專利名稱：一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮裝置和方法
一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮裝置和方法[技術(shù)領(lǐng)域]
本發(fā)明涉及多效蒸發(fā)濃縮工藝及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮裝置和方法。[背景技術(shù)]
目前，蒸發(fā)濃縮工藝一般采用管殼式換熱器或板式換熱器，管殼式換熱器由于其體積龐大整套裝置高度自十幾米到幾十米需要兩個(gè)及以上操作平臺(tái)；在許多方面受到限制如物料物性、工藝條件的要求等。所以絕大多數(shù)管殼式換熱器一般只能做到三效設(shè)計(jì)， 換熱效率過(guò)低，因此逐漸被板式換熱器取代。
國(guó)內(nèi)專利CN1864783A公開(kāi)了一種多效蒸發(fā)淡化濃縮方法及裝置是與本發(fā)明最接近的國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)，在公開(kāi)文件中提供了一種多效、并逐級(jí)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的工藝，這種工藝采用了逆流換熱的目的是減少換熱過(guò)程中的結(jié)晶析出，但是，這種設(shè)計(jì)在多效換熱過(guò)程中沒(méi)有閃蒸分離的步驟，在換熱器中會(huì)存在大量汽化現(xiàn)象，會(huì)對(duì)設(shè)備造成極大的損傷，另外， 會(huì)降低升溫濃縮效率。另外，其設(shè)備采用了板式換熱器，然而卻沒(méi)有對(duì)其中的換熱板進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，缺少閃蒸設(shè)備、在常壓下進(jìn)行濃縮，都會(huì)對(duì)濃縮工藝造成很大的影響。[發(fā)明內(nèi)容]
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中在濃縮熱敏性物質(zhì)時(shí)容易結(jié)晶析出的現(xiàn)象，提供一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮裝置和方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的設(shè)計(jì)一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮裝置，包括板式換熱器結(jié)構(gòu)、閃蒸罐結(jié)構(gòu)，其特征在于包括五組串聯(lián)的板式升膜逆流蒸發(fā)裝置，每組板式升膜逆流蒸發(fā)裝置包括一個(gè)板式換熱器、一個(gè)閃蒸罐、一個(gè)泵，板式換熱器的介質(zhì)通道出口與閃蒸罐的進(jìn)口間連接管道，板式換熱器的蒸汽通道出口連接蒸汽出口管道，
第二組至第五組閃蒸罐底部的出口與泵進(jìn)口間連接管道、泵出口與上一組的板式換熱器介質(zhì)通道進(jìn)口間連接管道，蒸汽出口管道匯總后與真空罐進(jìn)口間連接蒸汽出口管道，真空罐出口與真空泵進(jìn)口間連接管道；
第一組至第四組閃蒸罐的罐頂出口與其下一組的板式換熱器蒸汽通道進(jìn)口間連接管道；
第一組板式換熱器的蒸汽通道進(jìn)口與外界的蒸汽管道連接，閃蒸罐的底部出口連接出料管道；
第五組閃蒸罐的罐頂出口與板式冷凝器進(jìn)口間連接蒸汽出口管道，板式冷凝器出口與真空罐進(jìn)口間連接管道，所述的原料液的進(jìn)料管道與板式換熱器的介質(zhì)通道進(jìn)口連接；
