專利名稱：一種低溫高效節(jié)能蒸發(fā)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低溫高效節(jié)能蒸發(fā)工藝。
背景技術(shù)：
物質(zhì)的分離、濃縮、結(jié)晶及提純等工藝，都離不開蒸發(fā)。但蒸發(fā)工藝種 類很多，不外乎分為自然蒸發(fā)、加熱常壓蒸發(fā)、加熱減壓蒸發(fā)、真空蒸發(fā)、 深度冷凍濃縮等。自然蒸發(fā)無耗能，效率低，占地多；加熱常壓蒸發(fā)耗能高， 效率低；加熱減壓真空蒸發(fā)，耗能低，效率高，但投資大等特點。加熱蒸發(fā) 的熱能，都要燃燒原油及煤類，產(chǎn)生廢氣排放，污染大氣環(huán)境，同時也能達(dá) 到節(jié)能減排的目的，不符合推廣現(xiàn)代技術(shù)的取向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種低溫高效 節(jié)能蒸發(fā)工藝。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是該低溫高效節(jié)能蒸發(fā)工 藝按如下工藝步驟
(1) 熱泵壓縮
采用R22冷劑為載體，熱泵在電機驅(qū)動下，吸入溫度《30。C，壓力《 0. 3MPa的R22冷劑氣體，經(jīng)壓縮將氣體壓力提高為12—1. 8MPa，溫度為》 10『C的氣體；
(2) 冷凝蒸發(fā)
在冷凝蒸發(fā)器內(nèi)，利用上一步驟送來》108'C高溫氣體，與被加熱物質(zhì) 進(jìn)行熱交換，高溫氣體冷凝為35—55'C液體，流入儲液罐儲存，被加熱的 物料由30'C升到60--75°C，在真空度《0.85MPa進(jìn)行蒸發(fā)，蒸發(fā)的氣體進(jìn)
入水噴射冷凝器，物料濃縮液自然循環(huán)繼續(xù)蒸發(fā)直至達(dá)到所需濃度排出； 。)水噴射冷凝
在水噴射冷凝器內(nèi)，利用《15'C冷卻水，在射流的流速為5m/s進(jìn)行噴射，產(chǎn)生負(fù)壓，使蒸發(fā)器內(nèi)真空度達(dá)到《0.85Mpa， 60--75。C的水蒸汽被抽 入與冷卻水并流冷凝為30'C的水流入儲水池； (4)蒸發(fā)冷卻
步驟(2)所述儲液罐內(nèi)30。C冷劑液，經(jīng)減壓0. 3~0.6MPa條件下進(jìn)入 蒸發(fā)冷卻器內(nèi)吸熱蒸發(fā)制冷，由液體變?yōu)闅怏w，在蒸發(fā)冷凝器內(nèi)與步驟(3) 所述儲水池來的《35。C冷卻水進(jìn)行熱交換，氣體溫度升到《3(TC，通過熱泵 吸入壓縮，再次循環(huán)使用；冷卻水的溫度降至《15'C供水噴射冷凝工序循環(huán) 使用。
.本發(fā)明技術(shù)，利用低熱能經(jīng)熱泵壓縮作功，把低熱能壓縮為高熱能，制 熱量高達(dá)5倍，制冷量高達(dá)4倍，并利用制冷量冷卻水噴射冷凝器水，提高
抽氣真空度，增加蒸發(fā)強度，節(jié)約能源等。


圖l是本發(fā)明工藝流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明技術(shù)能夠?qū)嵤?，主要選用先進(jìn)設(shè)備，但工藝所用的設(shè)備都是國內(nèi) 外通用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，只根據(jù)處理物料的性質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模、工藝參數(shù)要求，按規(guī) 格型號進(jìn)行選型，就能實現(xiàn)工藝技術(shù)的先進(jìn)性。 (1)熱泵壓縮 熱泵——壓縮機選型 熱泵把低熱能壓縮為高熱能，增加能量的主要設(shè)備，根據(jù)物料性質(zhì)、生 產(chǎn)規(guī)模、所需 的制熱量和制冷量及工作壓力《3MPa， 一般選用滑旋壓縮機為 好。
采用R22冷劑為載體，滑旋壓縮機在電機驅(qū)動下，吸入溫度《30。C，壓 力0.3~"0.6MPa的K22冷劑氣體，經(jīng)壓縮作功將氣體壓力提高為 1.2--1. 8MPa，溫度為》108。C的氣體，進(jìn)入下一步工序。 (2)冷凝蒸發(fā)
冷凝蒸發(fā)器選型
該設(shè)備的主要作用是把高溫高壓氣體的熱能與低溫物料進(jìn)行熱交換， 把氣體冷凝為35—55'C液體，低溫物料加熱升溫進(jìn)行蒸發(fā)，是換熱器設(shè)備，但種類很多，根據(jù)工藝數(shù)壓力1.2--1.8MPa，溫度》108t:，最好選用板殼 式換熱蒸發(fā)器，因為它比管殼式換熱器傳熱系數(shù)高一倍，傳熱系數(shù)1700 2700W/ (m2. 。C)。
在板殼式換熱蒸發(fā)器內(nèi)，上一步驟所產(chǎn)生的》108'C高溫氣體，與被加 熱物質(zhì)進(jìn)行熱交換，高溫氣體冷凝為液體后流入儲液罐儲存，被加熱的物料 由30。C升到60—75。C，在真空度《0. 85MPa，進(jìn)行蒸發(fā)，蒸發(fā)的氣體進(jìn)入下 一工序，物料濃縮液循環(huán)繼續(xù)蒸發(fā)直至達(dá)到所需濃度排出。
