CN108744562A - 一种物料多效浓缩的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钛液浓缩领域，公开一种物料多效浓缩的方法及其装置，将工质加入到第一腔体内；第二腔体内加入物料；物料蒸发的水蒸汽流到第一腔体内被工质吸收并释放热量；稀释后的工质通过热交换管道流动到第二腔体内与物料进行热交换；第一腔体通过第一管道将工质输送到多效蒸发器中，多效蒸发器蒸发工质的水份后通过第二管道输送回第一腔体。本发明中浓度较高的工质在吸收物料蒸发的水份时会放出大量的热量，该热量通过热交换管道传递给物料，从而使得物料保持在设定蒸发温度值内，此过程不需要消耗外来的热量，节约能源。我们本想浓缩钛液，变成了浓缩工质了。而工质溶液是可以高温蒸发的，有些工质可以在170℃以下实现5效蒸发。

Description

一种物料多效浓缩的方法及其装置
技术领域
本发明涉及钛液浓缩领域，尤其涉及一种物料多效浓缩的方法及其装置。
背景技术
我们知道，一些物料的蒸发温度比较低，在进行浓缩时，要引入外界热源来维持物料的蒸发温度，比较耗能。例如钛液的蒸发温度要控制在70℃以下，因此很难稳定做到双效浓缩，更别说多效了，某公司号称多效浓缩，实则有些偷换概念，并且会使后续的水解能耗增加，并不是一个很好的蒸发浓缩方法。
发明内容
本发明针对现有技术中需要低温蒸发的物料不能实现多效浓缩的缺点，提供一种物料多效浓缩的方法及其装置。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种物料多效浓缩的方法，包括如下步骤：
步骤a：将用于吸收水蒸汽的工质加入到容器中，容器包括第一腔体和第二腔体，第一腔体与第二腔体连通，工质放置在第一腔体内；工质为浓度较高的液体，工质在吸收水蒸汽时能够放出热烈；
步骤b：第二腔体内加入需要低温蒸发浓缩的物料；
步骤c：通过真空泵将容器内的空气抽走，形成真空，使容器内的物料沸腾；
步骤d：物料蒸发的水蒸汽流动到第一腔体内被工质吸收并释放热量，工质吸收水蒸汽后浓度变稀；
步骤e：第二腔体内布置有热交换管道，热交换管道与第一腔体连通，稀释后的工质通过热交换管道流动到第二腔体内与物料进行热交换；
步骤f：第一腔体通过第一管道将步骤d中工质输送到多效蒸发器中，多效蒸发器蒸发步骤d中工质的水份后通过第二管道输送回第一腔体。本发明中浓缩较高的工质在吸收物料蒸发的水份时会放出大量的热量，该热量通过热交换管道传递给物料，从而使得物料保持在设定蒸发温度值内，此过程不需要消耗外来的热量。同时，工质在吸收水份后浓度会变稀，放热效果会变差，本发明设置了多效蒸发器对稀释的工质进行浓缩，这样，我们本想浓缩钛液，变成了浓缩工质了。而工质溶液是可以高温蒸发的，有些工质可以在170℃以下蒸发，这样，我们就可以做5效蒸发了。
作为优选，在步骤d中，第一腔体顶部安装有喷头，第一腔体内的工质通过第一循环泵抽送到喷头处，喷头喷出工质吸收第二腔体中的水蒸汽。工质通过喷头将工质喷洒出来，工质与物料蒸发的水蒸汽充分接触，使得工质能够及时吸收水蒸汽。
作为优选，热交换管道的两个端口都与第一腔体连通，热交换管道上安装有第二循环泵。第二循环泵为动力源，其能够将第一腔体内工质的热量快速的传递给物料，维持物料的蒸发温度。
作为优选，在步骤f中第一管道上安装有第三循环泵。第三循环泵将稀释后的工质打入到多效蒸发器中，使得稀释后的工质进行多效蒸发。
作为优选，物料为稀钛液。
作为优选，工质为溴化锂或者氢氧化钠或者浓硫酸。
一种用于物料多效浓缩的装置，包括容器和多效蒸发器，还包括用于将容器抽真空的真空泵，真空泵与容器连接，容器包括第一腔体和第二腔体，第一腔体与第二腔体连通，第一腔体通过管道与多效蒸发器连接，第二腔体内安装有热交换管道，热交换管道的两开口端都与第一腔体连通。
作为优选，多效蒸发器的一端通过第一管道与第一腔体连通，多效蒸发器的另一端通过第二管道也与第一腔体连通，第一管道上安装有第三循环泵。
作为优选，第一腔体的顶部安装有喷头，喷头通过第三管道与第一腔体的下腔体连通，第三管道上安装有第一循环泵。
