一种一水硫酸锌撬装多级MVR蒸发节能装置的制作方法

一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置
技术领域
1.本实用新型属于一水硫酸锌蒸发工艺技术领域，具体涉及的是一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置。


背景技术：

2.目前，国内生产一水硫酸锌所采用的蒸发工艺均为单釜加油浴或盘管通蒸汽的形式，这种技术存在能耗高的缺点。在生产中，将除杂后比重在30～42be的硫酸锌液体用泵打入到单釜中，在单釜中一边搅拌一边通蒸汽，通过盘管蒸发，蒸发出来的水蒸气排入大气中，导致大量的热量浪费损失；蒸发到比重70～73be时利用高度差自流出料到离心机进行离心以得到产品。这种方法蒸发一吨水需要1.5t的蒸汽，换算天然气需要75～80m3，企业生产成本过高。目前也有很多企业尝试采用三效蒸发、多效蒸发进行节能改造、但由于工艺设备不配套、企业硫酸锌液体中的杂质含量不一样导致设备经常出现结垢等问题，处理麻烦，影响正常生产。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置，解决了现有一水硫酸锌的工艺设备能耗高，经常出现结垢等技术问题。
4.为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置，包括一级撬装mvr蒸发装置和二级撬装mvr蒸发装置；
5.一级撬装mvr蒸发装置包括前置板式预热器、第一加热室、分离室、第一压缩机、第二加热室和冷凝水收集罐；原水源通过管道与前置板式预热器的原水进口连接，前置板式预热器的原水出口通过管道与第一加热室连接，第一加热室的循环液出口通过管道与分离室连接，第一加热室的冷凝水出口通过管道与冷凝水收集罐连接；分离室的蒸汽出口通过管道与第一压缩机连接，第一压缩机的出口通过管道与第二加热室的壳程连接，第二加热室的冷凝水出口通过管道与冷凝水收集罐连接，第二加热室与分离室通过管道串联组成强制循环蒸发器，第二加热室与分离室的串联管路上设置循环泵；
6.二级撬装mvr蒸发装置包括结晶釜和第二压缩机；结晶釜通过管道与强制循环蒸发器的浓液出口连接，结晶釜的蒸汽出口与第二压缩机连接，第二压缩机的出口与结晶釜的盘管和夹套连接，结晶釜的盘管和夹套的冷凝水出口通过管道与前置板式预热器连接。
7.可选地，还包括低压蒸汽源，低压蒸汽源分别通过管道与第一加热室的蒸汽入口和第二加热室的壳程连接。
8.可选地，连接结晶釜和分离室之间的管路上并联设置两个浓液泵。
9.可选地，第二加热室为卧式双程固定管板式列管换热器。
10.可选地，还包括控制器，控制器将一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置的启动和运行分为：注水、预加热升温、升频、浓缩、外排和停机阶段。
11.可选地，原水源与前置板式预热器之间设置水泵以驱动原水进入前置板式预热器
中。
12.可选地，第一压缩机和第二压缩机均采用罗茨蒸汽压缩机。
13.可选地，分离室内设置三层折流板式除沫器和消泡剂喷洒用雾化喷头。
14.可选地，分离室具有侧旋进料管，第二加热室的出料口与分离室的侧旋进料管连接。
15.可选地，分离室上通过镶嵌式法兰固定安装液位计。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
17.1、本实用新型的蒸发节能装置中，从分离室出来的二次蒸汽，经第一压缩机压缩，二次蒸汽的压力、温度升高，热焓增加，然后输送到第二加热室当作加热蒸汽使用，使第二加热室内的循环液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水，这样，原来要废弃的二次蒸汽就得到了充分的利用，回收到了潜热，又提高了热效率，生蒸汽的经济相当于多效蒸发的30效。
18.2、本实用新型的蒸发节能装置中，通过分离室和第二加热室组成的强制循环蒸发器，溶液在强制循环蒸发器内的循环主要依靠循环泵进行强制流动，循环速度一般可达1.5-3.5米/秒，提高了传热效率和生产能力，从而降低生产能耗。采用强制循环蒸发器的优点有：传热系数大、抗盐析、抗结垢、适应性强、易于清洗。
19.3、本实用新型的蒸发节能装置中，低压蒸汽源和第二压缩机分别可以单独为第二加热室提供蒸汽来加热循环液，从而保证了第二加热室的热源供应，避免了从分离室出去的蒸汽被浪费，从而降低了能耗，节省了成本。
