本實用新型涉及溶液的濃縮結(jié)晶技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種鹽溶液節(jié)能蒸發(fā)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鹽溶液濃縮結(jié)晶通常采用蒸發(fā)工藝，傳統(tǒng)工藝蒸汽消耗高，且因進新料冷料容易導(dǎo)致系統(tǒng)波動、穩(wěn)定性差、操作不便。近年以來，因蒸汽價格持續(xù)上漲，傳統(tǒng)蒸發(fā)工藝的高能源成本使得廣大企業(yè)壓力劇增、不堪重負，而蒸汽所使用的化石能源的大量采用導(dǎo)致嚴重的環(huán)境污染，新型蒸發(fā)工藝由于技術(shù)不成熟，存在操作難、穩(wěn)定性差、能耗較高等諸多問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種鹽溶液節(jié)能蒸發(fā)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

一種鹽溶液節(jié)能蒸發(fā)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)，包括預(yù)熱裝置、蒸發(fā)濃縮裝置、蒸發(fā)結(jié)晶裝置、晶體分離裝置、控制裝置；所述預(yù)熱裝置包括物料緩沖罐、預(yù)熱器，物料緩沖罐與預(yù)熱器通過一段輸料管連接，所述輸料管上安裝有進料泵；所述蒸發(fā)濃縮裝置包括第一循環(huán)泵、第一換熱器、濃縮器、蒸汽壓縮機以及冷凝水罐；所述第一循環(huán)泵的進料端連接預(yù)熱器的出料端；濃縮器與第一換熱器連接并形成第一閉合回路，所述第一閉合回路上連接有第一循環(huán)泵，物料通過第一循環(huán)泵進入第一換熱器中換熱之后再進入到濃縮器中蒸發(fā)，氣液分離后得到濃縮液，物料通過第一閉合回路在第一換熱器和濃縮器之間循環(huán)蒸發(fā)濃縮；所述蒸發(fā)濃縮裝置濃縮器側(cè)面端通過開關(guān)閥門和管道與蒸發(fā)結(jié)晶裝置連接；所述濃縮器的蒸汽出口通過一段輸氣管連接蒸汽壓縮機的進氣口，蒸汽壓縮機的出氣口與第一換熱器連通，第一換熱器的冷凝水出口通過輸水管連接冷凝水罐；所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置包括第二循環(huán)泵、第二換熱器、結(jié)晶器；所述第二循環(huán)泵的進料端通過所述的閥門和管道與蒸發(fā)濃縮裝置濃縮器出料口端連接；所述結(jié)晶器與第二換熱器連接并形成第二閉合回路，物料通過第二循環(huán)泵進入第二換熱器中換熱之后再進入到結(jié)晶器中蒸發(fā)，分離得到濃縮液，物料通過第二閉合回路在第二換熱器和結(jié)晶器之間不斷蒸發(fā)，直至設(shè)定的濃度；所述結(jié)晶器的蒸汽出口通過一段輸氣管連接蒸汽壓縮機的進氣口，蒸汽壓縮機的出氣口與第二換熱器熱進氣口連接，第二換熱器的冷凝水出口通過輸水管連接冷凝水罐；所述晶體分離裝置包括出料泵、稠厚器、脫水裝置，稠厚器、脫水裝置通過出料泵依次連接在結(jié)晶器的出料端；所述控制裝置包括控制電路、傳感器，通過傳感器對液位、溫度、壓力等數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，由控制電路自動控制各泵、開關(guān)閥門運行，實現(xiàn)全流程的自動化。

優(yōu)選的，所述傳感器包括設(shè)于濃縮器內(nèi)的濃縮液位傳感器，所述控制電路分別與濃縮液位傳感器、進料泵連接。

優(yōu)選的，所述傳感器包括設(shè)于結(jié)晶器內(nèi)的結(jié)晶液位傳感器，所述控制電路分別與結(jié)晶液位傳感器、開關(guān)閥門連接。

優(yōu)選的，所述傳感器包括設(shè)于結(jié)晶器內(nèi)的蒸汽溫度傳感器、液體溫度傳感器，所述控制電路分別與蒸汽溫度傳感器、液體溫度傳感器及出料泵連接。

優(yōu)選的，所述冷凝水罐設(shè)有冷凝水出口，冷凝水在排水泵的動力作用下通過輸水管流過預(yù)熱器，并與逆向流過預(yù)熱器的物料換熱，以回收熱量。

