CN111023644A - 一种盐溶液浓缩系统 - Google Patents

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Abstract

一种盐溶液浓缩系统，包括用于制取冰浆的冰浆机组，所述冰浆机组连接于浓缩提纯装置，浓缩提纯装置包括桶体，所述桶体的上部设有出冰口，所述桶体的下部设有冰浆入口，所述出冰口位于所述冰浆入口的上方，所述冰浆入口通过冰浆循环管路连接于所述冰浆机组的出口，所述桶体的下部还设有盐溶液出口及盐溶液补充口，所述盐溶液出口通过盐溶液循环管路连接于所述冰浆机组，所述盐溶液循环管路分支连接有浓溶液排放管道，所述盐溶液补充口连接于盐溶液补充管路，所述盐溶液补充管路上设有溶液补充分支管路，所述溶液补充分支管路与所述浓溶液排放管道在冷热回收装置内换热后连接于所述盐溶液循环管路，可同时实现盐溶液浓缩和冰晶提纯，且实现热量回收。

Description

一种盐溶液浓缩系统
技术领域
本发明涉及工业盐溶液处理技术领域，特别是涉及一种盐溶液浓缩系统。
背景技术
现有处理工业盐溶液的技术中，多是采用MVR或多效蒸发结晶技术，处理能耗较高，且处理总量多，设备投资大。因此，有必要设计一种更好的盐溶液浓缩系统，以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种集盐溶液浓缩、冰晶提纯为一体，自动化程度高的盐溶液浓缩系统，在制取冰晶用于生产降温的同时，浓缩了盐溶液，降低盐溶液的处理总量，节能环保高效。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种盐溶液浓缩系统，包括用于制取冰浆的冰浆机组，所述冰浆机组连接于浓缩提纯装置，所述浓缩提纯装置包括桶体，所述桶体的上部设有出冰口，所述桶体的下部设有冰浆入口，所述出冰口位于所述冰浆入口的上方，所述冰浆入口通过冰浆循环管路连接于所述冰浆机组的出口，所述桶体的下部还设有盐溶液出口及盐溶液补充口，所述盐溶液出口通过盐溶液循环管路连接于所述冰浆机组，所述盐溶液循环管路分支连接有浓溶液排放管道，以供浓盐溶液排出，所述盐溶液补充口连接于盐溶液补充管路，所述盐溶液补充管路上设有溶液补充分支管路，所述溶液补充分支管路与所述浓溶液排放管道在冷热回收装置内换热后连接于所述盐溶液循环管路。
进一步，所述浓缩提纯装置连接于预冷装置。
进一步，所述预冷装置包括制冷机组和热交换器，补充盐溶液与低温液体在所述热交换器内换热后，经过所述制冷机组冷却，冷却后的所述补充盐溶液通过所述盐溶液补充口进入所述桶体内。
进一步，所述盐溶液循环管路上设有循环泵。
进一步，所述盐溶液循环管路上设有传感器，通过所述传感器检测盐溶液的浓度。
进一步，所述浓溶液排放管道上设有第一阀门，当所述传感器检测到所述盐溶液循环管路的盐溶液浓度上升到第一设定值时，所述第一阀门开启，以进行浓盐溶液的排放。
进一步，所述溶液补充分支管路上设有第二阀门，当所述第一阀门开启时，所述第二阀门也开启，向所述冰浆机组内补充稀盐溶液，当所述传感器检测到所述盐溶液循环管路的盐溶液浓度降低到第二设定值时，所述第一阀门和所述第二阀门关闭。
进一步，所述盐溶液补充管路上设有第三阀门，在所述桶体内液面高度不足时，所述第三阀门开启，补充盐溶液通过所述盐溶液补充管路经所述盐溶液补充口补入所述桶体内，当所述桶体内液面达到设定高度时，所述第三阀门关闭。
进一步，所述桶体的内壁与外壁之间设有保温层。
进一步，所述桶体的顶部设有减速电机，及连接于所述减速电机的刮冰器。
本发明的有益效果：
本发明可同时实现盐溶液浓缩和冰晶提纯，通过制冰循环将盐溶液进行浓缩以达到减少盐溶液后续处理总量的目的，提纯后的冰晶由出冰口排出以供使用，溶液补充分支管路与浓溶液排放管道在冷热回收装置内换热，可以回收浓溶液中的冷量，实现能量回收，减少损失，可实现大规模盐溶液浓缩和用冰需求，实现自动化和工业化。
附图说明
图1为本发明盐溶液浓缩系统的结构示意图；