20.4、本实用新型的蒸发节能装置中，结晶釜中出来的蒸汽经第二压缩机加压升温以后进入到结晶釜的盘管和夹套中对结晶釜中的循环液加热，避免了结晶釜中出去的蒸汽被浪费，此外盘管和夹套中换热以后的蒸汽货或冷凝水进入到前置板式预热器中对原水进行加热，进一步提高了蒸汽的利用率，降低了能耗。
附图说明
21.图1为实施例中蒸发节能装置的结构示意图；
22.图2为实施例中卧式双程固定管板式列管换热器的结构示意图；
23.图3为实施例中分离室的结构示意图。
24.附图标记：1、一级撬装mvr蒸发装置；11、前置板式预热器；12、第一加热室；13、第二加热室；14、分离室；141、三层折流板式除沫器；142、雾化喷头；143、侧旋进料管；144、液位计；15、第一压缩机；16、循环泵；17、浓液泵；18、冷凝水收集罐；2、二级撬装mvr蒸发装置；21、结晶釜；22、夹套；23、第二压缩机；24、低压蒸汽源；3、循环液进料管；4、原水源；5、冷凝水外排厂区；6、冷凝液外排区。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
26.实施例
27.如图1-图3所示，本实施例提供了一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置，包括一级撬装mvr蒸发装置1和二级撬装mvr蒸发装置2；一级撬装mvr蒸发装置1包括前置板式
预热器11、第一加热室12、分离室14、第一压缩机15、第二加热室13和冷凝水收集罐18；原水源4通过管道与前置板式预热器11的原水进口连接，前置板式预热器11的原水出口通过管道与第一加热室12连接，第一加热室12的循环液出口通过管道与分离室14连接，第一加热室12的冷凝水出口通过管道与冷凝水收集罐18连接；分离室14的蒸汽出口通过管道与第一压缩机15连接，第一压缩机15的出口通过管道与第二加热室13的壳程连接，第二加热室13的冷凝水出口通过管道与冷凝水收集罐18连接；第二加热室13与分离室14通过管道串联组成强制循环蒸发器，第二加热室13与分离室14的串联管路上设置循环泵16；二级撬装mvr蒸发装置2包括结晶釜21和第二压缩机23；结晶釜21通过管道与强制循环蒸发器的浓液出口连接，结晶釜21的蒸汽出口与第二压缩机23连接，第二压缩机23的出口与结晶釜21的盘管和夹套22连接，结晶釜21的盘管和夹套22的冷凝水出口通过管道与前置板式预热器11连接。
28.通过上述设置，分离室14和第二加热室13组成强制循环蒸发器，溶液在强制循环蒸发器内的循环主要依靠循环泵16进行强制流动，循环速度一般可达1.5-3.5米/秒，提高了传热效率和生产能力，从而降低生产能耗。采用强制循环蒸发器的优点有：传热系数大、抗盐析、抗结垢、适应性强、易于清洗。
29.从分离室14出来的二次蒸汽，经第一压缩机15压缩，二次蒸汽的压力、温度升高，热焓增加，然后输送到第二加热室13当作加热蒸汽使用，使第二加热室13内的循环液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水，这样，原来要废弃的二次蒸汽就得到了充分的利用，回收到了潜热，又提高了热效率，生蒸汽的经济相当于多效蒸发的30效。
30.从结晶釜21中蒸发的蒸汽进入到第二压缩机23中加压升温后进入到结晶釜21的盘管和夹套22中对结晶釜21加热，从而对结晶釜21蒸发的蒸汽进行回收利用，避免蒸汽浪费，此外，在盘管和夹套22中的蒸汽换热以后通过管道输送到前置板式预热器11中对原水进行加热，进一步的提高了蒸汽利用率，降低了生产能耗。
31.在图1中，原水源4中的原料是硫酸锌，冷凝液外排区6即冷凝液排放至界区外，返回锅炉装置。低压蒸汽源24的低压蒸汽或新鲜蒸汽来自界区外。
32.工作原理如下：原水经提升泵输送到原水箱，原水箱内的原水经原水水泵输送到前置板式预热器11中加热，加热以后的原水进入到第一加热室12。原水经过第一加热室12时，第一加热室12内的蒸汽将循环液加热，使循环液达到饱和过热状态，循环液也就是进入第一加热室12内的原水，第一加热室12内换热后的冷凝水进入到冷凝水收集罐18内；然后循环液进入到分离室14内进行闪蒸，循环液内的水以及轻组分随二次蒸汽从分离室14进入到第一压缩机15内被加压升温，然后再被第一压缩机15输送到第二加热室13的壳程中对第二加热室13内的循环液进行加热，与第二加热室13内的循环液换热之后变成冷凝水进入到冷凝水收集罐18中，当循环液浓缩到出料浓度时从强制循环蒸发器的浓液出口再泵入二级撬装mvr蒸发装置2中。