第一組中的板式換熱器是一效板式換熱器，第二組中的板式換熱器是二效板式換熱器，第三組中的板式換熱器是三效板式換熱器，第四組中的板式換熱器是四效板式換熱器，第五組中的板式換熱器是五效板式換熱器。
所述的板式加熱器換熱通道長(zhǎng)徑比為156 170，換熱板為人字形波紋板、波紋夾角30°、波紋深度3. 85mm、法向節(jié)距12. 6mm,有效加熱強(qiáng)度1200mm、蒸汽角孔直徑200mm，蒸汽出口直徑為200mm。
所述的閃蒸罐，進(jìn)口在罐體自罐底總高的三分之一處，在罐體內(nèi)頂部設(shè)置隔柵式液沫捕捉器，罐體內(nèi)底部設(shè)有液位傳感器，所述液位傳感器監(jiān)測(cè)液位高度控制在在罐體自罐底總高300 900mm處。
所述的外界蒸汽管道與一效板式換熱器間可串聯(lián)換熱器，所述的第五組閃蒸罐連接的蒸汽出口管道上可串聯(lián)換熱器。
所述的進(jìn)料管道與五效板式換熱器間可串聯(lián)一個(gè)或多個(gè)換熱器，換熱器的蒸汽通道與所述的第一組至第五組的一根或多根蒸汽出口管道串聯(lián)連接。
所述的出料管道上可串聯(lián)緩存罐，緩存罐底部出口連接泵。
所述的管道上可設(shè)置閥門、溫度儀表、壓力儀表中的一個(gè)或多個(gè)。
本發(fā)明還包括一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮方法，其特征在于該方法中的每一組裝置均處在密閉的負(fù)壓系統(tǒng)條件下，絕對(duì)壓力在0. 005Mpa 0. 06MPa之間，控制自第一組至第五組設(shè)備真空度呈梯度升高而蒸發(fā)溫度則呈梯度下降，控制液位高度在閃蒸罐自罐底總高300 600mm處，
原料經(jīng)過(guò)五效板式換熱器換熱，然后再經(jīng)過(guò)閃蒸分離器與溶劑進(jìn)行分離，經(jīng)過(guò)分離的原料進(jìn)入四效板式換熱器，如上述方法逐級(jí)換熱蒸發(fā)濃縮直至第五組閃蒸罐，每次經(jīng)過(guò)板式換熱器溫度升高2 9°C，從第一組的閃蒸罐底部出口生產(chǎn)出濃縮液；換熱用的蒸汽走向與原料走向相反，一效換熱器的熱量來(lái)自外界蒸汽，原料經(jīng)過(guò)蒸汽加熱后閃蒸分離，蒸汽從閃蒸罐頂部進(jìn)入二效板式換熱器與原料換熱，如此逐級(jí)換熱直到第五組的閃蒸罐，經(jīng)過(guò)換熱的第一組至第四組蒸汽和第五組閃蒸罐頂部出口的蒸汽進(jìn)入真空罐，真空罐連接真空泵抽真空。
所述的進(jìn)料的初始溫度為45°C，低于45°C的采用電加熱預(yù)熱至45°C。
所述的方法中通過(guò)在管道中加設(shè)蝶閥來(lái)解決因?yàn)槠a(chǎn)生的溶質(zhì)析出現(xiàn)象。
所述的控制自第一組至第五組設(shè)備真空度的方法是調(diào)節(jié)換熱器出口蒸汽的流量。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，充分利用了分離后二次蒸汽的熱能，降低了設(shè)備的能耗， 換熱器的逆向換熱與設(shè)計(jì)的負(fù)壓和溫度條件限制物料液體在加熱過(guò)程產(chǎn)生的汽化現(xiàn)象 (汽液分離)，大大降低或避免了換熱板表面結(jié)垢可能，設(shè)備中的設(shè)備內(nèi)的壓力隨著原料濃度的提高而提高的方法解決了常規(guī)工藝中葡萄糖酸鈉在濃縮過(guò)程中極易結(jié)晶的問(wèn)題。[