作为优选，热交换管道上安装有第二循环泵。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明中浓缩较高的工质在吸收物料蒸发的水份时会放出大量的热量，该热量通过热交换管道传递给物料，从而使得物料保持在设定蒸发温度值内，此过程不需要消耗外来的热量，节约能源。同时，工质在吸收水份后浓度会变稀，本发明设置了多效蒸发器对稀释的工质进行浓缩，这样，我们本想浓缩钛液，变成了浓缩工质了。而工质溶液是可以高温蒸发的，有些工质可以在170℃以下蒸发，这样，我们就可以做5效蒸发了。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，10—容器、11—多效蒸发器、12—真空泵、13—热交换管道、14—第一管道、15—第二管道、16—第三循环泵、17—喷头、18—第三管道、19—第一循环泵、20—第二循环泵、101—第一腔体、102—第二腔体。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种物料多效浓缩的方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤a：将用于吸收水蒸汽的工质加入到容器10中，本实施例工质为溴化锂，容器10包括第一腔体101和第二腔体102，第一腔体101与第二腔体102连通，溴化锂放置在第一腔体101内；
步骤b：第二腔体102内加入需要低温蒸发浓缩的物料，本实施例的物料为稀钛液，稀钛液的蒸发温度为70℃以下；
步骤c：通过真空泵将容器10内的空气抽走，形成真空，使容器10内沸点较低的物料沸腾；
步骤d：物料蒸发的水蒸汽流动到第一腔体101内被溴化锂吸收并释放热量，溴化锂吸收水蒸汽后浓度变稀；
步骤e：第二腔体102内布置有热交换管道13，溴化锂在热交换管道13内流动，热交换管道13与第一腔体101连通，稀释后的溴化锂通过热交换管道13流动到第二腔体102内与稀钛液进行热交换，从而使得稀钛液的温度维持在70℃以下；
步骤f：第一腔体101通过第一管道14将步骤d中工质输送到多效蒸发器11中，多效蒸发器11蒸发步骤d中溴化锂的水份后通过第二管道15输送回第一腔体101。
在步骤d中，第一腔体101顶部安装有喷头17，第一腔体101内的工质通过第一循环泵19抽送到喷头17处，喷头17喷出工质吸收第二腔体102中的水蒸汽。
热交换管道13的两个端口都与第一腔体101连通，热交换管道13在第二腔体102内弯曲程波浪形，增长接触面积，使得第二腔体101内的稀钛液温度能够维持在设定值，热交换管道13上安装有第二循环泵20，第二循环泵20使得溴化锂在热交换管道13内循环流动。
在步骤f中第一管道14上安装有第三循环泵16，第三循环泵16能够将稀释后的溴化锂打入到多效蒸发器中进行浓缩处理，溴化锂可以在170℃以下蒸发，多效蒸发器对稀释后的溴化锂进行5效蒸发处理。
一种用于物料多效浓缩的装置，包括容器10和多效蒸发器11，还包括用于将容器抽真空的真空泵12，真空泵12与容器10连接，容器10包括第一腔体101和第二腔体102，第一腔体101与第二腔体102连通，第一腔体101通过管道与多效蒸发器11连接，第二腔体102内安装有热交换管道13，热交换管道13的两开口端都与第一腔体101连通。多效蒸发器11在蒸发生产中，二次蒸气的产量较大，且含大量的潜热，故应将其回收加以利用，若将二次蒸气通入另一蒸发器的加热室，只要后者的操作压强和溶液沸点低于原蒸发器中的操作压强和沸点，则通入的二次蒸气仍能起到加热作用，这种操作方式即为多效蒸发。多效蒸发中的每一个蒸发器称为一效。凡通入加热蒸汽的蒸发器称为第一效，用第一效的二次蒸气作为加热剂的蒸发器称为第二效，依此类推。采用多效蒸发器的目的是为了节省加热蒸气的消耗量。多效蒸发中第一效加入加热蒸汽，从第一效产生的二次蒸汽作为第二效的加热蒸汽，而第二效的加热室却相当于第一效的冷凝器，从第二效产生的二次蒸汽又作为第三效的加热蒸汽，如此串联多个蒸发器，就组成了多效蒸发。由于多效操作中蒸发室的操作压力是逐效降低的，故在生产中的多效蒸发器的末效带与真空装置连接。各效的加热蒸汽温度和溶液的沸点也是依次降低的，而完成液的浓度是逐效增加的。最后一效的二次蒸汽进入冷凝器，用水冷却冷凝成水而移除。