(3) 水噴射冷凝 水噴射冷凝器選型
該設(shè)備主要作用是實現(xiàn)蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)抽真空和冷凝水蒸汽，此類設(shè)備規(guī) 格型號很多，主要根據(jù)生產(chǎn)能力去選，但要滿足以下工藝要求，蒸汽流速 40 45m/s,不凝氣體流速15m/s，冷卻水流速lm/s，射流速一般在15m/s， 安裝高程10. 5m。
在水噴射冷凝器內(nèi)利用《15'C的冷卻水，在射流的流速為5m/s進(jìn)行噴 射，產(chǎn)生負(fù)壓，使蒸發(fā)器內(nèi)真空度達(dá)到《0.85Mpa，上一步驟來的60--75。C 的水蒸汽被抽入與冷卻水并流，冷凝為30'C的水流入儲水池供循環(huán)使用。
(4) 蒸發(fā)冷卻 蒸發(fā)冷卻器選型
設(shè)備主要作用是把液體冷劑減壓蒸發(fā)氣化，并起制冷功能，其氣體壓 力》0.3MPa,溫度3 5'C，與水噴射冷凝器的冷卻水進(jìn)行熱交換，把35°C 冷卻水降溫到《15'C,從而提高射流抽真空能力，增加蒸發(fā)器的蒸發(fā)強度，提 高蒸發(fā)效率，減少冷卻水用量節(jié)約成本，實現(xiàn)低溫真空蒸發(fā)工藝的關(guān)鍵作用。 為節(jié)約投資費用， 一般選用沉浸式蛇管式換熱器。
步驟(2)所述儲液罐內(nèi)30。C冷劑液體，經(jīng)減壓0. 6MPa條件下進(jìn) 入蒸發(fā)冷卻器內(nèi)吸熱蒸發(fā)制冷，由液體變?yōu)闇囟仍?-5'C的氣體進(jìn)入沉浸 式蛇管式換熱器內(nèi)與步驟(3)所述儲水池來的《35'C冷卻水進(jìn)行熱交換， 氣體溫度升到《30'C，通過滑旋壓縮機吸入壓縮，再次循環(huán)使用；冷卻水的 溫度降至15t:， 一部份供水噴射冷凝工序循環(huán)使用，另一部份送回儲液罐 作冷卻循環(huán)使用。(5)輔助設(shè)備管路及水泵選型
根據(jù)工藝參數(shù)要求，進(jìn)行選用就行了，但材質(zhì)要符合生產(chǎn)原料的物化性 質(zhì)要求，如有腐蝕性的應(yīng)用不銹鋼，相反用碳鋼也可。
本發(fā)明低溫高效節(jié)能蒸發(fā)工藝適用于鹽業(yè)、糖業(yè)、海水淡化、化工及食 品行業(yè)。
權(quán)利要求
1、一種低溫高效節(jié)能蒸發(fā)工藝，其特征是按如下工藝步驟(1)熱泵壓縮采用R22冷劑為載體，熱泵在電機驅(qū)動下，吸入溫度≤30℃，壓力0.3—0.6MPa的R22冷劑氣體，經(jīng)壓縮將氣體壓力提高為1.2--1.8MPa，溫度為≥108℃的氣體；(2)冷凝蒸發(fā)在冷凝蒸發(fā)器內(nèi)，利用上一步驟送來≥108℃高溫氣體，與被加熱物質(zhì)進(jìn)行熱交換，高溫氣體冷凝為35—55℃液體，流入儲液罐儲存，被加熱的物料由30℃升到60--75℃，在真空度≤0.85MPa進(jìn)行蒸發(fā)，蒸發(fā)的氣體進(jìn)入水噴射冷凝器，物料濃縮液循環(huán)繼續(xù)蒸發(fā)直至達(dá)到所需濃度排出；(3)水噴射冷凝在水噴射冷凝器內(nèi)，利用≤15℃冷卻水，在射流的流速為15m/s進(jìn)行噴射，產(chǎn)生負(fù)壓，使蒸發(fā)器內(nèi)真空度達(dá)到≤0.85Mpa，上一步驟來的60--75℃的水蒸汽被抽入與冷卻水并流冷凝為30℃的水流入儲水池；(4)蒸發(fā)冷卻步驟(2)所述儲液罐內(nèi)30℃冷劑液，經(jīng)減壓0.3—0.6MPa條件下，進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器內(nèi)，吸熱蒸發(fā)制冷，由液體變?yōu)闅怏w，在蒸發(fā)冷凝器內(nèi)與步驟(3)所述儲水池來的≤35℃冷卻水進(jìn)行熱交換，氣體溫度升到≤30℃，通過熱泵吸入壓縮，再次循環(huán)使用；冷卻水的溫度降至≤15℃供水噴射冷凝工序循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低溫高效節(jié)能蒸發(fā)工藝，按以下工藝步驟熱泵壓縮→冷凝蒸發(fā)→水噴射冷凝→蒸發(fā)冷卻；本發(fā)明是利用低熱能經(jīng)熱泵壓縮提高后作為減壓真空蒸發(fā)的熱源；熱能提高5倍，同時利用熱泵的制冷量，降低水噴射冷凝器的冷卻水溫度，提高減壓蒸發(fā)的真空度，增加蒸發(fā)強度，提高蒸發(fā)效率，減少冷卻水用量。同時減少供熱系統(tǒng)的配套設(shè)備投資，節(jié)約投資1/4。從而低溫高效節(jié)能蒸發(fā)工藝，能達(dá)到節(jié)能高效，低成本，少投資，無污染等先進(jìn)技術(shù)。本發(fā)明的技術(shù)應(yīng)用于鹽業(yè)、糖業(yè)、海水淡化，化工及食品行業(yè)等。
文檔編號B01D1/00GK101444673SQ20081021921
公開日2009年6月3日 申請日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者林萬湘, 林曉山 申請人:林曉山