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圖1是本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備流程圖中1. 一效板式換熱器2、4、6、8、10均為閃蒸罐3. 二效板式換熱器5.三效板式換熱器7.四效板式換熱器9.五效板式換熱器11.外界蒸汽進(jìn)口 12.原料液進(jìn)口 13.真空泵14.真空罐15.緩存罐16.出料管道。[具體實(shí)施方式
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結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，這種裝置的制造技術(shù)對(duì)本專業(yè)的人來(lái)說(shuō)是非常清楚的。
針對(duì)需要采用熱法蒸發(fā)濃縮的物料原液有機(jī)溶液、無(wú)機(jī)溶液、葡萄糖酸鈉(內(nèi)酯)溶液、鋼鐵廠廢水濃縮、果汁、乳品、發(fā)酵液、含鹽廢水、工業(yè)廢水、毒害性廢液焚燒前提濃、海水淡化等等。
通常原物料液體中溶質(zhì)含量較少，通過(guò)蒸發(fā)取出水分達(dá)到濃縮提取高的濃度溶質(zhì)液體目的，或反之從溶液中分離出溶質(zhì)而獲取所需的蒸餾水。
工藝流程
每一組裝置均處在密閉的負(fù)壓系統(tǒng)條件下，絕對(duì)壓力在0. 005Mpa 0. 06MPa之間，控制自第一組至第五組設(shè)備真空度呈梯度升高而蒸發(fā)溫度則呈梯度下降，控制液位高度在閃蒸罐自罐底總高300 600mm處。其中
原料液體流程
稀的原料料液由外部輸入——進(jìn)入五效板式換熱器——五效閃蒸罐——循環(huán)泵——四效板式換熱器——四效閃蒸罐——循環(huán)泵——三效板式換熱器——三效閃蒸罐——循環(huán)泵——二效板式換熱器——二效閃蒸罐——循環(huán)泵——一效板式換熱器—— 一效閃蒸罐——輸出泵——輸出——成品物料輸出
加熱蒸汽流程
生蒸汽(鍋爐蒸汽)——進(jìn)入第一效板式換熱器——進(jìn)入第一效閃蒸罐生成二次蒸汽——進(jìn)入第二效板式換熱器——進(jìn)入第二效閃蒸罐生成二次蒸汽——進(jìn)入第三效板式換熱器——進(jìn)入第三效閃蒸罐生成二次蒸汽——進(jìn)入第四效板式換熱器——進(jìn)入第四效閃蒸罐生成二次蒸汽——進(jìn)入第五效板式換熱器——進(jìn)入第五效閃蒸罐生成二次蒸汽——進(jìn)入板式冷凝器冷卻生成冷凝水——進(jìn)入第真空平衡罐——冷凝水泵——排出。
實(shí)施例1
葡萄糖酸鈉原液濃縮氧化法生成的母液進(jìn)入本機(jī)組第五效時(shí)溫度45攝氏度、波美度16，第五效單元真空絕對(duì)壓力0.0123MPa，蒸發(fā)溫度50攝氏度；經(jīng)過(guò)蒸發(fā)脫水后進(jìn)入第四效蒸發(fā)單元時(shí)母液溫度為50攝氏度、波美度提高到約18 19，第四效單元真空絕對(duì)壓力 O.OlSMPa，蒸發(fā)溫度57攝氏度；經(jīng)過(guò)蒸發(fā)脫水后進(jìn)入第三效蒸發(fā)單元時(shí)母液溫度為57攝氏度、波美度提高到約21，第三效單元真空絕對(duì)壓力0. 024MPa，蒸發(fā)溫度64攝氏度；經(jīng)過(guò)蒸發(fā)脫水后進(jìn)入第二效蒸發(fā)單元時(shí)母液溫度為64攝氏度、波美度提高到約M，第二效單元真空絕對(duì)壓力0. 033MPa，蒸發(fā)溫度72攝氏度；經(jīng)過(guò)蒸發(fā)脫水后進(jìn)入第一效蒸發(fā)單元時(shí)母液溫度為72攝氏度、波美度提高到約27，第一效單元真空絕對(duì)壓力0. 047，蒸發(fā)溫度80攝氏度；第一效真空分離出的母液波美度提高到約30，溫度80攝氏度，濃度約在80%，達(dá)到了成品液的參數(shù)由排液泵輸出。
實(shí)施例2
