專利名稱：一種噴射式溶液蒸發濃縮器的制作方法
技術領域：
本實用新型公開了一種溶液蒸發濃縮器，屬于溶液蒸發濃縮技術領域，具體地說， 本實用新型涉及一種噴射式溶液蒸發濃縮器。本實用新型的噴射式溶液蒸發濃縮器適用于各種溶液蒸發濃縮，特別是適用于濃縮比大、物料特性隨濃度變化大的物質的濃縮蒸發。
背景技術：
溶液蒸發濃縮常采用降膜或升膜蒸發，以及強制循環蒸發，蒸發水分，濃縮溶液。 降膜或升膜蒸發方法具有循環量小、蒸汽消耗低、動力消耗少的特點，但隨著水分蒸發濃度提高，溶液流動性變差會出現粘壁、干化、最終導致蒸發管堵塞，因此只適用于較低濃度和/ 或流動性好的溶液蒸發濃縮；強制循環蒸發方法，則彌補了降膜或升膜蒸發方法的不足，可用于高濃度、高粘度時蒸發濃縮，但缺點是動力消耗大，蒸發強度低。因此，物料溶液濃縮常采用多效蒸發濃縮的方式，在低濃度時采用降膜或升膜蒸發工藝，而隨著水分蒸發濃度提高，物料流動性變差，則采用強制循環工藝。根據物料性質不同，一般濃縮至質量分數為 20-40%以上時，只能采用強制循環蒸發至最終濃度。兩類蒸發濃縮工藝的裝置分開單獨設置。然而，為實現多效蒸發中蒸汽合理匹配，在蒸發效數設計時，往往還未達到需要采用強制循環蒸發溶液濃度時，就轉為采用強制循環蒸發，這樣使得強制循環溶液量增加，蒸發動力消耗增加，增加了蒸發成本；此外，過早采用強制循環，還會降低出液速度。這種按蒸汽匹配設計效數，提前轉入強制蒸發現象客觀存在，長期均未能突破解決，成為行業慣例。例如碳分母液蒸發結晶析鹽工藝，即采取兩段蒸發，首先將母液進行低濃度降膜蒸發，再進行高濃度強制循環蒸發。此外由于降膜或升膜蒸發器以及強制循環蒸發器結構較復雜，材質要求高，因而制造費高，占地面積大，蒸發裝置系統投資大。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種噴射式溶液蒸發濃縮器。本實用新型提供的噴射式溶液蒸發器設備結構簡單，同時大大提高了設備的蒸發能力， 降低能耗，減少動力消耗，節省投資和運行費用。為了實現上述目的，本實用新型提供了以下技術方案一種噴射式溶液蒸發濃縮器，包括下部的蒸發室和上部的二次蒸氣室，蒸發室殼體上設置有噴射器安裝口，通過噴射器安裝口設置有溶液濃縮噴射器，所述溶液濃縮噴射器包括噴嘴分布器以及設置于噴嘴分布器上的噴嘴，所述噴射器安裝口內套設有進料管口，所述噴嘴分布器的一端連接于蒸發室殼體內壁、另一端與進料管口相連通，蒸發室殼體下端設置有出料管口；蒸發室殼體下端設置有出料管口；二次蒸氣室的殼體上設置有二次蒸汽排出口。上述噴射式溶液蒸發濃縮器中，所述噴射式溶液蒸發器蒸發室殼體上還設置有人孔、壓力計管口和液位計管口等。上述噴射式溶液蒸發濃縮的器中，噴射式溶液濃縮蒸發器下部的蒸發室與上部的
3二次蒸氣室之間還設置有絲網液沫捕集器。上述噴射式溶液蒸發濃縮器中，所述絲網液沫捕集器為不銹鋼細絲網制成的絮狀網，其厚度為250-350毫米，直徑與二次蒸汽室直徑相同，用于捕集二次蒸汽夾帶的少量溶液。上述噴射式溶液蒸發濃縮器中，所述絲網液沫捕集器和二次蒸氣室的直徑與蒸發室的直徑比為0.65 1，絲網液沫捕集器與溶液噴射器間距離不低于0.5倍蒸發室直徑，溶液噴射器與濃縮溶液液面距離不低于2. 5倍蒸發室直徑。上述噴射式溶液蒸發濃縮器中，所述噴射式溶液濃縮蒸發器內設置的噴射器的噴嘴為離心式噴嘴。本實用新型的噴射式溶液濃縮蒸發器，極大地增加了溶液蒸發面積，有利于汽液快速分離，因而明顯提高了蒸發能力，從而迅速將溶液濃縮到所需濃度。蒸發器內還設置有配套高效絲網捕沫器，確保二次蒸汽無溶液夾帶。本實用新型的噴射式溶液蒸發濃縮器可以與進料泵、加熱器、蒸發器、表面冷凝器、真空泵、成品貯槽等依次管道連接，組成噴射式溶液蒸發濃縮裝置，該裝置適用于各種溶液蒸發濃縮，特別是適用于濃縮比大、物料特性隨濃度變化大的物質的濃縮蒸發，例如燒堿等各種堿液的蒸發濃縮。