CN209052522U - 一种集升膜式蒸发与dtb结晶一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置，包括轴流搅拌系统、二级汽液分离装置、一级汽液分离腔室、升膜式蒸发装置和结晶分离收集腔室，所述轴流搅拌系统、一级汽液分离腔室、升膜式蒸发装置和结晶分离收集腔室由上而下同轴布置，二级汽液分离装置与一级汽液分离腔室连接并外置，本实用新型一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置具有体积小、布局紧凑、效率高、适应工况宽泛、安装维护简单方便等优点。

Description

一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置

技术领域

本实用新型涉及蒸发结晶技术领域，尤其是废水MVR蒸发浓缩结晶技术领域，具体是一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置。

背景技术

蒸发是一种浓缩、纯化分离工艺，目前市场上的蒸发处理系统针对废水处理普遍存在：1、蒸发系统易结垢、堵塞。2废水蒸发处理分为蒸发浓缩和结晶除盐两套系统，如传统方式为降膜蒸发浓缩加后面强制循环结晶导致系统庞杂建造成本高昂。市场上紧迫需求一种适应工况宽泛不易结垢堵塞、制造安装便捷简单、蒸发处理效率高、体积紧凑的蒸发浓缩结晶一体化装置。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置，以解决背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置，其核心思想为升膜式内循环蒸发器与DTB结晶器复合为一体化结构。包括轴流搅拌系统、二级汽液分离装置、一级汽液分离腔室、升膜式蒸发装置和结晶分离收集腔室，所述轴流搅拌系统、一级汽液分离腔室、升膜式蒸发装置和结晶分离收集腔室由上而下同轴布置，二级汽液分离装置与一级汽液分离腔室连接并外置，一级气液分离腔室与升膜式蒸发加热腔室相连接，与内筒体连接的有锥形导流筒及轴流搅拌系统轴固定装置，轴流搅拌系统贯穿一级气液分离腔室和升膜式蒸发加热腔室。外置自循环加热装置分别与循环加热进口和循环加热出口相连通。

作为本实用新型的优选方案：所述结晶分离收集腔室集成有液位传感器、温度传感器、视镜口一、固液传感器、循环加热出口、进料口和晶浆出口。

作为本实用新型的优选方案：蒸发方式为升膜式蒸发方式，所述升膜式蒸发装置由外筒体、上环形管板、下环形管板、内筒体和蒸发加热管构成，外筒体上集成有加热蒸汽进口、蒸馏水出口、下视镜口和不凝汽体出口。

作为本实用新型的优选方案：升膜式蒸发装置换热管选用无压烧结碳化硅陶瓷管。

作为本实用新型的优选方案：兼做轴流搅拌系统安装固定作用的一级气液分离腔室内设有挡板除沫分离装置并集成有液位控制器、视镜口二和循环加热进口。

作为本实用新型的优选方案：还包括外置自循环加热装置，外置自循环加热装置分别与循环加热进口和循环加热出口相连通。

作为本实用新型的优选方案：所述搅拌系统中搅拌桨叶为搅拌轴上多级搅拌叶片呈旋梯状自上向下均布。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置具有体积小、布局紧凑、效率高、适应工况宽泛、安装维护简单方便等优点。

附图说明

图1是本实用新型的整体框架图。

图2为本实用新型在MVR系统中应用流程图。

图1中：1、轴流搅拌系统，2、一级汽液分离腔室，3、挡板除沫分离装置，4、视镜口一，5、二级汽液分离器，6、液位控制器，7升膜式蒸发装置，8、上环形管板，9、不凝汽体出口，10、蒸发加热管，11、下环形管板，12、加热蒸汽进口，13、蒸馏水出口，14、下视镜口，15、锥形导流筒，16、轴流搅拌系统轴固定装置，17、保温,18、外置自循环加热装置，19、结晶分离收集腔室,20、液位传感器，21、温度传感器，22、视镜口二，23、固液传感器,24、晶浆出口，25、二次蒸汽出口，26、循环加热出口，27、进料口，28、外筒体，29、内筒体，30、循环加热进口。

