一種溶液濃縮系統及溶液再生系統的制作方法

本發明涉及機械設備領域，具體而言，涉及一種溶液濃縮系統及溶液再生系統。

背景技術：

在工業生產中，很多藥劑被使用后若直接排放不但會污染環境還造成資源的浪費使得生產成本加大，故而大多數企業會考慮將使用過的藥劑回收再生重復利用。而藥劑再生重復利用較為重要的系統—溶液濃縮系統的工作效率將直接影響整個藥劑回收過程的工作效率。現有的溶液濃縮系統的工作效率較為一般。

技術實現要素：

本發明提供了一種溶液濃縮系統，旨在改善現有濃縮器對溶液的濃縮效率不高的問題。

本發明還提供了一種溶液再生系統，其工作效率高。

本發明是這樣實現的：

一種溶液濃縮系統，包括加熱器、濃縮器和用于條件所述濃縮器內壓力的真空泵，加熱器與濃縮器連接，加熱器與濃縮器通過第一進液管和第二進液管連通，第一進液管與濃縮器的上部連通，第二進液管與濃縮器的中部連通，濃縮器內設置有分流管，分流管的一端與第一進液管連通，分流管的另一端靠近或接觸濃縮器遠離第一進液管的內壁，濃縮器內設置有環形分流板，環形分流板的邊緣與濃縮器的內壁連接，分流管遠離第一進液管的一端位于環形分流板的上方，真空泵與濃縮器連通。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，濃縮器的上部設置有除霧器，除霧器包括換熱組件，濃縮器的上部，位于除霧器的下方的位置設置有凝水盤，凝水盤相對于水平面傾斜。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，分流管包括蛇形管，蛇形管位于除霧器的上方。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，除霧器包括多個折流板，換熱組件包括多根第一換熱管，至少一根第一換熱管對應設置一個折流板，且每個折流板半包圍第一換熱管。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，每3-5根第一換熱管對應一個折流板。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，溶液濃縮系統還包括第一預熱器，第一預熱器具有用于對待濃縮溶液進行預熱的第二換熱管，第二換熱管與第一換熱管連通。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，環形分流板的板面上設置有多個通孔。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，溶液濃縮系統還包括第二預熱器，第二預熱器具有用于對待濃縮溶液進行預熱的第三換熱管，濃縮器的底部設置有出液口，出液口連接有出液管，出液管與第三換熱管連通。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，溶液濃縮系統還包括出液泵，出液泵與出液管連通。

一種溶液再生系統，包括上述的溶液濃縮系統。

本發明的有益效果是：本發明通過上述設計得到的溶液濃縮系統，使用時，由于待濃縮溶液由第一進液管和第二進液管分流進入濃縮器內，并在環形分流板的配合作用下被分流，相比于采用某一集中點進液，本設計能夠使得高溫水蒸氣更多地與溶液脫離，使得濃縮得到的溶液濃度更高，進而提升溶液濃縮的效率。本發明通過上述設計得到的溶液再生系統，由于包括本發明所提供的溶液濃縮系統，故其工作效率高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施方式的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1是本發明實施方式提供的溶液濃縮系統的結構示意圖；

圖2是本發明實施方式提供的溶液濃縮系統濃縮器透視時的結構示意圖；

圖3是圖2中環形分流板的結構示意圖；

圖4是圖1中濃縮器的剖視圖；

圖5是圖4中凝水盤的結構示意圖。

圖標：100-溶液濃縮系統；110-加熱器；111-第一進液管；112-第二進液管；113-出液口；114-出氣口；115-出液管；116-第一進液口；117-第二進液口；120-濃縮器；121-分流管；122-環形分流板；123-除霧器；124-第一換熱管；125-折流板；126-凝水盤；127-凝水板；128-通孔；129-換熱組件；150-第一預熱器；151-第二換熱管；160-第二預熱器；161-第三換熱管；170-出液泵；181-第一循環管；182-第二循環管；183-第三循環管；184-第四循環管；185-工作腔；186-蛇形管；187-真空泵。