多效蒸发器11的一端通过第一管道14与第一腔体101连通，多效蒸发器11的另一端通过第二管道15也与第一腔体101连通，第一管道14上安装有第三循环泵16。
第一腔体101的顶部安装有喷头17，喷头17通过第三管道18与第一腔体101的下腔体连通，第三管道18上安装有第一循环泵19。
热交换管道13上安装有第二循环泵20。
实施例2
实施例2与实施例1特征基本相同，不同的是实施例2中的工质为氢氧化钠。
实施例3
实施例3与实施例1特征基本相同，不同的是实施例3中的工质为浓硫酸。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种物料多效浓缩的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤a：将用于吸收水蒸汽的工质加入到容器(10)中，容器(10)包括第一腔体(101)和第二腔体(102)，第一腔体(101)与第二腔体(102)连通，工质放置在第一腔体(101)内；
步骤b：第二腔体(102)内加入需要低温蒸发浓缩的物料；
步骤c：通过真空泵将容器(10)内的空气抽走，形成真空，使容器(10)内的物料沸腾；
步骤d：物料蒸发的水蒸汽流动到第一腔体(101)内被工质吸收并释放热量，工质吸收水蒸汽后浓度变稀；
步骤e：第二腔体(102)内布置有热交换管道(13)，热交换管道(13)与第一腔体(101)连通，稀释后的工质通过热交换管道(13)流动到第二腔体(102)内与物料进行热交换；
步骤f：第一腔体(101)通过第一管道(14)将步骤d中工质输送到多效蒸发器(11)中，多效蒸发器(11)蒸发步骤d中工质的水份后通过第二管道(15)输送回第一腔体(101)。
2.根据权利要求1所述的一种物料多效浓缩的方法，其特征在于：在步骤d中，第一腔体(101)顶部安装有喷头(17)，第一腔体(101)内的工质通过第一循环泵(19)抽送到喷头(17)处，喷头(17)喷出工质吸收第二腔体(102)中的水蒸汽。
3.根据权利要求1所述的一种物料多效浓缩的方法，其特征在于：热交换管道(13)的两个端口都与第一腔体(101)连通，热交换管道(13)上安装有第二循环泵(20)。
4.根据权利要求1所述的一种物料多效浓缩的方法，其特征在于：在步骤f中第一管道(14)上安装有第三循环泵(16)。
5.根据权利要求1所述的一种物料多效浓缩的方法，其特征在于：物料为稀钛液。
6.根据权利要求1所述的一种物料多效浓缩的方法，其特征在于：工质为溴化锂或者氢氧化钠或者浓硫酸。
7.一种用于物料多效浓缩的装置，包括容器(10)和多效蒸发器(11)，其特征在于：还包括用于将容器抽真空的真空泵(12)，真空泵(12)与容器(10)连接，容器(10)包括第一腔体(101)和第二腔体(102)，第一腔体(101)与第二腔体(102)连通，第一腔体(101)通过管道与多效蒸发器(11)连接，第二腔体(102)内安装有热交换管道(13)，热交换管道(13)的两开口端都与第一腔体(101)连通。
8.根据权利要求7所述的一种用于物料多效浓缩的装置，其特征在于：多效蒸发器(11)的一端通过第一管道(14)与第一腔体(101)连通，多效蒸发器(11)的另一端通过第二管道(15)也与第一腔体(101)连通，第一管道(14)上安装有第三循环泵(16)。
9.根据权利要求7所述的一种用于物料多效浓缩的装置，其特征在于：第一腔体(101)的顶部安装有喷头(17)，喷头(17)通过第三管道(18)与第一腔体(101)的下腔体连通，第三管道(18)上安装有第一循环泵(19)。
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