本實(shí)用新型涉及蒸汽蒸餾技術(shù)，特別是涉及一種機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸餾系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的蒸餾設(shè)備多采用單個(gè)蒸餾塔，投資低但自動(dòng)化程度低、生產(chǎn)效率低、蒸汽消耗高，以蒸餾酒精計(jì)，約需蒸汽1t/t成品酒精?，F(xiàn)行的連續(xù)多塔壓差蒸餾系統(tǒng)或蒸發(fā)與蒸餾聯(lián)合系統(tǒng)，能耗降為單個(gè)蒸餾塔的一半，但投資成本大幅增加。CN203677978U公開了一種蒸汽壓縮式酒精回收塔，蒸餾塔頂部與蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)口相連，蒸汽壓縮機(jī)出口與蒸餾釜內(nèi)蒸發(fā)器熱介質(zhì)進(jìn)口相連，蒸發(fā)器熱介質(zhì)出口與冷凝液罐相連，冷凝液罐與真空機(jī)構(gòu)相連。該系統(tǒng)利用了壓縮二次蒸汽的潛熱，較單效蒸發(fā)能耗更低，但存在如下缺點(diǎn)：(1)蒸餾塔頂即酒精蒸汽約為78℃，而蒸餾釜內(nèi)溫度高于100℃，考慮到蒸發(fā)器的傳熱溫差，二次蒸汽壓縮后溫度應(yīng)在108℃以上，蒸汽壓縮比較大，壓縮機(jī)電耗較高，特別是對(duì)于沸點(diǎn)更低的甲醇、丙酮、四氫呋喃等更明顯；(2)殘液的顯熱基本與有機(jī)溶劑的潛熱相當(dāng)，殘液直接排放造成熱量損失嚴(yán)重；(3)蒸餾冷凝罐直接與真空泵相連，導(dǎo)致未來得及換熱的二次蒸汽和冷凝液罐中揮發(fā)的酒精直接進(jìn)入真空泵，造成酒精的損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸餾系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耗低，減少材料損失。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸餾系統(tǒng)，包括蒸餾機(jī)組、蒸汽壓縮機(jī)、二次蒸汽冷凝及真空機(jī)組、原料預(yù)熱機(jī)組和水蒸汽冷凝罐；蒸餾機(jī)組包括蒸餾釜及位于其上方的蒸餾塔；蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)口與蒸餾塔相連，蒸汽壓縮機(jī)出口與二次蒸汽冷凝及真空機(jī)組連接；二次蒸汽冷凝及真空機(jī)組包括相互連接的二次蒸汽一級(jí)冷凝器、二次蒸汽二級(jí)冷凝器、二級(jí)冷凝氣液分離器、二次蒸汽三級(jí)冷凝器、三級(jí)冷凝氣液分離器及真空泵；原料預(yù)熱機(jī)組包括一級(jí)預(yù)熱器、二級(jí)預(yù)熱器、三級(jí)預(yù)熱器、四級(jí)預(yù)熱器及五級(jí)預(yù)熱器，三級(jí)預(yù)熱器與二次蒸汽二級(jí)冷凝器共用構(gòu)成二次蒸汽二級(jí)冷凝器和原料三級(jí)預(yù)熱器、四級(jí)預(yù)熱器與二次蒸汽一級(jí)冷凝器共用構(gòu)成二次蒸汽一級(jí)冷凝器和原料四級(jí)預(yù)熱器，一級(jí)預(yù)熱器及二級(jí)預(yù)熱器通過料液泵與水蒸汽冷凝液罐相連，五級(jí)預(yù)熱器通過冷凝液泵與水蒸汽冷凝罐。作為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型所述蒸餾塔內(nèi)部設(shè)有水蒸汽加熱構(gòu)件，蒸餾塔出口與水蒸汽冷凝罐相連，水蒸汽冷凝罐通過冷凝液泵依次與五級(jí)預(yù)熱器及二級(jí)預(yù)熱器相連。