浓缩器连接，加热器与浓缩器通过第一进液管和第二进液管连通，第一进液管与浓缩器的上部连通，第二进液管与浓缩器的中部连通，浓缩器内设置有分流管，分流管的一端与第一进液管连通，分流管的另一端靠近或接触浓缩器远离第一进液管的内壁，浓缩器内设置有环形分流板，环形分流板的边缘与浓缩器的内壁连接，分流管远离第一进液管的一端位于环形分流板的上方，真空泵与浓缩器连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，浓缩器的上部设置有除雾器，除雾器包括换热组件，浓缩器的上部，位于除雾器的下方的位置设置有凝水盘，凝水盘相对于水平面倾斜。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，分流管包括蛇形管，蛇形管位于除雾器的上方。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，除雾器包括多个折流板，换热组件包括多根第一换热管，至少一根第一换热管对应设置一个折流板，且每个折流板半包围第一换热管。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，每3-5根第一换热管对应一个折流板。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，溶液浓缩系统还包括第一预热器，第一预热器具有用于对待浓缩溶液进行预热的第二换热管，第二换热管与第一换热管连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，环形分流板的板面上设置有多个通孔。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，溶液浓缩系统还包括第二预热器，第二预热器具有用于对待浓缩溶液进行预热的第三换热管，浓缩器的底部设置有出液口，出液口连接有出液管，出液管与第三换热管连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，溶液浓缩系统还包括出液泵，出液泵与出液管连通。

一种溶液再生系统，包括上述的溶液浓缩系统。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的溶液浓缩系统，使用时，由于待浓缩溶液由第一进液管和第二进液管分流进入浓缩器内，并在环形分流板的配合作用下被分流，相比于采用某一集中点进液，本设计能够使得高温水蒸气更多地与溶液脱离，使得浓缩得到的溶液浓度更高，进而提升溶液浓缩的效率。本发明通过上述设计得到的溶液再生系统，由于包括本发明所提供的溶液浓缩系统，故其工作效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的溶液浓缩系统的结构示意图；

图2是本发明实施方式提供的溶液浓缩系统浓缩器透视时的结构示意图；

图3是图2中环形分流板的结构示意图；

图4是图1中浓缩器的剖视图；

图5是图4中凝水盘的结构示意图。

图标：100-溶液浓缩系统；110-加热器；111-第一进液管；112-第二进液管；113-出液口；114-出气口；115-出液管；116-第一进液口；117-第二进液口；120-浓缩器；121-分流管；122-环形分流板；123-除雾器；124-第一换热管；125-折流板；126-凝水盘；127-凝水板；128-通孔；129-换热组件；150-第一预热器；151-第二换热管；160-第二预热器；161-第三换热管；170-出液泵；181-第一循环管；182-第二循环管；183-第三循环管；184-第四循环管；185-工作腔；186-蛇形管；187-真空泵。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，本发明提供了一种溶液浓缩系统100，其包括加热器110和浓缩器120。加热器110和浓缩器120连通，真空泵187与浓缩器120连通，真空泵187用于调节浓缩器120内的压力。

在整个系统开始工作时，先启动真空泵187，抽去浓缩器120内气体使浓缩器120处于负压状态。稀溶液被输送至加热器110中经加热后被通入浓缩器120中进行浓缩。由于浓缩器120内处于负压状态，故水蒸气蒸发时的温度较常压下低，故浓缩器120能够很好地对溶液进行浓缩，浓缩器120中水蒸气从浓缩器120上部排出，而浓缩后的浓溶液则从浓缩器120的底部排出。

如图1和图2所示，具体的，加热器110与浓缩器120通过第一进液管111和第二进液管112连通，第一进液管111与浓缩器120的上部连通。具体的浓缩器120的上部设置有第一进液口116，浓缩器120具有工作腔185，第一进液口116与工作腔185连通。

浓缩器120内设置有分流管121，分流管121设置于工作腔185内，分流管121的一端与第一进液管111连通，分流管121的另一端靠近或接触浓缩器120远离第一进液管111的内壁，浓缩器120内设置有环形分流板122，环形分流板122的边缘与浓缩器120的内壁连接，分流管121远离第一进液管111的一端位于环形分流板122的上方。