優(yōu)選的，所述脫水裝置與結(jié)晶器之間設(shè)有第三回路，第三回路上設(shè)有母液泵，在脫水裝置后得到的母液經(jīng)過母液泵重新進入到蒸發(fā)結(jié)晶裝置中再蒸發(fā)濃縮。

優(yōu)選的，所述預(yù)熱器的冷凝水出口連接有出水管，預(yù)熱器熱交換后的常溫冷凝水經(jīng)過出水管排出。

優(yōu)選的，所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置的結(jié)晶器為OSLO結(jié)晶器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：本鹽溶液節(jié)能蒸發(fā)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)采用壓縮機壓縮分離器內(nèi)分離出的二次蒸汽，使用壓縮后的二次蒸汽作為加熱蒸汽，替代了傳統(tǒng)的蒸汽加熱的蒸發(fā)結(jié)晶方式，并通過設(shè)置回路實現(xiàn)了系統(tǒng)自身的循環(huán)，實現(xiàn)回用熱能、蒸發(fā)濃縮的目的，做到了無需生蒸汽加熱、無需冷凝設(shè)備，只需少量的電能就能達到良好的蒸發(fā)的效果，從而為鹽溶液處理過程中降低成本、節(jié)約能源、保護環(huán)境、提高生產(chǎn)效率開辟了一條新途徑；通過將蒸發(fā)過程分為蒸發(fā)濃縮和蒸發(fā)結(jié)晶兩階段，濃縮和結(jié)晶系統(tǒng)之間充分利用其氣壓基本一致的特點，利用液位、壓力、溫度信號監(jiān)測及自動反饋控制閥門，實現(xiàn)濃縮和結(jié)晶系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)和平穩(wěn)運行，進而確保系統(tǒng)在連續(xù)運行中高效穩(wěn)定。

為更好地實現(xiàn)實用新型的目的，這里，還提供一種所述鹽溶液節(jié)能蒸發(fā)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

S1.由濃縮液位傳感器對蒸發(fā)濃縮裝置濃縮器液位進行監(jiān)控，在濃縮器低液位時控制電路自動控制開啟進料泵，在濃縮器液位高時關(guān)閉進料泵，保證濃縮器液位維持在穩(wěn)定區(qū)間；

S2.由結(jié)晶液位傳感器對蒸發(fā)結(jié)晶裝置OSLO結(jié)晶器液位進行監(jiān)控，在結(jié)晶器低液位時，由控制電路自動控制開關(guān)閥門開啟，濃縮器中的液體自動流向結(jié)晶器，結(jié)晶器中物料得以補充，在結(jié)晶器液位高時控制電路自動控制開關(guān)閥門關(guān)閉，通過開關(guān)閥門的啟閉，使結(jié)晶器中的物料液位維持在穩(wěn)定區(qū)間；

S3.因鹽溶液在一定濃度下，其液態(tài)溫度和蒸汽溫度存在穩(wěn)定的溫度差，由蒸汽溫度傳感器、液體溫度傳感器分別對結(jié)晶器中二次蒸汽溫度及物料溫度進行監(jiān)控，當控制電路監(jiān)測到汽液溫度差到達設(shè)定值，即表示濃縮液達到要求濃度，則控制出料泵開啟出料，當溫差下降到某設(shè)定值時，關(guān)閉出料泵停止出料，如此實現(xiàn)自動出料。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例的控制裝置的方框示意圖；

其中：1.物料緩沖罐，2.進料泵，3.預(yù)熱器，4.濃縮器，5.第一循環(huán)泵，6.第一換熱器，7.閥門，8.第二循環(huán)泵，9.第二換熱器，10.結(jié)晶器，11.蒸汽壓縮機，12.冷凝水罐，13.排水泵，14.出料泵，15.稠厚器，16.脫水裝置，17.母液泵。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