图2中：1-1、进料阀，1-2、换热器，1-3、二级预热器，1-4、进料口，1-5、升膜式蒸发列管，1-6、气液分离室，1-7、二次蒸汽出口，1-8、二级汽液分离器，1-9、蒸汽压缩机，1-10、蒸气压缩机旁通阀，1-11、加热蒸汽进口，1-12、蒸馏水出口，1-13、蒸气压缩机喷淋阀，1-14、文丘留真空泵，1-15蒸馏水罐，1-16、蒸馏水罐液位开关，1-17蒸馏水循环泵，1-18、蒸馏水排放阀，1-19，搅拌固定支架，1-20、导流筒，1-21、结晶分离收集室，1-22液位及温度传感器接口，1-23、晶浆出料口，1-24、不凝汽和蒸汽出口，1-25、不凝汽出口，1-26、循环加热出口，1-27、外置循环加热器，1-28、循环加热进口，1-29、搅拌系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，实施例1：一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置，其核心思想为升膜式内循环蒸发器与DTB结晶器复合为一体化结构；优选升膜式内循环蒸发器与DTB结晶器为最佳组合并糅合为一体化设计，集高效蒸发与高效结晶分离于一体，做到蒸发浓缩与结晶分离两者相融合，既节省空间又可以提高设备的利用率。

其整体结构如图1所示，包括轴流搅拌系统1、二级汽液分离装置5、一级汽液分离腔室2、升膜式蒸发装置7和结晶分离收集腔室19，所述轴流搅拌系统1、一级汽液分离腔室2、升膜式蒸发装置7和结晶分离收集腔室19由上而下同轴布置，蒸发结构为升膜式内循环结构，装置整体构型为DTB结晶结构并且两者复合为一体化，二级汽液分离装置5与一级汽液分离腔室2均连接一级汽液分离腔室2并外置，一级气液分离腔室2与升膜式蒸发装置7相连接，与内筒体29连接的有锥形导流筒15及轴流搅拌系统轴固定装置16，轴流搅拌系统1贯穿一级气液分离腔室2和升膜式蒸发加热腔室7。

结晶分离收集腔室19集成有液位传感器20、温度传感器21、视镜口二22、固液传感器23、循环加热出口26、进料口27和晶浆出口24。升膜式蒸发装置7由外筒体28、上环形管板8、下环形管板11、内筒体29和蒸发加热管10构成，蒸发结构中蒸发加热管10为无压烧结碳化硅陶瓷管，外筒体28上集成有加热蒸汽进口12，蒸馏水出口13下视镜口14和不凝汽体出口9。兼做轴流搅拌系统1安装固定作用的一级气液分离腔室2内设有挡板除沫分离装置3并集成有液位控制器6、视镜口一4和循环加热进口30。还包括外置自循环加热装置18，外置自循环加热装置18分别与循环加热进口20和循环加热出口26相连通。二级汽液分离装置5与一级汽液分离腔室2之间通过二次蒸汽出口25相连接。通过热虹吸原理对蒸发浓缩结晶装置中的液体进行循环加热。还包括附着于装置外部的保温层17。保温层17上下直径尺寸一致，筒体处接口设计为碗口形式，整体外观简洁美观。

本设计取消了传统蒸发装置中的强制循环泵，规避装机功率高，腐蚀风险点多，循环泵泄露问题。以升膜式蒸发和内循环热虹吸为驱动力带动系统内液体的循环。在专利CN201510686468.5描述中，料液在加热室内被加热升温，但不蒸发，料液在蒸发室内气化蒸发析出结晶体。此蒸发结晶装置中料液传热温差低不利于高速率蒸发，且装置内存水量大，每次启动把蒸发结晶器内料液加热至沸点耗时长，能耗高。本技术方案中采用升膜式蒸发结构，即加热与蒸发在同一结构内，料液在蒸发加热腔室内升膜式蒸发列管内被加热并汽化，其蒸发速率高、体积更紧凑、启动迅速。

本设计以高效DTB结晶器为载体，集成气液分离结构及升膜式蒸发结构，轴流式搅拌系统通过变频控制不仅保障高效结晶，更强化了升膜式蒸发和内循环热虹吸工况，提高蒸发浓缩效率，改善了传统蒸发系统浓缩液排量大，需另配结晶系统导致系统庞杂的情况。