具體實施方式

為使本發明實施方式的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施方式中的附圖，對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基于本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發明保護的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施方式的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施方式。基于本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發明保護的范圍。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如圖1所示，本發明提供了一種溶液濃縮系統100，其包括加熱器110和濃縮器120。加熱器110和濃縮器120連通，真空泵187與濃縮器120連通，真空泵187用于調節濃縮器120內的壓力。

在整個系統開始工作時，先啟動真空泵187，抽去濃縮器120內氣體使濃縮器120處于負壓狀態。稀溶液被輸送至加熱器110中經加熱后被通入濃縮器120中進行濃縮。由于濃縮器120內處于負壓狀態，故水蒸氣蒸發時的溫度較常壓下低，故濃縮器120能夠很好地對溶液進行濃縮，濃縮器120中水蒸氣從濃縮器120上部排出，而濃縮后的濃溶液則從濃縮器120的底部排出。

如圖1和圖2所示，具體的，加熱器110與濃縮器120通過第一進液管111和第二進液管112連通，第一進液管111與濃縮器120的上部連通。具體的濃縮器120的上部設置有第一進液口116，濃縮器120具有工作腔185，第一進液口116與工作腔185連通。

濃縮器120內設置有分流管121，分流管121設置于工作腔185內，分流管121的一端與第一進液管111連通，分流管121的另一端靠近或接觸濃縮器120遠離第一進液管111的內壁，濃縮器120內設置有環形分流板122，環形分流板122的邊緣與濃縮器120的內壁連接，分流管121遠離第一進液管111的一端位于環形分流板122的上方。

第二進液管112與濃縮器120的中部連通，濃縮器120中部的側壁設置有第二進液口117，第二進液管112通過第二進液口117與和工作腔185連通。

濃縮器120采用兩條路徑進液是為了分散進液量，以使得高溫溶液再進入濃縮器120后，能夠使更多的水蒸氣由濃縮器120的上部溢出，以便能夠得到濃縮更高的溶液，進而提升溶液濃縮的效率。而當進入濃縮器120內部的溶液在重力作用下流至環形分流板122上時，在環形分流板122的作用下溶液再環形分流板122上分散開，并從環形分流板122的內邊緣流下，則進一步地起到了分流作用，也進一步地能夠提升濃縮后的溶液的濃度。

如圖3所示，進一步地，環形分流板122的板面上設置有多個通孔128。溶液流至環形分流板122時一部分則從通孔128內流下，進一步起到了分流的作用。具體地，通孔128均勻分布于環形分流板122上，且通孔128的孔徑為5mm，通孔128的分布均勻進而使得溶液流至濃縮器120的底部時更均勻，同樣能夠起到提到濃縮溶液濃度的效果。

如圖4所示，進一步地，濃縮器120的上部設置有除霧器123，除霧器123包括換熱組件129，濃縮器120的上部位于除霧器123的下方的位置設置有凝水盤126，凝水盤126相對于水平面傾斜。

換熱組件129內通入的介質可以為低溫液體。當水蒸氣通過換熱組件129時，在換熱組件129的冷凝作用下，其轉換為水滴并附著在換熱組件129的外壁，當積累到一定量時其滴落至凝水盤126上，由于凝水盤126傾斜設置，故其最終匯集到凝水盤126的最低位置處，最后被排出濃縮器120之外。該設計針對低濃度的溶液尤其適用，因為濃度越低的溶液其所蒸發出的水蒸氣也越多，濃縮器120排出水蒸氣的負荷也就越大，設置除霧器123有利于減小濃縮器120的排氣負荷。

如圖4和圖5所示，進一步地，除霧器123包括多個折流板125，換熱組件129包括多根第一換熱管124，至少一根第一換熱管124對應設置一個折流板125，且每個折流板125半包圍第一換熱管124。

