机械蒸汽再压缩系统及基于该系统的机械蒸汽再压缩方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蒸发浓缩精馏领域，具体涉及一种机械蒸汽再压缩系统及基于该系统的机械蒸汽再压缩方法。
【背景技术】
[0002]在很多行业中，蒸发工艺是一道不可或缺的重要工序，关系着整个生产过程的质量和效率。现有技术中的机械蒸汽再压缩(英文名称:Mechanical Vapor Recompress1n,英文缩写:MVR)，其热栗技术立足蒸发过程中热回收利用的机理，将传统工艺最后排放的废热蒸汽重新收集，经压缩后使其恢复到具有蒸发加热的能力。由于充分回收利用了二次蒸汽的潜热，因此能大大降低了能耗。同时，该技术具有巨大的环保潜力，用于废水废液处理时可减少污染物的排放。综上而言，其节能和环保效益均非常可观。由于水蒸气潜热大、无毒、对环境没有破坏性，对于水溶液的蒸发，可以直接利用溶液蒸发产生的蒸汽，经水蒸气压缩机提高品位后继续作为热源加热溶液。
[0003]但对于一些有机溶液的分离，由于其产生的是有机物蒸汽，若对其直接压缩作为热源加热溶液，一方面，有机物蒸汽的潜热较小，导致能耗较高；另一方面，直接压缩有机物蒸汽的话，需要设计专用压缩机，导致难以推广；而且大多数有机物存在易燃易爆、有毒的特性，一旦泄露，会造成极大的损害。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种机械蒸汽再压缩系统及基于该系统的机械蒸汽再压缩方法，具有适应性强、安全性高的优点。
[0005]本发明提出了一种机械蒸汽再压缩系统，包括:蒸发冷凝器、换热器、压缩机以及蒸汽发生器；
[0006]所述蒸发冷凝器与所述换热器连接，所述压缩机分别与所述蒸发冷凝器和所述换热器连接，所述蒸汽发生器设置在所述换热器与所述压缩机之间；
[0007]所述蒸发冷凝器包括:第一出气口、第一进气口以及第一出水口 ；
[0008]所述换热器包括:第二出气口、第二进气口以及第二进水口 ；
[0009]所述第一出气口与所述第二进气口连接，所述第一出水口与所述第二进水口连接，所述第二出气口通过所述压缩机与所述第一进气口连接。
[0010]可选的，还包括:洗气装置，
[0011 ] 所述洗气装置分别与所述第一出气口和所述第二进气口连接。
[0012]可选的，还包括:分离器，
[0013]所述分离器的第三进气口与所述第二出气口连接，所述第三出气口通过所述压缩机与所述第一进气口连接；
[0014]所述分离器的第三进水口与所述第一出水口连接，所述分离器的第三出水口与所述第二进水口连接；
[0015]所述分离器与所述蒸汽发生器连接。
[0016]可选的，还包括:预热器和物料冷凝箱；
[0017]所述预热器与所述蒸发冷凝器的第一进料口连接；
[0018]所述物料冷凝箱分别与所述第二出料口和所述预热器连接。
[0019]可选的，还包括:进料栗、冷凝水栗、循环栗、预热栗以及排料栗；
[0020]所述进料栗与所述预热器连接；
[0021]所述冷凝水栗分别与所述第一出水口和所述第三进水口连接；
[0022]所述循环栗分别与所述第三出水口和所述第二进水口连接；
[0023]所述预热栗分别与所述物料冷凝箱和所述预热器链接；
[0024]所述排液栗与所述蒸发冷凝器连接。
[0025]可选的，所述换热器为间壁式换热器。
[0026]本发明还提出了一种上述系统的机械蒸汽再循环方法，其特征在于，包括:
[0027]通过所述第一进气口向所述蒸发冷凝器内通入水蒸气，以对所述蒸发冷凝器内的物料溶液进行加热蒸发，获取低沸点的物料蒸汽、冷凝水以及高沸点的物料溶液；
[0028]所述蒸发冷凝器通过所述第二进气口将所述低沸点物料蒸汽通入所述换热器中，并通过所述第二进水口将所述冷凝水通入所述换热器中，以使所述低沸点物料蒸汽在换热器中对冷凝水进行加热蒸发，获取水蒸气和低沸点物料冷凝液；
[0029]由所述压缩机对水蒸气进行压缩，并通过所述第一进气口将压缩后的水蒸气通入所述蒸发冷凝器中；
[0030]通过所述第一排料口将高浓度的高沸点物料溶液排出；通过所述第二出料口将所述低沸点物料冷凝液排出。
[0031]可选的，在将所述物料蒸汽通入所述换热器中之前，还包括:
[0032]通过所述洗气装置对所述低沸点物料蒸汽进行去杂处理。
[0033]可选的，在由所述压缩机对水蒸气进行压缩之前，还包括
[0034]通过所述分离器对所述水蒸气进行分离处理，以去除水蒸气中夹杂的水分。
[0035]可选的，在通过所述第二出料口将所述低沸点物料冷凝液排出之后，包括:
[0036]将所述物料冷凝液栗入所述预热器中，以对所述预热器中的物料溶液进行预热。
[0037]由上述技术方案可知，本发明提出的机械蒸汽再压缩系统通过换热器将低沸点物料蒸汽中的热量传递给冷凝水，以生成水蒸气，并将水蒸气经过压缩后作为热源，以加热物料溶液蒸发，实现二次蒸汽废热的利用，与现有技术相比，具有适应性强、能量利用率高以及安全性高的优点。
【附图说明】
[0038]通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中:
[0039]图1示出了本发明一实施例提供的机械蒸汽再压缩系统的结构示意图；
[0040]图2示出了本发明一实施例提供的基于该系统的机械蒸汽再压缩方法的流程示意图；
[0041]图中:1、蒸发冷凝器；2、洗气装置；3、压缩机；4、蒸汽发生器；5、分离器；6、换热器；7、进料栗；8、预热器；9、预热栗；10、物料冷凝箱；11、循环栗；12、冷凝水栗；13、排料栗；14、冷减水箱；15、补水栗。
【具体实施方式】
[0042]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043]图1为本发明一实施例提供的机械蒸汽再压缩系统的结构示意图，参照图1，该机械蒸汽再压缩系统，包括:蒸发冷凝器1、换热器6、压缩机3以及蒸汽发生器4 ;
[0044]所述蒸发冷凝器1与所述换热器6连接，所述压缩机3分别与所述蒸发冷凝器1和所述换热器6连接，所述蒸汽发生器4与所述分离器5和补水栗15相连，在系统启动阶段，由补水栗15栗入的水被蒸汽发生器加热成为水蒸气，在分离器5中除去夹杂的水分后，由水蒸气压缩机压缩后提高其温度和压力，成为溶液蒸发的最初热源。若在系统运行中出现热量不够的情况，也可以通过该蒸汽发生器4补充热量。
[0045]所述蒸发冷凝器1包括:第一出气口、第一进气口以及第一出水口 ；
[0046]所述换热器6包括:第二出气口、第二进气口以及第二进水口 ；
[0047]所述第一出气口与所述第二进气口连接，所述第一出水口与所述第二进水口连接，所述第二出气口通过所述压缩机3与所述第一进气口连接；
[0048]蒸汽发生器4还连接有补水栗15，以向蒸汽发生器4中补充水。
[0049]需要说明的是，待处理物料溶液在蒸发冷凝器1中蒸发，低沸点的物料被蒸发出来，成为物料蒸汽，并由管道从第一出气口通入第二进气口中；高沸点的物料溶液留在蒸发冷凝器1中；另外，加热待处理物料溶液的水