本设计选用无压烧结碳化硅陶瓷管为升膜式蒸发加热管，换热系数成倍提高，且不结垢、堵塞、更适合高粘稠物料的蒸发处理。

本设计配以外置的无动力循环加热系统，利用热虹吸原理，将料液循环加热，减少动力消耗。

实施例2，在实施例1的基础上，本设计增加了在MVR系统中的设计应用示例，如图2所示，经过进料阀1-1依次通过换热器1-2及二级预热器1-3，物料被加热后接近沸点，并经过进料口1-4，进入蒸发结构。物料经过升膜式蒸发列管1-5继续受热并汽化，产生的二次蒸汽经过蒸发结构顶部气液分离室1-6进行气液分离，经过气液分离室1-6分离后的二次蒸汽经过二次蒸汽出口1-7进入二级汽液分离装置1-8进一步分离，产生的高纯度二次蒸汽经过蒸汽压缩机1-9进行压缩升温。压缩升温后的加热蒸汽通过加热蒸汽进口1-11后为升膜式蒸发列管1-5供热，加热蒸汽本身冷凝为冷凝水并经过蒸馏水出口1-12排出，排出的部分蒸馏水经过蒸气压缩机喷淋阀1-13，对蒸汽压缩机1-9降温以保障蒸气压缩机1-9排出的加热蒸汽为饱和蒸汽。通过换热器1-2后蒸馏水降至常温，并被文丘里真空泵1-14吸入蒸馏水储罐1-15内。在蒸馏水罐1-15上集成有蒸馏水罐液位开关1-16以控制蒸馏水排放阀1-18开合，并保障蒸馏水泵1-17正常运转液位。为升膜式蒸发列管供热的加热蒸汽在冷凝过程中含有的部分不凝性气体及少量加热蒸汽通过不凝汽和蒸汽出口1-24排出，进入二级预热器1-3为进料水二级加热，其本身进一步冷凝，不凝性气体经过不凝汽出口1-25排出。蒸发装置内蒸发后的浓缩液体经过搅拌系统1-29进行循环搅拌结晶，析出的结晶物及母液经过搅拌固定支架1-19及导流筒1-20扰流作用下缓慢进入结晶分离收集室1-21内。在液位及温度传感器接口1-22处传感器控制下，晶浆通过晶浆出料口1-23排出蒸发装置。系统在启动及运行过程中，蒸发装置内的物料通过循环加热出口1-26进入外置循环加热器1-27内被加热，被加热的物料经过循环加热进口1-28进入蒸发装置内，依次循环加热蒸发。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置，包括轴流搅拌系统（1）、二级汽液分离装置（5）、一级汽液分离腔室（2）、升膜式蒸装置（7）和结晶分离收集腔室（19），其特征在于，所述轴流搅拌系统（1）、一级汽液分离腔室（2）、升膜式蒸发装置（7）和结晶分离收集腔室（19）由上而下同轴布置，二级汽液分离装置（5）与一级汽液分离腔室（2）连接并外置，一级气液分离腔室（2）与升膜式蒸发装置（7）相连接，与升膜式蒸发装置（7）内筒体（29）连接的有锥形导流筒（15）及轴流搅拌系统轴固定装置（16），轴流搅拌系统（1）贯穿一级气液分离腔室（2）和升膜式蒸发装置（7）。

2.根据权利要求1所述的一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置，其特征在于，兼做轴流搅拌系统（1）安装固定作用的一级气液分离腔室（2）内设有挡板除沫分离装置（3）并集成有液位控制器（6）、视镜口一（4）和循环加热进口（30）。

3.根据权利要求1所述的一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置，其特征在于，所述搅拌系统，搅拌轴上多级搅拌叶片呈旋梯状自上向下均布。

4.根据权利要求1所述的一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置，其特征在于，所述升膜式蒸发装置（7）由外筒体（28）、上环形管板（8）、下环形管板（11）、内筒体（29）和升膜蒸发加热管（10）构成，外筒体（28）上集成有加热蒸汽进口（12）、蒸馏水出口（13）、下视镜口（14）和不凝汽体出口（9）。

5.根据权利要求1所述的一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置，其特征在于，所述结晶分离收集腔室（19）集成有液位传感器（20）、温度传感器（21）、视镜口二（22）、固液传感器（23）、循环加热出口（26）、进料口（27）和晶浆出口（24）。

6.根据权利要求1所述的一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置，其特征在于，还包括附着于装置外部的保温层（17）。

7.根据权利要求1所述的一种集升膜式蒸发与DTB结晶一体化装置，其特征在于，还包括外置自循环加热装置（18），外置自循环加热装置（18）分别与循环加热进口（30）和循环加热出口（26）相连通。