第二进液管112与浓缩器120的中部连通，浓缩器120中部的侧壁设置有第二进液口117，第二进液管112通过第二进液口117与和工作腔185连通。

浓缩器120采用两条路径进液是为了分散进液量，以使得高温溶液再进入浓缩器120后，能够使更多的水蒸气由浓缩器120的上部溢出，以便能够得到浓缩更高的溶液，进而提升溶液浓缩的效率。而当进入浓缩器120内部的溶液在重力作用下流至环形分流板122上时，在环形分流板122的作用下溶液再环形分流板122上分散开，并从环形分流板122的内边缘流下，则进一步地起到了分流作用，也进一步地能够提升浓缩后的溶液的浓度。

如图3所示，进一步地，环形分流板122的板面上设置有多个通孔128。溶液流至环形分流板122时一部分则从通孔128内流下，进一步起到了分流的作用。具体地，通孔128均匀分布于环形分流板122上，且通孔128的孔径为5mm，通孔128的分布均匀进而使得溶液流至浓缩器120的底部时更均匀，同样能够起到提到浓缩溶液浓度的效果。

如图4所示，进一步地，浓缩器120的上部设置有除雾器123，除雾器123包括换热组件129，浓缩器120的上部位于除雾器123的下方的位置设置有凝水盘126，凝水盘126相对于水平面倾斜。

换热组件129内通入的介质可以为低温液体。当水蒸气通过换热组件129时，在换热组件129的冷凝作用下，其转换为水滴并附着在换热组件129的外壁，当积累到一定量时其滴落至凝水盘126上，由于凝水盘126倾斜设置，故其最终汇集到凝水盘126的最低位置处，最后被排出浓缩器120之外。该设计针对低浓度的溶液尤其适用，因为浓度越低的溶液其所蒸发出的水蒸气也越多，浓缩器120排出水蒸气的负荷也就越大，设置除雾器123有利于减小浓缩器120的排气负荷。

如图4和图5所示，进一步地，除雾器123包括多个折流板125，换热组件129包括多根第一换热管124，至少一根第一换热管124对应设置一个折流板125，且每个折流板125半包围第一换热管124。

设置折流板125一方面能够增大水蒸气液滴的附着面积，另一方面积，另一方面能够使至少一根第一换热管124上聚集的液滴汇集到一起，并使这些液滴从折流板125的最底端流下。凝水盘126具有多个凝水板127，一个凝水板127对应一个折流板125，折流板125上滴落的水滴最终滴落至对应的凝水板127上被统一排出。

进一步地，每3-5根第一换热管124对应一个折流板125，该设计既能保证很好实现折流板125的功能又不至于折流板125设置过多增加设备的制造成本。

进一步地，分流管121包括蛇形管186，该蛇形管186位于除雾器123的上方。蛇形管186内通入的是加热后的溶液，其温度较高，水蒸气在经除雾器123时一部分冷凝，另一部分虽未被冷凝但是其温度可能降低，当这部分气体上升至蛇形管186处时其热量能够得到补充，进而减少浓缩器120内壁液体附着量。

如图2所示，进一步地，溶液浓缩系统100还包括第一预热器150，第一预热器150具有用于对待浓缩溶液进行预热的第二换热管151，第二换热管151与第一换热管124连通。

具体地，第二换热管151的一端通过第一循环管181与第一换热管124的一端连通，第二换热管151的另一端通过第二循环管182与第一换热管124的另一端连通。经第一换热管124加热后的液体介质通过第一循环管181进入第二换热管151中，对溶液进行预热。在第二换热管151中的液体介质对溶液预热后温度降低又通过第二循环管182被通入第一换热管124中。经第一预热器150预热后的溶液被输入加热器110中时需要吸收的热量相对于未设置第一预热器150时需要吸收的热量减少，采用循环利用液体换热介质，能够明显降低能耗整个系统能耗。

如图2所示，进一步地，溶液浓缩系统100还包括第二预热器160，第二预热器160具有用于对待浓缩溶液进行预热的第三换热管161，浓缩器120的最底部设置有出液口113，出液口113连接有出液管115，出液管115与第三换热管161连通。