33.从一级撬装mvr蒸发装置1蒸发后的硫酸锌液体泵入到结晶釜21中进行蒸发，蒸发出来的水蒸气通过管道进入到第二压缩机23中，第二压缩机23将水蒸气压缩，水蒸气温度从105℃提升到115℃后进入到结晶釜21的盘管和夹套22中对结晶釜21中的硫酸锌液体进行加热，水蒸气经过换热冷凝成的冷凝液进入到前置板式预热器11中对原水进行加热。
34.本实施例的蒸发节能装置中，结晶釜21可以为不锈钢结晶釜21。
35.本实施例的蒸发节能装置中，管路上根据工况安装相应的阀门等管路元件。
36.本实施例的蒸发节能装置中，还包括低压蒸汽源24，低压蒸汽源24分别通过管道与第一加热室12的蒸汽入口和第二加热室13的壳程连接。
37.低压蒸汽源24与第一压缩机15均可以给第二加热室13的壳程提供蒸汽来加热第二加热室13内的循环液，保证了第二加热室13的热源供应，节省了低压蒸汽源24的蒸汽消耗量。
38.本实施例的蒸发节能装置中，连接结晶釜21和分离室14之间的管路上并联设置两个浓液泵17。两个浓液泵17可以同时工作以提高流量，也可以交替工作，从而在其中一个浓液泵17损坏或检修时，另一个浓液泵17可以正常工作，保证工艺的正常连续进行。
39.本实施例的蒸发节能装置中，第二加热室13可以采用卧式双程固定管板式列管换热器。
40.本实施例的蒸发节能装置中，还包括控制器，控制器将一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置的启动和运行分为：注水、预加热升温、升频、浓缩、外排和停机阶段。除启动时需要人工按启动键外，系统按照顺序依次执行上述步骤，在整个过程中无需人员在现场值守，一键启动便捷操作使用。
41.本实施例的蒸发节能装置中，原水源4与前置板式预热器11之间设置水泵以驱动原水进入前置板式预热器11中。
42.本实施例的蒸发节能装置中，第一压缩机15和第二压缩机23均采用罗茨蒸汽压缩机。罗茨蒸汽压缩机的过流部件全部采用2205双相钢、抗汽蚀、抗腐蚀；转子、腔体等精密配合零部件采用精密数控加工，具有通配互换性。采用双机械密封结构形式，油汽隔离，运行无忧。运行转速低、皮实耐造、不惧起泡、带液给压缩机运行带来的困扰。
43.本实施例的蒸发节能装置中，分离室14主要作用是过热循环液在其中释放过热度，产生二次蒸汽，完成蒸发、二次蒸汽除沫、循环液浓缩等工作。分离室14内设置三层折流板式除沫器141和消泡剂喷洒用专业雾化喷头142。采用三层折流板式除沫器141，二次蒸汽夹带液滴基本去除，凝水电导率最低可至10μs/cm以下；消泡剂喷洒采用专业雾化喷头142，除沫效果快速，高效，且节省消泡剂量。本实施例的蒸发节能装置中，分离室14具有侧旋进料管143，第二加热室13的出料口与分离室14的侧旋进料管143连接。采用侧旋进料，分离室14内部蒸发面积大，蒸发速度快。本实施例的蒸发节能装置中，分离室14上通过镶嵌式法兰固定安装液位计144。液位计144采用镶嵌式法兰，抗污堵、测量精度高。通过分离室14上述几种特殊设计结构确保产出冷凝水tds在20～100ppm之间。
44.本实施例的蒸发节能装置中，具体的，分离室14的下端连接循环液进料管3，循环液进料管3上端与分离室14的下端连通，循环液进料管3的下端与循环泵16的进口连接，循环泵16的出口与第二加热室13的循环液进口连接，第二加热室13的循环液出口与分离室14的侧旋进料管143连接，循环液进料管3的中部开设浓液出口，浓液出口通过管道与结晶釜21连接。
45.本实施例的蒸发节能装置在生产中将除杂后比重在30～42be的硫酸锌液体用泵打入一级撬装mvr蒸发装置1中蒸发至比重在55～60be，浓缩后的硫酸锌液体再泵入二级撬装mvr蒸发装置2中，蒸发至比重70～73be时利用高度差自流出料到离心机离心得到产品。
46.本实施例的蒸发节能装置的优点有：
47.1、蒸发设备紧凑，占地面积小，所需空间是原有占地面积的1/3，设备不需要现场施工安装，又可省去冷却系统。对于需要扩建蒸发设备而供汽、供水能力不足，场地不够的现有生产企业，可以收到既节省投资又取得较好的节能效果。
48.2、按照目前市场价4元/m3天然气计算、传统蒸发一水硫酸锌生产设备蒸发一吨水需要75m3*4元/m3*1.5t＝450元，本实施例的蒸发节能装置需要0.12t*75m3*4元/m3＝36元，很大程度上节省了企业生产成本。

技术特征：
