一種雙效錯流mvr蒸發濃縮系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及蒸發濃縮技術領域，特別涉及一種雙效錯流MVR蒸發濃縮系統。
【背景技術】
[0002] 近年因化石能源價格以及全球對減少碳排放的迫切需求，傳統多效蒸發已經不適 應此需求，因此MVR蒸發濃縮技術得以在全球范圍內特別是發達國家得到廣泛的應用。在中 國，MVR技術應用的廣度和深度自2009年以來也以爆炸的速度快速發展，與之配套的裝備制 造技術和工藝技術應用也日臻成熟，已經開發出匹配機械壓縮蒸發工況需求的具有商業價 值的豎直列管式降膜蒸發器(管程蒸發）、水平列管式降膜蒸發器(殼程蒸發）以及強制循環 蒸發器的MVR蒸發裝置。
[0003] 現有的單效MVR蒸發濃縮技術受限于蒸汽壓縮機的技術極限，其濃縮比往往有限， 比較經濟的最終濃縮濃度為40%左右。針對固溶物溶解度較大而濃縮比要求較高的情況， 單效MVR工作方式已經不能滿足需要，往往需增加以新鮮蒸汽加熱的蒸發器進一步濃縮。
[0004] 盡管如此，盡可能降低MVR蒸發能耗是眾多MVR裝備制造商一直在努力追求的工 作。在MVR制造和應用的領域，一個眾所周知的認知是蒸汽壓縮機的功耗取決于對二次蒸汽 壓縮的飽和溫升或者說壓縮機出口與吸入口之間的壓差，壓縮機功耗與壓縮比呈指數的關 系，因此設法降低出入口之差壓是進一步降低能耗的關鍵。相關的化學工程手冊中關于機 械壓縮的熱力學計算:對lkg/s的氣體(水蒸氣、V0C蒸汽或其他氣體）的絕熱壓縮功耗可以 用以下公式來表達：
[0006] 其中：n=( y-l)/ynE且P2/P1就是壓縮比
[0007] 式中:W--氣體壓縮的功率消耗
[0008] r 一一氣體的絕熱指數，水蒸汽為1.31;
[0009] Mr--相對分子質量，水為18;
[0010] Pi--壓縮前的蒸汽壓力(Pa);
[0011] p2--壓縮后的蒸汽壓力(Pa);
[0012] Ti一一壓縮前的蒸汽溫度(K);
[0013] %--壓縮機效率；
[0014] 不同形式壓縮機效率:透平離心式為0.75~0.85;軸流式為0.85~0.9;羅茨式為 0.5~0.6。前述的三效蒸發濃縮方式存在能耗消耗大，環境效益和經濟效益低等問題，而單 效MVR蒸發則存在應用范圍局限的問題，本實用新型以繼續降低能耗、擴寬MVR蒸發濃縮的 適用范圍為目的進行了有益的探索和實踐。 【實用新型內容】
[0015] 本實用新型提供了一種繼續降低蒸發濃縮能源消耗、環境效益和經濟效益高且適 用范圍比單效MVR蒸發系統更寬的雙效錯流MVR蒸發濃縮系統。
[0016] 為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為:一種雙效錯流MVR蒸發濃縮系 統，包括料液流程子系統、錯流蒸汽壓縮子系統、余熱回收子系統;所述料液流程子系統是 指:料液進入系統后首先經余熱回收子系統預熱，然后在一效循環管路接入與一效循環料 液混合后經預熱器用外接生蒸汽繼續預熱至泡點后進入一效蒸發，在一效蒸發器料液蒸發 并初步濃縮，產出的初步濃縮物和二次蒸汽進行一效分離，分離后的部分料液返回一效蒸 發和分離循環、部分料液進行二效蒸發和二效分離得到濃縮液經出料栗排出系統;所述錯 流蒸汽壓縮子系統是指:一效蒸發分離產出的二次蒸汽經一效壓縮機壓縮后作為二效蒸發 的熱源，二效蒸發分離產出的二次蒸汽經二效壓縮機壓縮后作為一效蒸發的熱源;所述余 熱回收子系統是指:把汽-液換熱器、一效預熱器、一效蒸發器、二效蒸發器排出的高溫不凝 氣體、高溫冷凝水回收到冷凝水收集罐，然后高溫不凝氣經余熱回收系統的汽-液換熱器、 不凝氣分離器后排出系統，而高溫冷凝水經余熱回收系統的液-液換熱器、冷凝水栗排出系 統。