图中，1—冰浆机组、2—浓缩提纯装置、3—冷热回收装置、4—预冷装置、5—桶体、6—保温层、7—减速电机、8—刮冰器、9—冰浆入口、10—盐溶液出口、11—盐溶液补充口、12—出冰口、13—冰浆循环管路、14—盐溶液循环管路、15—循环泵、16—传感器、17—浓溶液排放管道、18—第一阀门、19—盐溶液补充管路、20—溶液补充分支管路、21—第二阀门、22—第三阀门、23—热交换器、24—制冷机组。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
如图1，本发明提供一种用于制取冰浆的冰浆机组1，冰浆机组1连接于浓缩提纯装置2，浓缩提纯装置2的一侧连接于预冷装置4，可以集盐溶液浓缩、冰晶提纯为一体，解决工业中盐溶液处理难的问题，并为工艺冷却提供纯冰晶或冰水。
浓缩提纯装置2包括桶体5，桶体5的内壁和外壁之间设有保温层6，桶体5的顶部设有减速电机7及连接于减速电机7的刮冰器8，刮冰器8旋转刮冰。桶体5的上部设有出冰口12，经刮冰器8刮取的冰由出冰口12排出。桶体5的下部设有冰浆入口9、盐溶液出口10、盐溶液补充口11，出冰口12位于冰浆入口9的上方。冰浆机组1的出口通过冰浆循环管路13连接于桶体5的冰浆入口9，冰浆机组1的入口通过盐溶液循环管路14连接于桶体5的盐溶液出口10。盐溶液循环管路14分支连接有浓溶液排放管道17，以供浓盐溶液排出。
盐溶液补充口11通过盐溶液补充管路19连接于所述预冷装置4，盐溶液补充管路19上设有溶液补充分支管路20，溶液补充分支管路20与浓溶液排放管道17在冷热回收装置3内换热后连接于盐溶液循环管路14。浓盐溶液和补充的盐溶液经由冷热回收装置3的处理，将温度较低的浓溶液的冷量用于降低补充的盐溶液的温度，实现能量回收，减少冷量消耗。经冷热回收装置3降温后的补充盐溶液与盐溶液循环管路14的溶液混合后进入冰浆机组1，持续制冰循环。
预冷装置4包括制冷机组24和热交换器23，补充盐溶液与低温液体在热交换器23内换热后，经过制冷机组24冷却，冷却后的补充盐溶液通过盐溶液补充口11进入桶体5内。通常工业排出的盐溶液温度都较高，所以补充的盐溶液先经过热交换，与相对低温介质(包括自来水、河水、上述冷热回收装置换热后排出的浓盐溶液、出冰口刮出的冰水等)换热后，补充的盐溶液温度降低，然后再进入制冷机组24，进行冷却至常温后，进入浓缩提纯装置2内，进行盐溶液浓缩。
盐溶液循环管路14上设有循环泵15和传感器16，通过传感器16检测盐溶液循环管路14上盐溶液的浓度。浓溶液排放管道17上设有第一阀门18，当传感器16检测到盐溶液循环管路14的盐溶液浓度上升到第一设定值时，第一阀门18开启，以进行浓盐溶液的排放。溶液补充分支管路20上设有第二阀门21，当第一阀门18开启时，第二阀门21也开启，向冰浆机组1内补充稀盐溶液，当传感器16检测到盐溶液循环管路14的盐溶液浓度降低到第二设定值时，第一阀门18和第二阀门21关闭。盐溶液补充管路19上设有第三阀门22，在桶体5内液面高度不足时，第三电动阀22开启，补充盐溶液经预冷装置4预冷后通过盐溶液补充口11进入桶体5内，当桶体5内液面达到设定高度时，第三电动阀22关闭。具体为：冰浆机组1运行之前，通过开启第三阀门22补充桶体5内盐溶液，补充盐溶液经预冷装置4预冷后通过盐溶液补充口11进入桶体5内，达到设定高度时关闭第三阀门22；或者是当需要用冰时，通过开启第三阀门22补充盐溶液，抬高桶体5内冰晶高度，桶体5顶部的减速电机7开启，带动刮冰器8旋转刮冰。通过传感器16、第一阀门18、第二阀门21及第三阀门22实现盐溶液补充及排出的自动化控制，在本实施例中，第一阀门18、第二阀门21及第三阀门22为电动阀。
本发明盐溶液浓缩系统运行时，先开启盐溶液补充管路14上的第三阀门22，补充盐溶液经预冷装置4预冷后充入桶体5，待桶体5内液面达到设定高度要求时，关闭第三阀门22，同时开启冰浆机组1制冰，制得的冰浆通过冰浆入口9进入桶体5内。桶体5内的冰浆由于冰的密度小于溶液密度这一物理特性，冰会在桶体5内向上浮，盐溶液则存在于桶体5的下部，由盐溶液出口10经盐溶液循环管路14重新回到冰浆机组1进行下一轮制冰，如此循环，是桶体5内冰浆浓度提高的过程，即是下部盐溶液的浓度提高。随着桶体5内冰浆浓度的不断提高，经过浓缩提纯装置2的浓缩提纯后，到达桶体5上部的已经是纯冰晶，而桶体5下部的盐溶液浓缩为高浓度盐溶液，同时实现了盐溶液浓缩和冰晶提纯。