葡萄糖內(nèi)酯原液濃縮發(fā)酵法生成的母液進(jìn)入本機(jī)組時(shí)原始濃度約17%，溫度約為30 35攝氏度，經(jīng)如串聯(lián)的板式冷凝器、冷凝水換熱器加熱后溫度提升至月40攝氏度進(jìn)入第五效，第五效單元真空絕對(duì)壓力控制在0. OlMPa,蒸發(fā)溫度46攝氏度；經(jīng)過(guò)蒸發(fā)脫水后進(jìn)入第四效蒸發(fā)單元時(shí)母液溫度為46攝氏度，第四效單元真空絕對(duì)壓力0. 015MPa，蒸發(fā)溫度53攝氏度；經(jīng)過(guò)蒸發(fā)脫水后進(jìn)入第三效蒸發(fā)單元時(shí)母液溫度為53攝氏度，第三效單元真空絕對(duì)壓力0. 02MPa，蒸發(fā)溫度60攝氏度；經(jīng)過(guò)蒸發(fā)脫水后進(jìn)入第二效蒸發(fā)單元時(shí)母液6溫度為60攝氏度，第二效單元真空絕對(duì)壓力0. 03MPa，蒸發(fā)溫度69攝氏度；經(jīng)過(guò)蒸發(fā)脫水后進(jìn)入第一效蒸發(fā)單元時(shí)母液溫度為69攝氏度，第一效單元真空絕對(duì)壓力0. 04，蒸發(fā)溫度 75攝氏度；第一效真空分離出的母液濃度提高到約70 80%，溫度75攝氏度，達(dá)到了成品液的參數(shù)由排液泵輸出。
要點(diǎn)
(1)板式換熱器流程采取升膜逆流式，傳熱系數(shù)更高，溫度場(chǎng)分布均勻，布液均勻， 不會(huì)出現(xiàn)干板現(xiàn)象。板式換熱器換熱通道最佳長(zhǎng)徑比為156 170之間。
(2)經(jīng)過(guò)許多次試驗(yàn)優(yōu)化后選擇的換熱板技術(shù)參數(shù)為人字形波紋狀，夾角130 度，深度3. 85mm，法向節(jié)距12. 6mm，加熱板面有效加熱長(zhǎng)度1200mm，材質(zhì)為不銹鋼的316L， 蒸汽角孔直徑200mm。
(3)板式換熱器二次蒸汽出口直徑200mm，裝有蝶閥作為節(jié)流閥用途，調(diào)節(jié)原料液受熱過(guò)程與二次蒸汽出口的壓力差，控制原料液在加熱過(guò)程的壓力，使之不出現(xiàn)因?yàn)槠a(chǎn)生溶質(zhì)析出現(xiàn)象，避免出現(xiàn)因溶質(zhì)著床換熱板表面而形成結(jié)垢導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降乃至設(shè)備失效的不良后果。
(4)板式換熱器母液出口管與閃蒸罐采取水平聯(lián)接，進(jìn)入閃蒸罐高度為自罐底部向上為罐體總高三分之一位置，沿罐體外園切線進(jìn)入。上部空間保證汽液分離所需的足夠有效容積，并在頂部出氣口設(shè)置了格柵式液沫捕集器，下部存液高度通過(guò)液位傳感器自動(dòng)應(yīng)控制在300 600mm。
(5)原料液與加熱源逆流除了提高了傳熱效率等優(yōu)點(diǎn)外，由于原料液隨著濃度的提高溫度也相應(yīng)提高工藝方法解決了常規(guī)工藝中葡萄糖酸鈉在濃縮過(guò)程極易結(jié)晶的難題。
加熱蒸汽工藝過(guò)程飽和蒸汽(鍋爐產(chǎn)生)溫度105 110攝氏度作為熱源進(jìn)入第一效板式換熱器加熱母液經(jīng)由閃蒸罐生成二次蒸汽溫度約80攝氏度作為熱源進(jìn)入第二效蒸發(fā)單元，第二效母液被加熱又生成二次蒸汽去加熱第三效母液。同樣的過(guò)程，依次直至第五效蒸發(fā)單元。各效的二次蒸汽溫度攝氏度為第一效80攝氏度，第二效72攝氏度，第三效64攝氏度，第四效57攝氏度，第五效50攝氏度。第五效生成的二次蒸汽進(jìn)入板式冷凝器冷卻為冷凝水進(jìn)入真空平衡罐匯集，由冷凝水泵破真空排除系統(tǒng)。第一效至第四效的冷凝水匯集后經(jīng)由板式換熱器預(yù)熱原料液后進(jìn)入真空平衡罐由冷凝水泵排出。