1.一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置，其特征在于，包括一级撬装mvr蒸发装置(1)和二级撬装mvr蒸发装置(2)；一级撬装mvr蒸发装置(1)包括前置板式预热器(11)、第一加热室(12)、分离室(14)、第一压缩机(15)、第二加热室(13)和冷凝水收集罐(18)；原水源(4)通过管道与前置板式预热器(11)的原水进口连接，前置板式预热器(11)的原水出口通过管道与第一加热室(12)连接，第一加热室(12)的循环液出口通过管道与分离室(14)连接，第一加热室(12)的冷凝水出口通过管道与冷凝水收集罐(18)连接；分离室(14)的蒸汽出口通过管道与第一压缩机(15)连接，第一压缩机(15)的出口通过管道与第二加热室(13)的壳程连接，第二加热室(13)的冷凝水出口通过管道与冷凝水收集罐(18)连接；第二加热室(13)与分离室(14)通过管道串联组成强制循环蒸发器，第二加热室(13)与分离室(14)的串联管路上设置循环泵(16)；二级撬装mvr蒸发装置(2)包括结晶釜(21)和第二压缩机(23)；结晶釜(21)通过管道与强制循环蒸发器的浓液出口连接，结晶釜(21)的蒸汽出口与第二压缩机(23)连接，第二压缩机(23)的出口与结晶釜(21)的盘管和夹套(22)连接，结晶釜(21)的盘管和夹套(22)的冷凝水出口通过管道与前置板式预热器(11)连接。2.根据权利要求1所述的一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置，其特征在于，还包括低压蒸汽源(24)，低压蒸汽源(24)分别通过管道与第一加热室(12)的蒸汽入口和第二加热室(13)的壳程连接。3.根据权利要求1所述的一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置，其特征在于，连接结晶釜(21)和分离室(14)之间的管路上并联设置两个浓液泵(17)。4.根据权利要求1所述的一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置，其特征在于，第二加热室(13)为卧式双程固定管板式列管换热器。5.根据权利要求1所述的一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置，其特征在于，还包括控制器，控制器将一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置的启动和运行分为：注水、预加热升温、升频、浓缩、外排和停机阶段。6.根据权利要求1所述的一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置，其特征在于，原水源(4)与前置板式预热器(11)之间设置水泵以驱动原水进入前置板式预热器(11)中。7.根据权利要求1所述的一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置，其特征在于，第一压缩机(15)和第二压缩机(23)均采用罗茨蒸汽压缩机。8.根据权利要求1所述的一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置，其特征在于，分离室(14)内设置三层折流板式除沫器(141)和消泡剂喷洒用雾化喷头(142)。9.根据权利要求8所述的一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置，其特征在于，分离室(14)具有侧旋进料管(143)，第二加热室(13)的出料口与分离室(14)的侧旋进料管(143)连接。10.根据权利要求8所述的一种一水硫酸锌撬装多级mvr蒸发节能装置，其特征在于，分离室(14)上通过镶嵌式法兰固定安装液位计(144)。

技术总结
本实用新型涉及一种一水硫酸锌撬装多级MVR蒸发节能装置，包括一级撬装MVR蒸发装置和二级撬装MVR蒸发装置；一级撬装MVR蒸发装置包括前置板式预热器、第一加热室、分离室、第一压缩机、第二加热室和冷凝水收集罐；前置板式预热器的原水出口通过管道与第一加热室连接，第一加热室的循环液出口通过管道与分离室连接，第一加热室的冷凝水出口通过管道与冷凝水收集罐连接；分离室的蒸汽出口通过管道与第一压缩机连接，第一压缩机的出口通过管道与第二加热室的壳程连接；二级撬装MVR蒸发装置包括结晶釜和第二压缩机。分离室和第二加热室组成强制循环蒸发器，减少了结垢堵塞的情况，对分离室的蒸汽以及结晶釜中的蒸汽回流二次利用，降低了能耗。低了能耗。低了能耗。


技术研发人员：武威朝 岳晓丽 杨明明 郭腾飞
受保护的技术使用者：山西卓联锐科科技有限公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/7/28