具体地，第三换热管161的相对两端分别通过第三循环管183和第四循环管184与出液管115连通。出液管115排出的浓缩后的溶液仍旧具有较高温度，将其通过第三循环管183通入第三换热管161中对待浓缩溶液进行预热，预热后第三循环管183内的冷却液通过第四循环管184排出。

设置第二预热器160并且通过浓缩器120内排出的浓缩溶液实现第二预热器160对待浓缩溶液的加热。该设计如上述第一预热器150的设置目的相同，都能有效降低整个系统的能耗。

进一步地，溶液浓缩系统100还包括出液泵170，出液泵170与出液管115连通。出液泵170用于排出浓缩器120中浓缩后的溶液，并用于调控溶液排出时的流量。

综上所述，本发明所提供的溶液浓缩系统，由于待浓缩溶液由第一进液管和第二进液管分流进入浓缩器内，并在环形分流板的配合作用下被分流，相比于采用某一集中点进液，本设计能够使得高温水蒸气更多地与溶液脱离，使得浓缩得到的溶液浓度更高，进而提升溶液浓缩的效率；而环形分流板上设置的多个通孔同样是为了能使溶液被分流更均匀使得浓缩后的溶液浓度更高；除雾器的设置能够预先冷凝一部分水蒸气而减小浓缩器的排气负荷；第一预热器和第二预热器的设置均能够降低整个系统的能耗。

本发明还提供了一种溶液再生系统，其包括本发明所提供的溶液浓缩系统，由于其包括本发明所提供的具有较高浓缩效率的溶液浓缩系统，故其工作效率高。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (8)

1.一种溶液浓缩系统，其特征在于，包括加热器、浓缩器和用于调节所述浓缩器内压力的真空泵，所述加热器与所述浓缩器连接，所述加热器与所述浓缩器通过第一进液管和第二进液管连通，所述第一进液管与所述浓缩器的上部连通，所述第二进液管与所述浓缩器的中部连通，所述浓缩器内设置有分流管，所述分流管的一端与所述第一进液管连通，所述分流管的另一端靠近或接触所述浓缩器远离所述第一进液管的内壁，所述浓缩器内设置有环形分流板，所述环形分流板的边缘与所述浓缩器的内壁连接，所述分流管远离所述第一进液管的一端位于环形分流板的上方，所述真空泵与所述浓缩器连通；所述浓缩器的上部设置有除雾器，所述除雾器包括换热组件，所述浓缩器的上部，位于所述除雾器的下方的位置设置有凝水盘，所述凝水盘相对于水平面倾斜；所述除雾器包括多个折流板，所述换热组件包括多根第一换热管，至少一根所述第一换热管对应设置一个折流板，且每个所述折流板半包围所述第一换热管；

所述浓缩器具有工作腔，所述浓缩器中部的侧壁设置有第二进液口，所述第二进液管通过所述第二进液口和所述工作腔连通。

2.根据权利要求1所述的溶液浓缩系统，其特征在于，所述分流管包括蛇形管，所述蛇形管位于所述除雾器的上方。

3.根据权利要求1所述的溶液浓缩系统，其特征在于，每3-5根所述第一换热管对应一个所述折流板。

4.根据权利要求1所述的溶液浓缩系统，其特征在于，所述溶液浓缩系统还包括第一预热器，所述第一预热器具有用于对待浓缩溶液进行预热的第二换热管，所述第二换热管与所述第一换热管连通。

5.根据权利要求1所述的溶液浓缩系统，其特征在于，所述环形分流板的板面上设置有多个通孔。

6.根据权利要求1所述的溶液浓缩系统，其特征在于，所述溶液浓缩系统还包括第二预热器，所述第二预热器具有用于对待浓缩溶液进行预热的第三换热管，所述浓缩器的底部设置有出液口，所述出液口连接有出液管，所述出液管与所述第三换热管连通。

7.根据权利要求6所述的溶液浓缩系统，其特征在于，所述溶液浓缩系统还包括出液泵，所述出液泵与所述出液管连通。

8.一种溶液再生系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项的溶液浓缩系统。

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