與現有技術相比，本實用新型的有益效果本實用新型提供的噴射式溶液蒸發濃縮器，設置有安裝維護方便的低壓噴射器，和絲網捕沫器，具有結構簡單，汽液分離效率高， 單位蒸發能力大，能耗低，設備腐蝕性小，使用壽命長，安裝及維護方便等優點。噴射式溶液濃縮蒸發器集降膜或升膜蒸發器以及強制循環蒸發器兩者優點，克服了其相應不足，具有顯著高的傳熱效能和優越的抗積垢性能，蒸發濃縮動力消耗低，可以節約動力消耗50%以上，同等條件下顯著提高了蒸發能力。因而噴射式溶液濃縮蒸發器具有生產能力大，能耗低，運行平穩，自動化程度高，裝置設備占地面積少、設備制造費相對明顯減少，并能大大節省裝置投資。降低工程造價等優點。
圖1為本實用新型噴射式溶液蒸發濃縮器的結構示意圖；圖2為本實用新型噴式射溶液蒸發濃縮器的俯視圖。其中I-蒸發室，II-溶液濃縮噴射器，III-絲網液沫捕集器，IV-二次蒸氣室，V-噴嘴分布器，VI-噴嘴；a-進料管口，b-出料管口，C- 二次蒸汽排出口，dl-第一液位計管口，d2-第二液位計管口，e-壓力計管口，f-噴射器安裝口，m-人孔。
具體實施方式
下面結合試驗例及具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本實用新型內容所實現的技術均屬于本實用新型的范圍。實施例[0022]本實用新型列舉的噴射式溶液蒸發濃縮器，包括下部的蒸發室I和上部的二次蒸氣室IV;蒸發室I的殼體上設置有噴射器安裝口 f、人孔m、壓力計管口 e和第一液位計管口 dl、第二液位計管口 d2，通過噴射器安裝口 f設置有溶液濃縮噴射器II，所述溶液濃縮噴射器包括噴嘴分布器V以及設置于噴嘴分布器上的噴嘴VI，所述噴射器安裝口內套設有進料管口 a，所述噴嘴分布器的一端連接于蒸發室殼體內壁、另一端與進料管口 a相連通，蒸發室殼體下端設置有出料管口 b ；蒸發室I與二次蒸氣室IV之間還設置有絲網液沫捕集器 III ；二次蒸氣室IV的殼體上部設置有二次蒸汽排出口 C。上述噴射式溶液濃縮蒸發器所述絲網液沫捕集器和二次蒸氣室的直徑與蒸發室的直徑比為0.65 1，絲網液沫捕集器與溶液濃縮噴射器間距離為800mm，溶液噴射器與濃縮溶液液面距離大于3500mm。所述溶液濃縮噴射器的噴嘴為離心式噴嘴。所述絲網液沫捕集器用于捕集二次蒸汽夾帶的少量溶液，為不銹鋼細絲網制成的棉絮狀網，其厚度為300毫米。本實用新型列舉的噴射式溶液蒸發濃縮器可以與進料泵、預熱器加熱器、蒸發器、表面冷凝器、真空泵、成品貯槽組成噴射式溶液蒸發濃縮裝置，利用該裝置對年產30kt/ a質量分數30%氫氧化鉀溶液濃縮至48%，蒸發濃縮過程如下a) 30%氫氧化鉀溶液溶液預熱溫度為20-40°C的30%氫氧化鉀溶液，以12. 5T/h的進料量由溶液進料泵 1 (IEJ50-32-160)壓力0. 35MPa(表壓)送入預熱器2 (BRW40)由加熱蒸汽冷凝水預熱至 70-90 0C ；b) 30 %氫氧化鉀溶液加熱壓力0. 35MPa (表壓)30%氫氧化鉀溶液(12. 5T/h)預熱至70_90°C后進入板式加熱器3(BRW80)經蒸汽加熱120-130°C ；C) 30%氫氧化鉀噴射蒸發濃縮30%氫氧化鉀(12. 5T/h)經加熱至沸點以上溫度(120-130°C )后進入噴射式溶液濃縮蒸發器4( φ 1600/ φ 1000X8500)內，通過噴射器II進行噴霧狀分散式閃蒸快速蒸發，達到48%濃度氫氧化鉀(7.81T/h，70°C-9(TC)，溶液閃蒸濃縮產生的二次蒸汽(4. 69T/ H, 650C -80°C，0. OlMPa)與48%濃度氫氧化鉀濃縮溶液(7. 81T/h)，溫度70°C _90°C，同時經重力汽液分離和絲網捕沫器III液沫捕集分離。二次蒸汽由上部二次蒸汽室IV排出口 c排出；d) 二次蒸汽冷凝二次蒸汽(4. 