原理
本裝置所有的加熱、蒸發(fā)、冷凝工藝過(guò)程均在閉合的系統(tǒng)條件下進(jìn)行的，導(dǎo)致影響工藝操作的真空波動(dòng)是不允許的，設(shè)計(jì)和制造時(shí)也充分考慮到這些問(wèn)題了。
需要濃縮的原料液體由外部通過(guò)管道進(jìn)入本機(jī)組的第五效加熱器(板式換熱器)，物料液體自底部接管進(jìn)入加熱器，被另一側(cè)熱源蒸汽間接加熱后會(huì)以升膜的形式在加熱板片之間通道內(nèi)高速的自下而上流動(dòng)，流動(dòng)液體的推動(dòng)力來(lái)自于液體被加熱后由溫差所產(chǎn)生的升力，在換熱器流道內(nèi)原料液體吸收足夠的熱能后瞬間脫離加熱器以液態(tài)形式進(jìn)入第五效閃蒸罐在重力的作用下分離為兩相流體(閃蒸罐內(nèi)絕對(duì)壓力小于加熱器流道內(nèi)的壓力)，上升的為水蒸氣組分(第五效是本機(jī)組最后一效水蒸氣不再進(jìn)入下一效作為熱源， 而其他各效則進(jìn)入下一效的加熱器)進(jìn)入板式換熱器冷凝成水匯進(jìn)入真空平衡罐有下設(shè)的冷凝水泵連續(xù)輸出。第五效閃蒸罐分離沉降的物料液體經(jīng)由下部設(shè)置的循環(huán)泵輸往第四效加熱器的下部入口自下而上的被加熱，物料液體在加熱器被加熱后升膜進(jìn)入第四效閃蒸罐分離為兩相流體(罐內(nèi)與加熱器存在壓差)，同樣水蒸氣組分脫離罐體進(jìn)入下一效加熱器(第五效)作為熱源去加熱該效加熱器中另一側(cè)的物料。同理，其它各效之間的過(guò)程水其本如此。各效蒸氣在傳遞出能量后也降低了自身的溫度而相變成冷凝水經(jīng)各效加熱器熱側(cè)的下部冷凝水管道輸出，各加熱器冷水輸出管道在負(fù)壓的狀態(tài)(真空度由真空泵系統(tǒng)產(chǎn)生的)下聯(lián)接匯總管進(jìn)入真空平衡罐后回收利用。而進(jìn)入閃蒸罐的重相為液體下降沉淀的為高于后一級(jí)濃度的物料液體再進(jìn)入上一級(jí)加熱器接受加熱。作為加熱熱源的蒸汽由前一效向后一效流動(dòng)，物料液則由后一效向前一效流動(dòng)，各效連續(xù)的且恒定量的重復(fù)以上的過(guò)程。 由于在加熱器中預(yù)設(shè)定了壓力和溫度工藝條件，所以控制了物料液體在加熱過(guò)程產(chǎn)生出現(xiàn)汽化現(xiàn)象(汽液分離)，同時(shí)選擇換熱器波紋板結(jié)構(gòu)參數(shù)有利于表面自清作用，所以大大降低或避免了換熱板表面結(jié)垢可能。第一效加熱器的熱源來(lái)自外部蒸汽或其他熱源，而其它各效加熱器的熱源是由前一級(jí)閃蒸罐的分離出的水蒸氣所提供的，如此實(shí)現(xiàn)了一次熱源被多次利用達(dá)到了節(jié)能的目的。理論上N效所消耗的熱能為1/N，按照本發(fā)明的設(shè)計(jì)可以做到 5 10效及以上，效數(shù)越多越節(jié)能，而在相同的物料和工藝條件下《多效殼管》等能做到3 效也是有難度的，如此僅按照效數(shù)理論推定，本發(fā)明效率較以前的方法提高了幾倍。。最后一效分離產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入板式冷凝器冷凝成液體回收。熱源蒸汽自前效向后一效過(guò)程， 物料液體則是由后一效向前一效推進(jìn)。
系統(tǒng)的真空度由水環(huán)真空泵預(yù)先生成，在已經(jīng)生成的密閉系統(tǒng)內(nèi)各效開(kāi)始運(yùn)行， 工作時(shí)的真空度則由各效換熱器對(duì)前一效加熱蒸汽冷凝時(shí)所抱持的，真空度的控制確定蒸發(fā)溫度的穩(wěn)定，同時(shí)確保閃蒸罐汽液分立的徹底性。