設置折流板125一方面能夠增大水蒸氣液滴的附著面積，另一方面積，另一方面能夠使至少一根第一換熱管124上聚集的液滴匯集到一起，并使這些液滴從折流板125的最底端流下。凝水盤126具有多個凝水板127，一個凝水板127對應一個折流板125，折流板125上滴落的水滴最終滴落至對應的凝水板127上被統一排出。

進一步地，每3-5根第一換熱管124對應一個折流板125，該設計既能保證很好實現折流板125的功能又不至于折流板125設置過多增加設備的制造成本。

進一步地，分流管121包括蛇形管186，該蛇形管186位于除霧器123的上方。蛇形管186內通入的是加熱后的溶液，其溫度較高，水蒸氣在經除霧器123時一部分冷凝，另一部分雖未被冷凝但是其溫度可能降低，當這部分氣體上升至蛇形管186處時其熱量能夠得到補充，進而減少濃縮器120內壁液體附著量。

如圖2所示，進一步地，溶液濃縮系統100還包括第一預熱器150，第一預熱器150具有用于對待濃縮溶液進行預熱的第二換熱管151，第二換熱管151與第一換熱管124連通。

具體地，第二換熱管151的一端通過第一循環管181與第一換熱管124的一端連通，第二換熱管151的另一端通過第二循環管182與第一換熱管124的另一端連通。經第一換熱管124加熱后的液體介質通過第一循環管181進入第二換熱管151中，對溶液進行預熱。在第二換熱管151中的液體介質對溶液預熱后溫度降低又通過第二循環管182被通入第一換熱管124中。經第一預熱器150預熱后的溶液被輸入加熱器110中時需要吸收的熱量相對于未設置第一預熱器150時需要吸收的熱量減少，采用循環利用液體換熱介質，能夠明顯降低能耗整個系統能耗。

如圖2所示，進一步地，溶液濃縮系統100還包括第二預熱器160，第二預熱器160具有用于對待濃縮溶液進行預熱的第三換熱管161，濃縮器120的最底部設置有出液口113，出液口113連接有出液管115，出液管115與第三換熱管161連通。

具體地，第三換熱管161的相對兩端分別通過第三循環管183和第四循環管184與出液管115連通。出液管115排出的濃縮后的溶液仍舊具有較高溫度，將其通過第三循環管183通入第三換熱管161中對待濃縮溶液進行預熱，預熱后第三循環管183內的冷卻液通過第四循環管184排出。

設置第二預熱器160并且通過濃縮器120內排出的濃縮溶液實現第二預熱器160對待濃縮溶液的加熱。該設計如上述第一預熱器150的設置目的相同，都能有效降低整個系統的能耗。

進一步地，溶液濃縮系統100還包括出液泵170，出液泵170與出液管115連通。出液泵170用于排出濃縮器120中濃縮后的溶液，并用于調控溶液排出時的流量。

綜上所述，本發明所提供的溶液濃縮系統，由于待濃縮溶液由第一進液管和第二進液管分流進入濃縮器內，并在環形分流板的配合作用下被分流，相比于采用某一集中點進液，本設計能夠使得高溫水蒸氣更多地與溶液脫離，使得濃縮得到的溶液濃度更高，進而提升溶液濃縮的效率；而環形分流板上設置的多個通孔同樣是為了能使溶液被分流更均勻使得濃縮后的溶液濃度更高；除霧器的設置能夠預先冷凝一部分水蒸氣而減小濃縮器的排氣負荷；第一預熱器和第二預熱器的設置均能夠降低整個系統的能耗。

本發明還提供了一種溶液再生系統，其包括本發明所提供的溶液濃縮系統，由于其包括本發明所提供的具有較高濃縮效率的溶液濃縮系統，故其工作效率高。

以上所述僅為本發明的優選實施方式而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。