当盐溶液循环管路14上的传感器16检测到盐溶液浓度上升到第一设定值(上限值)时，开启第一阀门18进行浓溶液的排放，避免盐溶液浓度太高。同时开启溶液补充分支管道20上的第二阀门21，补充较稀的盐溶液，浓溶液和补充盐溶液经由冷热回收装置3的处理，将温度较低的浓溶液的冷量用于降低补充的盐溶液的温度，实现能量回收，减少冷量消耗。经冷热回收装置3降温后的新补充的盐溶液与盐溶液循环管路14的溶液混合后进入冰浆机组1，持续制冰循环。直到传感器16检测到盐溶液含盐量降低到第二设定值(下限值)时，关闭第一阀门18和第二阀门21，结束浓溶液的排放。可通过桶体5下部的盐溶液补充口11补充盐溶液，抬高桶内冰晶高度，冰面不断上升的过程，也是冰晶不断分离上升的一个过程，进一步提纯冰晶，当冰晶高度到达刮冰器8高度时，刮冰器8的减速电机7开启，带动刮冰器8旋转刮冰，刮取的冰晶经出冰口12排出，用于工艺用冷。
本发明解决工业中盐溶液处理难的问题，同时实现制冰、浓缩过程，制得的纯冰晶可用于工艺冷却，可将盐溶液进行浓缩，减少盐溶液后续处理量，且可实现大规模的盐溶液浓缩或用冰需求，实现自动化和工业化，利用冷热回收装置和热交换器，实现热量回收，减少冷量消耗，可以利用峰谷电价，夜间运行，节能环保。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种盐溶液浓缩系统，其特征在于，包括：用于制取冰浆的冰浆机组，所述冰浆机组连接于浓缩提纯装置，所述浓缩提纯装置包括桶体，所述桶体的上部设有出冰口，所述桶体的下部设有冰浆入口，所述出冰口位于所述冰浆入口的上方，所述冰浆入口通过冰浆循环管路连接于所述冰浆机组的出口，所述桶体的下部还设有盐溶液出口及盐溶液补充口，所述盐溶液出口通过盐溶液循环管路连接于所述冰浆机组，所述盐溶液循环管路分支连接有浓溶液排放管道，以供浓盐溶液排出，所述盐溶液补充口连接于盐溶液补充管路，所述盐溶液补充管路上设有溶液补充分支管路，所述溶液补充分支管路与所述浓溶液排放管道在冷热回收装置内换热后连接于所述盐溶液循环管路。
2.根据权利要求1所述的盐溶液浓缩系统，其特征在于：所述浓缩提纯装置连接于预冷装置。
3.根据权利要求2所述的盐溶液浓缩系统，其特征在于：所述预冷装置包括制冷机组和热交换器，补充盐溶液与低温液体在所述热交换器内换热后，经过所述制冷机组冷却，冷却后的所述补充盐溶液通过所述盐溶液补充口进入所述桶体内。
4.根据权利要求1所述的盐溶液浓缩系统，其特征在于：所述盐溶液循环管路上设有循环泵。
5.根据权利要求1所述的盐溶液浓缩系统，其特征在于：所述盐溶液循环管路上设有传感器，通过所述传感器检测盐溶液的浓度。
6.根据权利要求5所述的盐溶液浓缩系统，其特征在于：所述浓溶液排放管道上设有第一阀门，当所述传感器检测到所述盐溶液循环管路的盐溶液浓度上升到第一设定值时，所述第一阀门开启，以进行浓盐溶液的排放。
7.根据权利要求6所述的盐溶液浓缩系统，其特征在于：所述溶液补充分支管路上设有第二阀门，当所述第一阀门开启时，所述第二阀门也开启，向所述冰浆机组内补充稀盐溶液，当所述传感器检测到所述盐溶液循环管路的盐溶液浓度降低到第二设定值时，所述第一阀门和所述第二阀门关闭。
8.根据权利要求1所述的盐溶液浓缩系统，其特征在于：所述盐溶液补充管路上设有第三阀门，在所述桶体内液面高度不足时，所述第三阀门开启，补充盐溶液通过所述盐溶液补充管路经所述盐溶液补充口补入所述桶体内，当所述桶体内液面达到设定高度时，所述第三阀门关闭。
9.根据权利要求1所述的盐溶液浓缩系统，其特征在于：所述桶体的内壁与外壁之间设有保温层。
10.根据权利要求1所述的盐溶液浓缩系统，其特征在于：所述桶体的顶部设有减速电机，及连接于所述减速电机的刮冰器。
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