通過(guò)各效閃分離蒸罐下部物料液位自動(dòng)控制系統(tǒng)，可保證各效加熱器的均衡加熱進(jìn)而保證各效蒸發(fā)量的平衡分配。
五效板式升膜逆流閃蒸發(fā)真空成套裝置針對(duì)葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸內(nèi)酯稀液體濃縮工藝要求而設(shè)計(jì)制造的，5五效板式升膜逆流閃蒸真空工藝的通過(guò)在食品化工濃縮車間的運(yùn)行，每小時(shí)蒸發(fā)水量為5噸，消耗蒸汽約1.1噸，能效比為1 4. 5，而同樣目的的原有設(shè)備只能做到2 3效，蒸發(fā)5噸水需消耗蒸汽3噸，該臺(tái)機(jī)組每小時(shí)節(jié)約蒸汽約2噸， 產(chǎn)成品質(zhì)量達(dá)標(biāo)且穩(wěn)定，節(jié)能節(jié)水效果顯著，減少約2/3 3/4熱污染排放量。
權(quán)利要求
1.一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮裝置，包括板式換熱器結(jié)構(gòu)、閃蒸罐結(jié)構(gòu)，其特征在于包括五組串聯(lián)的板式升膜逆流蒸發(fā)裝置，每組板式升膜逆流蒸發(fā)裝置包括一個(gè)板式換熱器、一個(gè)閃蒸罐、一個(gè)泵，板式換熱器的介質(zhì)通道出口與閃蒸罐的進(jìn)口間連接管道，板式換熱器的蒸汽通道出口連接蒸汽出口管道，第二組至第五組閃蒸罐底部的出口與泵進(jìn)口間連接管道、泵出口與上一組的板式換熱器介質(zhì)通道進(jìn)口間連接管道，蒸汽出口管道匯總后與真空罐進(jìn)口間連接蒸汽出口管道， 真空罐出口與真空泵進(jìn)口間連接管道；第一組至第四組閃蒸罐的罐頂出口與其下一組的板式換熱器蒸汽通道進(jìn)口間連接管道；第一組板式換熱器的蒸汽通道進(jìn)口與外界的蒸汽管道連接，閃蒸罐的底部出口連接出料管道；第五組閃蒸罐的罐頂出口與板式冷凝器進(jìn)口間連接蒸汽出口管道，板式冷凝器出口與真空罐進(jìn)口間連接管道，所述的原料液的進(jìn)料管道與板式換熱器的介質(zhì)通道進(jìn)口連接；第一組中的板式換熱器是一效板式換熱器，第二組中的板式換熱器是二效板式換熱器，第三組中的板式換熱器是三效板式換熱器，第四組中的板式換熱器是四效板式換熱器， 第五組中的板式換熱器是五效板式換熱器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于所述的板式加熱器換熱通道長(zhǎng)徑比為156 170，換熱板為人字形波紋板、波紋夾角30°、波紋深度3. 85mm、法向節(jié)距12. 6mm，有效加熱強(qiáng)度1200mm、蒸汽角孔直徑200mm，蒸汽出口直徑為 200mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于所述的閃蒸罐，進(jìn)口在罐體自罐底總高的三分之一處，在罐體內(nèi)頂部設(shè)置隔柵式液沫捕捉器，罐體內(nèi)底部設(shè)有液位傳感器，所述液位傳感器監(jiān)測(cè)液位高度控制在在罐體自罐底總高300 900mm 處。
4.如權(quán)利要求1所述的一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于所述的外界蒸汽管道與一效板式換熱器間可串聯(lián)換熱器，所述的第五組閃蒸罐連接的蒸汽出口管道上可串聯(lián)換熱器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于所述的進(jìn)料管道與五效板式換熱器間可串聯(lián)一個(gè)或多個(gè)換熱器，換熱器的蒸汽通道與所述的第一組至第五組的一根或多根蒸汽出口管道串聯(lián)連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于所述的出料管道上可串聯(lián)緩存罐，緩存罐底部出口連接泵。