作為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型所述蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)口與蒸餾塔頂相連，蒸汽壓縮機(jī)出口與二次蒸汽一級(jí)冷凝器和原料四級(jí)預(yù)熱器連接。作為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型所述蒸餾系統(tǒng)包括至少六個(gè)換熱器，其中二次蒸汽一級(jí)冷凝器和原料四級(jí)預(yù)熱器為管程式換熱器，一級(jí)預(yù)熱器、二級(jí)預(yù)熱器、二次蒸汽二級(jí)冷凝器和原料三級(jí)預(yù)熱器、五級(jí)預(yù)熱器及二次蒸汽三級(jí)冷凝器為板式換熱器。作為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型所述一級(jí)預(yù)熱器、二級(jí)預(yù)熱器、三級(jí)預(yù)熱器、四級(jí)預(yù)熱器及五級(jí)預(yù)熱器的熱源依次是二次蒸汽冷凝液、換熱后水蒸汽冷凝液/殘液、不凝性氣體、壓縮二次蒸汽、水蒸汽冷凝液。作為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型所述二次蒸汽一級(jí)冷凝器、二次蒸汽二級(jí)冷凝器、及二次蒸汽三級(jí)冷凝器的熱源依次是三級(jí)預(yù)熱后料液、二級(jí)預(yù)熱后料液、工業(yè)冷卻用水。作為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型所述二級(jí)冷凝氣液分離器及三級(jí)冷凝氣液分離器的底部出口與水蒸汽冷凝液罐相連。作為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型所述水蒸汽冷凝罐通過冷凝液泵與蒸餾塔頂部相連，形成冷凝液的部分回流回路。作為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型所述水蒸汽冷凝罐通過冷凝液泵與一級(jí)預(yù)熱器的熱介質(zhì)進(jìn)口相連。作為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型所述水蒸汽冷凝罐為水蒸汽冷凝液罐與殘液罐共用，所述冷凝液泵為水蒸氣冷凝液泵與殘液泵共用。本實(shí)用新型的工作原理在于：使用時(shí)，原料液依次通過各級(jí)預(yù)熱器進(jìn)入蒸餾釜，待蒸餾釜內(nèi)的液位達(dá)到設(shè)定要求后，再開啟水蒸汽加熱；觀察工作狀況，至蒸餾釜內(nèi)料液沸騰蒸發(fā)，蒸發(fā)出來的二次蒸汽再經(jīng)蒸餾塔汽液分離，分離出來的二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)增壓升溫后送到四級(jí)預(yù)熱器的加熱室當(dāng)作加熱蒸汽使用；換熱后的冷凝液和富余二次蒸汽(含不凝性氣體)再冷凝罐內(nèi)進(jìn)行固液分離，富余二次蒸汽再經(jīng)二級(jí)冷凝和三級(jí)冷凝后回收熱量和冷凝液，冷凝液最終經(jīng)原料一級(jí)預(yù)熱器預(yù)熱原料并自身降溫為成品；蒸發(fā)釜內(nèi)加熱構(gòu)件的冷凝水冷凝后進(jìn)入水蒸汽冷凝液罐，同時(shí)殘液進(jìn)入水蒸汽冷凝罐，二者最終泵入二級(jí)原料預(yù)熱器回收顯熱。