[0017] 進一步地，所述的料液流程子系統包括:原料罐、進料栗、液-液換熱器、汽-液換熱 器、一效預熱器、一效蒸發器、一效循環栗、一效出料栗、一效兩相分離器、二效蒸發器、二效 循環栗、二效出料栗及二效兩相分離器，所述原料罐、進料栗、液-液換熱器冷側、汽-液換熱 器冷側依次串聯連接，一效循環栗的出口與一效預熱器的入口連接，汽-液換熱器的冷側出 口連接到一效循環栗出口與一效預熱器連接的管道上，一效預熱器的出口與一效蒸發器上 管箱連接，一效蒸發器的下管箱側部料液出口與一效循環栗入口連接，一效兩相分離器底 部料液出口與一效蒸發器下管箱的料液入口連接，一效蒸發器下管箱底出口與一效出料栗 入口連接;二效循環栗的出口與二效蒸發器上管箱入口連接，一效出料栗出口連接到二效 循環栗出口與二效蒸發器上管箱入口之間的連接管上，所述二效循環栗的入口與二效蒸發 器的下管箱底側連接，二效兩相分離器液相出口與二效蒸發器下管箱連接，二效蒸發器下 管箱底部出口與二效出料栗入口連接。
[0018] 進一步地，所述的錯流蒸汽壓縮子系統包括所述的錯流蒸汽壓縮子系統包括:一 效兩相分離器、一效蒸發器、二效兩相分離器、二效蒸發器、一效壓縮機、二效壓縮機，所述 一效蒸發器下管箱蒸汽出口與一效兩相分離器入口連接，所述一效兩相分離器蒸汽出口與 一效壓縮機入口連接，所述一效壓縮機的出口與二效蒸發器的蒸汽入口連接，所述二效蒸 發器下管箱蒸汽出口與二效兩相分離器入口連接，二效兩相分離器蒸汽出口與二效壓縮機 入口連接，所述二效壓縮機的出口與一效蒸發器的蒸汽入口連接。
[0019] 進一步地，所述的余熱回收子系統包括:一效蒸發器、二效蒸發器、一效預熱器、冷 凝水收集罐、液-液換熱器、汽-液換熱器、冷凝水栗、不凝氣分離器，一效蒸發器和二效蒸發 器冷凝水出口、一效蒸發器和二效蒸發器的不凝氣出口、一效預熱器的冷凝水出口分別與 冷凝水收集罐連接，冷凝水收集罐上部的不凝氣出口、汽-液換熱器熱側、不凝氣分離器依 次串聯連接;冷凝水收集罐底部液體出口、液-液換熱器熱側、冷凝水栗入口依次串聯連接。
[0020] 進一步地，所述的料液流程子系統包括:原料罐、進料栗、液-液換熱器、汽-液換熱 器、一效預熱器、一效蒸發器、一效循環栗、一效出料栗、一效兩相分離器、二效強制循環加 熱體、二效循環栗、二效出料栗、二效預熱器及二效三相分離器，所述原料罐、進料栗、液-液 換熱器冷側、汽-液換熱器冷側依次串聯連接，一效循環栗的出口與一效預熱器的入口連 接，汽-液換熱器的冷側出口連接到一效循環栗出口與一效預熱器連接的管道上，一效預熱 器的出口與一效蒸發器上管箱連接，一效蒸發器的下管箱側部料液出口與一效循環栗入口 連接，一效兩相分離器底部料液出口與一效蒸發器下管箱的料液入口連接，一效蒸發器下 管箱底出口與一效出料栗入口連接;二效預熱器料液出口與二效循環栗的入口連接，一效 出料栗出口連接到二效預熱器出口與二效循環栗入口之間的管道上，二效循環栗的出口與 二效強制循環加熱體料液入口連接，二效預熱器料液入口與二效三相分離器的料液循環出 口連接，二效三相分離器的料液入口與二效強制循環加熱體料液出口連接，二效三相分離 底部的料液出口與二效出料栗的進口連接。
[0021] 進一步地，所述的料液流程子系統包括:原料罐、進料栗、液-液換熱器、汽-液換熱 器、一效預熱器、一效強制循環加熱體、一效循環栗、一效出料栗、一效三相分離器、二效強 制循環加熱體、二效循環栗、二效出料栗、二效預熱器及二效三相分離器，所述原料罐、進料 栗、液-液換熱器冷側、汽-液換熱器冷側依次串聯連接，一效三相分離器的料液循環出口與 一效預熱器的料液入口連接，汽-液換熱器的冷側出口連接到一效三相分離器料液的出口 與一效預熱器料液入口之間的管道上，一效預熱器的料液出口與一效循環栗的入口連接， 一效循環栗的出口與一效強制循環加熱體的料液入口連接，一效