7.如權(quán)利要求1 6中任一所述的多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于在所述的管道上可設(shè)置閥門、溫度儀表、壓力儀表中的一個(gè)或多個(gè)。
8.一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮方法，其特征在于該方法中的每一組裝置均處在密閉的負(fù)壓系統(tǒng)條件下，絕對(duì)壓力在0. 005Mpa 0. 06MPa之間，控制自第一組至第五組設(shè)備真空度呈梯度升高而蒸發(fā)溫度則呈梯度下降，控制液位高度在閃蒸罐自罐底總高300 600mm 處，原料經(jīng)過(guò)五效板式換熱器換熱，然后再經(jīng)過(guò)閃蒸分離器與溶劑進(jìn)行分離，經(jīng)過(guò)分離的原料進(jìn)入四效板式換熱器，如上述方法逐級(jí)換熱蒸發(fā)濃縮直至第五組閃蒸罐，每次經(jīng)過(guò)板式換熱器溫度升高2 9°C，從第一組的閃蒸罐底部出口生產(chǎn)出濃縮液；換熱用的蒸汽走向與原料走向相反，一效換熱器的熱量來(lái)自外界蒸汽，原料經(jīng)過(guò)蒸汽加熱后閃蒸分離，蒸汽從閃蒸罐頂部進(jìn)入二效板式換熱器與原料換熱，如此逐級(jí)換熱直到第五組的閃蒸罐，經(jīng)過(guò)換熱的第一組至第四組蒸汽和第五組閃蒸罐頂部出口的蒸汽進(jìn)入真空罐，真空罐連接真空泵抽真空。
9.如權(quán)利要求8所述的一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮方法，其特征在于所述的進(jìn)料的初始溫度為45 °C，低于45 °C的采用電加熱預(yù)熱至45 °C。
10.如權(quán)利要求8所述的一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮方法，其特征在于所述的方法中通過(guò)在管道中加設(shè)蝶閥來(lái)解決因?yàn)槠a(chǎn)生的溶質(zhì)析出現(xiàn)象。
全文摘要
本發(fā)明涉及多效蒸發(fā)濃縮工藝及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種多效板式升膜逆流蒸發(fā)濃縮裝置和方法，包括板式換熱器結(jié)構(gòu)、閃蒸罐結(jié)構(gòu)，其特征在于包括五組串聯(lián)的板式升膜逆流蒸發(fā)裝置，每組板式升膜逆流蒸發(fā)裝置包括一個(gè)板式換熱器、一個(gè)閃蒸罐、一個(gè)泵，每一組裝置均處在密閉的負(fù)壓系統(tǒng)條件下，每組設(shè)備內(nèi)的壓力隨著原料液濃度的提高而提高，原料經(jīng)過(guò)板式換熱器換熱，然后再經(jīng)過(guò)閃蒸分離器與溶劑進(jìn)行分離，如此逐級(jí)換熱直到第五組的閃蒸罐，經(jīng)過(guò)換熱的蒸汽和第五組閃蒸罐出口的蒸汽均通入出口管道，本發(fā)明充分利用了分離后二次蒸汽的熱能，換熱器的逆向換熱與設(shè)計(jì)的負(fù)壓和溫度條件限制物料液體在加熱過(guò)程產(chǎn)生的汽化現(xiàn)象降低了結(jié)垢可能。
文檔編號(hào)B01D1/26GK102512835SQ20111044249
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者周軼松, 周鼎 申請(qǐng)人:上海締森能源技術(shù)有限公司