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：與單塔或多塔蒸餾相比，具有能耗低的優(yōu)點(diǎn)；與現(xiàn)有機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸餾系統(tǒng)相比，將壓縮二次蒸汽與料液在管程式換熱器進(jìn)行換熱，壓縮二次蒸汽溫度高于或低于共沸點(diǎn)均可，在蒸餾釜中留有水蒸汽加熱構(gòu)件供壓縮蒸汽溫度低于共沸點(diǎn)時(shí)使用，因此，壓縮機(jī)耗電做功和水蒸汽消耗可以調(diào)整，也就能保證壓縮機(jī)用電和新蒸汽總能耗最低，特別適用于共沸點(diǎn)與殘液沸點(diǎn)相差較大的料液蒸餾；與現(xiàn)有機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸餾系統(tǒng)相比，蒸餾釜?dú)堃撼隹谝来闻c原料四級(jí)預(yù)熱器、原料二級(jí)預(yù)熱器相連，充分利用了殘液的顯熱；與現(xiàn)有機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸餾系統(tǒng)相比，水蒸汽冷凝液罐通過兩級(jí)換熱后再與真空泵相連，收集了抽真空過程的二次蒸汽冷凝液，減少了餾液的損失，同時(shí)充分利用了二次蒸汽的潛熱。附圖說明圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)示意圖。具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的主旨在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸餾系統(tǒng)，與單塔或多塔蒸餾相比，具有能耗低、效率高的優(yōu)點(diǎn)。下面結(jié)合實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明，以便對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行更深入的詮釋。實(shí)施例1本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，一種機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸餾系統(tǒng)，包括蒸餾機(jī)組、蒸汽壓縮機(jī)5、二次蒸汽冷凝及真空機(jī)組、原料預(yù)熱機(jī)組和水蒸汽冷凝罐3；蒸餾機(jī)組包括蒸餾釜1及位于其上方的蒸餾塔2；蒸汽壓縮機(jī)5進(jìn)口與蒸餾塔2相連，蒸汽壓縮機(jī)5出口與二次蒸汽冷凝及真空機(jī)組連接。優(yōu)選地，二次蒸汽冷凝及真空機(jī)組包括二次蒸汽的三臺(tái)冷凝器、兩臺(tái)氣液分離器和一臺(tái)真空泵。如圖1所示，二次蒸汽冷凝及真空機(jī)組包括相互連接的二次蒸汽一級(jí)冷凝器、二次蒸汽二級(jí)冷凝器、二級(jí)冷凝氣液分離器6、二次蒸汽三級(jí)冷凝器16、三級(jí)冷凝氣液分離器7及真空泵8。本實(shí)用新型原料預(yù)熱機(jī)組包括五臺(tái)預(yù)熱器。如圖1所示，原料預(yù)熱機(jī)組包括一級(jí)預(yù)熱器11、二級(jí)預(yù)熱器12、三級(jí)預(yù)熱器、四級(jí)預(yù)熱器及五級(jí)預(yù)熱器15，三級(jí)預(yù)熱器與二次蒸汽二級(jí)冷凝器共用構(gòu)成二次蒸汽二級(jí)冷凝器和原料三級(jí)預(yù)熱器13、四級(jí)預(yù)熱器與二次蒸汽一級(jí)冷凝器共用構(gòu)成二次蒸汽一級(jí)冷凝器和原料四級(jí)預(yù)熱器14，一級(jí)預(yù)熱器11及二級(jí)預(yù)熱器12通過料液泵10與水蒸汽冷凝液罐9相連，五級(jí)預(yù)熱器15通過冷凝液泵4與水蒸汽冷凝罐3。本實(shí)用新型所述蒸餾塔2內(nèi)部設(shè)有水蒸汽加熱構(gòu)件，蒸餾塔2出口與水蒸汽冷凝罐3相連，水蒸汽冷凝罐3通過冷凝液泵4依次與五級(jí)預(yù)熱器15及二級(jí)預(yù)熱器12相連。本實(shí)用新型所述蒸汽壓縮機(jī)5進(jìn)口與蒸餾塔2頂相連，蒸汽壓縮機(jī)5出口與二次蒸汽一級(jí)冷凝器和原料四級(jí)預(yù)熱器14連接。