69T/H, 65 V -80 V 0. 014-0. 017MPa)由噴射式溶液濃縮蒸發器4上部二次蒸汽室IV排出口 c排出，進入二次蒸汽列管式表面冷凝器5(列管臥式 Φ 1000X6400F= 180Μ2) 二次蒸汽被冷卻水冷凝為冷凝水經冷凝水排出管口排出(4. 69Τ/ H, 30 0C -40 0C )。e)不凝氣排出系統少量空氣不凝氣由表面冷凝器5不凝氣排出口排出經液環式真空泵 6 (SKJ2. 0)排出。f) 48%氫氧化鉀濃縮產品貯存噴射式溶液濃縮蒸發器4內48%氫氧化鉀(7.81T/h)濃縮溶液由下部出料口排出，進入成品貯槽7( φ 6000X6500)貯存；g)48%濃度氫氧化鉀濃縮產品輸送包裝48%濃度氫氧化鉀濃縮溶液，由貯槽7經成品輸送泵8 (IEJ50-32-160A)進行成品罐裝或直接輸送至用戶。30%氫氧化鉀溶液進料量12. 5T/h采用流量控制閥控制，48%氫氧化鉀濃縮溶液出料量7. 81T/h由液位控制閥控制，加熱蒸汽量控制閥由進噴射式溶液濃縮蒸發器30%氫氧化鉀溶液溫度控制。48%氫氧化鉀單效噴式射溶液蒸發濃縮裝置及生產全部采用DCS自動控制。由上述工藝參數可知，利用本實用新型的裝置可節約動力消耗50%以上，同等條件下顯著提高了蒸發能力。
權利要求1.一種噴射式溶液蒸發濃縮器，其特征在于該噴射式溶液蒸發濃縮器包括下部濃縮溶液收集和蒸發的蒸發室和上部的二次蒸氣室，蒸發室殼體上部設置有蒸發器噴射器安裝口，通過蒸發器噴射器安裝口設置有溶液濃縮噴射器，所述溶液濃縮噴射器由噴嘴分布器和設置于噴嘴分布器上的噴嘴組成，溶液濃縮噴射器設有進料管口，進料管道與噴嘴分布器相連通，蒸發室殼體下端設置有出料管口 ；蒸發室上部與二次蒸氣室下部之間設置有絲網液沫捕集器，二次蒸氣室的殼體上部設置有二次蒸汽排出口。
2.根據權利要求1所述的噴射式溶液蒸發濃縮器，其特征在于所述蒸發室殼體上還設置有人孔、壓力計管口和溫度計以及液位計管口。
3.根據權利要求1所述的噴射式溶液蒸發濃縮器，其特征在于所述蒸發室與二次蒸氣室之間還設置有絲網液沫捕集器。
4.根據權利要求3所述的噴射式溶液蒸發濃縮器，其特征在于所述絲網液沫捕集器為不銹鋼細絲網制成的絮狀網，其厚度為250-350毫米，直徑與二次蒸汽室直徑相同，用于捕集二次蒸汽夾帶的少量溶液。
5.根據權利要求4所述的噴射式溶液蒸發濃縮器，其特征在于所述絲網液沫捕集器和二次蒸氣室的直徑與蒸發室的直徑比為0. 65 1，絲網液沫捕集器與溶液噴射器間距離不低于0. 5倍蒸發室直徑，溶液噴射器與濃縮溶液液面距離不低于2. 5倍蒸發室直徑。
6.根據權利要求1-5任意一項所述的噴射式溶液蒸發濃縮器，其特征在于所述溶液濃縮噴射器為低壓式溶液濃縮噴射器，噴射器的噴嘴為低壓離心式噴嘴。
專利摘要本實用新型公開了一種噴射式溶液蒸發濃縮器，屬于溶液蒸發濃縮技術領域。本實用新型的噴射式溶液蒸發濃縮器，包括下部濃縮溶液收集和蒸發的蒸發室和上部的二次蒸氣室，蒸發室殼體上部設置有蒸發器噴射器安裝口，通過蒸發器噴射器安裝口設置有溶液濃縮噴射器，所述溶液濃縮噴射器由進料管和噴嘴分布器以及設置于噴嘴分布器上的噴嘴組成，溶液濃縮噴射器設有進料管口，進料管道與噴嘴分布器及噴嘴相連通，蒸發室殼體下端設置有出料管口；蒸發室上部與二次蒸氣室下部之間設置有絲網液沫捕集器，二次蒸氣室上部的殼體上設置有二次蒸汽排出口。本實用新型的噴射式溶液蒸發濃縮器適用于各種溶液蒸發濃縮，特別是適用于濃縮比大、物料特性隨濃度變化大的物質的濃縮蒸發，例如燒堿等各種堿液的蒸發濃縮。
文檔編號B01D1/16GK202020930SQ20102066589
公開日2011年11月2日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者王光華 申請人:成都華融化工有限公司