參照圖1、圖2所示，一種鹽溶液節(jié)能蒸發(fā)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)，包括預(yù)熱裝置、蒸發(fā)濃縮裝置、蒸發(fā)結(jié)晶裝置、晶體分離裝置、控制裝置；所述預(yù)熱裝置包括物料緩沖罐1、預(yù)熱器3，物料緩沖罐1與預(yù)熱器3通過一段輸料管連接，所述輸料管上安裝有進料泵2；所述蒸發(fā)濃縮裝置包括第一循環(huán)泵5、第一換熱器6、濃縮器4、蒸汽壓縮機11以及冷凝水罐12；所述第一循環(huán)泵5的進料端連接預(yù)熱器3的出料端；濃縮器4與第一換熱器6連接并形成第一閉合回路，所述第一閉合回路上連接有第一循環(huán)泵5，物料通過第一循環(huán)泵5進入第一換熱器6中換熱之后再進入到濃縮器4中蒸發(fā)，氣液分離后得到濃縮液，物料通過第一閉合回路在第一換熱器6和濃縮器4之間循環(huán)蒸發(fā)濃縮；所述蒸發(fā)濃縮裝置濃縮器4側(cè)面端通過開關(guān)閥門7和管道與蒸發(fā)結(jié)晶裝置連接；所述濃縮器4的蒸汽出口通過一段輸氣管連接蒸汽壓縮機11的進氣口，蒸汽壓縮機11的出氣口與第一換熱器6連通，第一換熱器6的冷凝水出口通過輸水管連接冷凝水罐12；所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置包括第二循環(huán)泵8、第二換熱器9、結(jié)晶器10；所述第二循環(huán)泵8的進料端通過所述的閥門7和管道與蒸發(fā)濃縮裝置濃縮器4出料口端連接；所述結(jié)晶器10與第二換熱器9連接并形成第二閉合回路，物料通過第二循環(huán)泵8進入第二換熱器9中換熱之后再進入到結(jié)晶器10中蒸發(fā)，分離得到濃縮液，物料通過第二閉合回路在第二換熱器9和結(jié)晶器10之間不斷蒸發(fā)，直至設(shè)定的濃度；所述結(jié)晶器10的蒸汽出口通過一段輸氣管連接蒸汽壓縮機11的進氣口，蒸汽壓縮機11的出氣口與第二換熱器9熱進氣口連接，第二換熱器9的冷凝水出口通過輸水管連接冷凝水罐12；所述晶體分離裝置包括出料泵14、稠厚器15、脫水裝置16，稠厚器15、脫水裝置16通過出料泵14依次連接在結(jié)晶器10的出料端；所述控制裝置包括控制電路、傳感器，通過傳感器對液位、溫度、壓力等數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，由控制電路自動控制各泵、開關(guān)閥門7運行，實現(xiàn)全流程的自動化。這里的結(jié)晶器10為OSLO結(jié)晶器。結(jié)晶器10中的物料達到要求濃度后，出料泵14開啟，物料在出料泵14的動力作用下排出到稠厚器15中繼續(xù)結(jié)晶，達到要求后，排出到脫水裝置16脫水得到晶體鹽。

所述冷凝水罐12設(shè)有冷凝水出口，排水泵13的進水端通過輸水管連接在冷凝水罐12的冷凝水出口，排水泵13的出水端連接在預(yù)熱器3上。由于從冷凝水罐12中出來的水還有一定溫度，如果直接排出會導(dǎo)致熱源的浪費，將冷凝水罐12中的水引入到預(yù)熱器3中，可以作為預(yù)熱器3的熱源，從而達到充分利用熱量的目的。

所述脫水裝置16與結(jié)晶器10之間設(shè)有第三回路，第三回路上設(shè)有母液泵17，經(jīng)過脫水裝置16后得到的母液經(jīng)過母液泵17送入到結(jié)晶器10中循環(huán)。分離后的母液為飽和鹽溶液，直接排出可能導(dǎo)致鹽溶液回收不完全，排出后污染環(huán)境，因此設(shè)計第三回路后，母液通過第二回路進入到蒸發(fā)結(jié)晶裝置中，然后在蒸發(fā)結(jié)晶裝置中繼續(xù)濃縮，達到預(yù)定的濃度后再次晶體分離，如此循環(huán)，最后實現(xiàn)鹽溶液的完全回收。