優(yōu)選地，本實(shí)用新型所述蒸餾系統(tǒng)包括至少六個(gè)換熱器，其中二次蒸汽一級(jí)冷凝器和原料四級(jí)預(yù)熱器14優(yōu)選為管程式換熱器，一級(jí)預(yù)熱器11、二級(jí)預(yù)熱器12、二次蒸汽二級(jí)冷凝器和原料三級(jí)預(yù)熱器13、五級(jí)預(yù)熱器15及二次蒸汽三級(jí)冷凝器16優(yōu)選為板式換熱器。但本實(shí)用新型中并不限于這兩種換熱器，其他能實(shí)現(xiàn)同樣功能的換熱器均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所述二次蒸汽一級(jí)冷凝器、二次蒸汽二級(jí)冷凝器、及二次蒸汽三級(jí)冷凝器16的熱源依次是三級(jí)預(yù)熱后料液、二級(jí)預(yù)熱后料液、工業(yè)冷卻用水。所述二級(jí)冷凝氣液分離器6及三級(jí)冷凝氣液分離器7的底部出口與水蒸汽冷凝液罐9相連，與原料換熱降溫后即為成品。如圖1所示，本實(shí)用新型所述一級(jí)預(yù)熱器11、二級(jí)預(yù)熱器12、三級(jí)預(yù)熱器、四級(jí)預(yù)熱器及五級(jí)預(yù)熱器15的熱源依次是二次蒸汽冷凝液、換熱后水蒸汽冷凝液/殘液、不凝性氣體、壓縮二次蒸汽、水蒸汽冷凝液。本實(shí)用新型所述水蒸汽冷凝罐3通過冷凝液泵4與蒸餾塔2頂部相連，形成冷凝液的部分回流回路。所述水蒸汽冷凝罐3通過冷凝液泵4與一級(jí)預(yù)熱器11的熱介質(zhì)進(jìn)口相連。優(yōu)選地，所述水蒸汽冷凝罐3為水蒸汽冷凝液罐與殘液罐共用，所述冷凝液泵4為水蒸氣冷凝液泵與殘液泵共用。本實(shí)施例的原料為淡酒精廢液，蒸餾過程為：淡酒精廢液依次通過各級(jí)預(yù)熱器進(jìn)入蒸餾釜，待蒸餾釜內(nèi)的液位達(dá)到設(shè)定要求后，再開啟水蒸汽加熱；觀察工作狀況，至蒸餾釜內(nèi)料液沸騰蒸發(fā)，氣相再經(jīng)蒸餾塔與回流進(jìn)一步分離，分離出來的酒精蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)增壓升溫后送到四級(jí)預(yù)熱器的加熱室當(dāng)作加熱蒸汽使用；換熱后的冷凝液和富余二次蒸汽(含不凝性氣體)再冷凝罐內(nèi)進(jìn)行固液分離，富余二次蒸汽再經(jīng)二級(jí)冷凝和三級(jí)冷凝后回收熱量和冷凝液，冷凝液最終經(jīng)原料一級(jí)預(yù)熱器預(yù)熱原料并自身降溫為工業(yè)酒精；蒸發(fā)釜內(nèi)加熱構(gòu)件的冷凝水冷凝后進(jìn)入水蒸汽冷凝液罐，同時(shí)殘液進(jìn)入水蒸汽冷凝罐，二者最終泵入二級(jí)原料預(yù)熱器回收顯熱。實(shí)施例2實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于蒸餾釜內(nèi)加熱構(gòu)件的出口與水蒸汽冷凝液罐相連，該系統(tǒng)可用于高于水沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑(如二惡烷、吡啶、乙二醇一甲醚、嗎啉、乙二醇一乙醚、1,2-丙二醇、二甲亞砜、乙二醇、二甘醇、甘油、離子液體等等)的脫水蒸餾。值的說明的是，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，Ni、Cu、Zn、Mn、Fe、Mg等的硫酸鹽、磷酸鹽等等均可采用溶析結(jié)晶法制備，同樣屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。通過以上實(shí)施例中的技術(shù)方案對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然所描述的實(shí)施例為本實(shí)用新型一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。