所述預(yù)熱器3的冷凝水出口連接有出水管，預(yù)熱器3熱交換后的常溫冷凝水經(jīng)過出水管排出。

所述傳感器包括設(shè)于濃縮器4內(nèi)的濃縮液位傳感器，所述控制電路分別與濃縮液位傳感器、進料泵2連接。

所述傳感器包括設(shè)于結(jié)晶器10內(nèi)的結(jié)晶液位傳感器，所述控制電路分別與結(jié)晶液位傳感器、開關(guān)閥門7連接。

所述傳感器包括設(shè)于結(jié)晶器10內(nèi)的蒸汽溫度傳感器、液體溫度傳感器，所述控制電路分別與蒸汽溫度傳感器、液體溫度傳感器及出料泵14連接。

本實用新型所述的系統(tǒng)濃縮結(jié)晶鹽溶液可采用如下工藝：物料緩沖罐1中的溫度為室溫，鹽溶液原液經(jīng)進料泵2泵入預(yù)熱器3與預(yù)熱器3中的冷凝水產(chǎn)生換熱，經(jīng)過預(yù)熱器3后溫度上升；預(yù)熱后的鹽溶液進入到第一換熱器6中，并通過第一循環(huán)泵5在第一換熱器6和濃縮器4中循環(huán)，在第一換熱器6中與加熱蒸汽換熱，吸收熱量的鹽溶液進入濃縮器4中閃蒸，并分離出二次蒸汽和濃縮液，二次蒸汽從濃縮器4蒸汽出口進入蒸汽壓縮機11，經(jīng)蒸汽壓縮機11的絕熱壓縮后，溫度和壓力得到提升；升溫升壓后的二次蒸汽作為加熱蒸汽進入第一換熱器6與鹽溶液換熱，放熱后冷凝成水，并排入冷凝水罐12；吸收熱量的鹽溶液進入濃縮器4中閃蒸并分離出二次蒸汽和濃縮液，濃縮液在蒸發(fā)結(jié)晶裝置中液位檢測控制裝置信號的反饋下，通過自動啟閉開關(guān)閥門7，而由自流管道流入蒸發(fā)結(jié)晶裝置，再通過第二循環(huán)泵8在第二換熱器9和結(jié)晶器10中循環(huán)，在第二換熱器9中與加熱蒸汽換熱，吸收熱量的鹽溶液進入結(jié)晶器10中閃蒸，并分離出二次蒸汽和濃縮液，二次蒸汽從結(jié)晶器10蒸汽出口進入蒸汽壓縮機11，經(jīng)蒸汽壓縮機11的絕熱壓縮后，溫度和壓力得到提升；升溫升壓后的二次蒸汽作為加熱蒸汽進入第二換熱器9與鹽溶液換熱，放熱后冷凝成水，并排入冷凝水罐12；結(jié)晶器10中鹽溶液濃縮液濃度達到設(shè)定值時經(jīng)出料泵14泵入稠厚器15中攪拌結(jié)晶，然后經(jīng)過稠厚器15和脫水裝置16分離出鹽溶液晶體；從預(yù)熱器3最后出來的冷凝水可以回用或達標排放。

為更好地實現(xiàn)實用新型的目的，這里，還提供一種利用所述鹽溶液節(jié)能蒸發(fā)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)進行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶的控制方法，包括以下步驟：

S1.由濃縮液位傳感器對蒸發(fā)濃縮裝置濃縮器4液位進行監(jiān)控，在濃縮器4低液位時控制電路自動控制開啟進料泵2，在濃縮器4液位高時關(guān)閉進料泵2，保證濃縮器4液位維持在穩(wěn)定區(qū)間；

S2.由結(jié)晶液位傳感器對蒸發(fā)結(jié)晶裝置OSLO結(jié)晶器10液位進行監(jiān)控，在結(jié)晶器10低液位時，由控制電路自動控制開關(guān)閥門7開啟，濃縮器4中的液體自動流向結(jié)晶器10，結(jié)晶器10中物料得以補充，在結(jié)晶器10液位高時控制電路自動控制開關(guān)閥門7關(guān)閉，通過開關(guān)閥門7的啟閉，使結(jié)晶器10中的物料液位維持在穩(wěn)定區(qū)間；

S3.因鹽溶液在一定濃度下，其液態(tài)溫度和蒸汽溫度存在穩(wěn)定的溫度差，由蒸汽溫度傳感器、液體溫度傳感器分別對結(jié)晶器10中二次蒸汽溫度及物料溫度進行監(jiān)控，當控制電路監(jiān)測到汽液溫度差到達設(shè)定值，即表示濃縮液達到要求濃度，則控制出料泵14開啟出料，當溫差下降到某設(shè)定值時，關(guān)閉出料泵14停止出料，如此實現(xiàn)自動出料。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。