蒸气冷凝形成冷凝水,并由管道从第一出水口流入第二进水口中;
[0050]在换热器6中,物料蒸汽将冷凝水加热蒸发,形成的水蒸气通过压缩机3的压缩后,通过第一进气口通入蒸发冷凝器中,以作为加热待处理物料溶液的热源;而加热冷凝水的物料蒸汽冷凝后形成物料冷凝液即为低沸点溶液,并通过换热器6的第二出料口排出;
[0051]可理解的是,随着物料溶液不断的加入到蒸发冷凝器1中,蒸发冷凝器1中的高沸点物料的浓度将不断提高,在高沸点物料浓度达到预定值后,将高沸点物料溶液通过蒸发冷凝器1的第一出料口排出蒸发冷凝器1。
[0052]根据上述技术方案可知,本发明通过换热器6将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。
[0053]为了去除物料蒸汽中的杂质,以获取干净的物料溶液,避免杂质可能带来的问题,本系统还包括:洗气装置2,
[0054]所述洗气装置2分别与所述第一出气口和所述第二进气口连接。
[0055]需要说明的是,第一出气口流出的物料蒸汽将通入到洗气装置2中,以由洗气装置2去除物料蒸汽中的杂质;其中,洗气装置2可以为洗气塔等具有洗气功能的装置。
[0056]为了提高系统的使用安全性,本系统还包括:分离器5,
[0057]所述分离器5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3与所述第一进气口连接;
[0058]所述分离器5的第三进水口与所述第一出水口连接,所述分离器5的第三出水口与所述第二进水口连接;
[0059]所述分离器5与所述蒸汽发生器4连接,用于在系统启动时,通过蒸汽发生器4向系统内补充蒸汽。
[0060]需要说明的是,第二出气口流出的水蒸气将首先通入分离器5中,由分离器5分离出水蒸气中携带的水分,以防水蒸气中携带的水滴损坏水蒸气压缩机3,干净的水蒸气经过压缩机3后,成为高温高压的水蒸气,进入蒸发冷凝器1中作为热源加热溶液,形成新一轮的蒸发;该分离器5可以是旋风分离、丝网分离、重力分离等所有可以实现分离的方式或其组合方式;
[0061]而且,第一出水口流出的冷凝水也将先流入分离器5中,以与分离出的水分混合后通入换热器6中;
[0062]为了提高能量的利用率,本系统还包括:预热器8和物料冷凝箱;
[0063]所述预热器8与所述蒸发冷凝器1的第一进料口连接;
[0064]所述物料冷凝箱分别与所述第二出料口和所述预热器8连接。
[0065]需要说明的是,物料蒸汽在换热器6中与冷凝水换热后,物料蒸汽被冷凝成为物料冷凝液,并通过第二出料口进入到物料冷凝箱中;可知的是,此时的物料冷凝液的温度比常温液体的温度高,还具有利用价值,因此,本系统将物料冷凝液注入到预热器8中,以对预热器8中的物料溶液预热,并通过预热器8将物料冷凝液排出,以完成低沸点物料的收集。
[0066]为了实现本系统中溶液的顺利流通,本系统还包括:进料栗7、冷凝水栗12、循环栗11、预热栗9以及排料栗13 ;
[0067]所述进料栗7与所述预热器8连接;
[0068]所述冷凝水栗12分别与所述第一出水口和所述第三进水口连接;
[0069]所述循环栗11分别与所述第三出水口和所述第二进水口连接;
[0070]所述预热栗分别与所述物料冷凝箱和所述预热器8链接;
[0071]所述排料栗与所述蒸发冷凝器1连接。
[0072]需要说明的是,进料栗7用于将待处理的物料溶液栗入到预热器8中,并由物料冷凝液对物料溶液进行预热;冷凝水栗12用于在蒸发冷凝器1中的冷凝水流入冷凝水箱14后,将冷凝水箱14中的冷凝水栗入到分离器5中,以与分离出的水一起流出;循环栗11用于将分离器5中的冷凝水栗入到换热器6中,以由物料蒸汽将冷凝水加热成水蒸气;预热栗9用于将第二出料口流入物料冷凝箱10的物料冷凝液栗入预热器8中,以对待处理物料溶液进行预热;排料栗13用于将蒸发冷凝器1中的高浓度的高沸点物料溶液排出。
[0073]为了提高低沸点物料蒸汽和水的换热,本系统中的换热器6优选为间壁式换热器
6ο
[0074]本发明主要针对有机物的蒸发分离、精馏等高能耗的工艺过程,目的在于取代现有的依靠蒸汽加热的方式,实现能量的高效利用和节能减排。
[0075]下面对物料在本系统中的分离过程进行详细的说明:
[0076]物料溶液经预热器8预热后,由进料栗7栗入蒸发冷凝器1 ;其中,预热器8是间壁式换热器,一侧流动的是待处理的物料溶液,另一侧流动的是溶液中经蒸发冷凝后的低沸点物料冷凝液;
[0077]蒸发冷凝器1是管壳式等间壁式蒸发冷凝器1,高温高压的水蒸气在壳侧流动,作为热源加热在管侧流动的溶液,物料溶液受热后,低沸点的物质蒸发出来成为物料蒸汽;高沸点物料形成高浓度物料溶液;而水蒸气则冷凝下来,成为冷凝水;
[0078]蒸发后的物料蒸汽经过洗气塔除去其中携带的杂质,进入换热器6,在换热器6中与来自分离器5的水换热,得到物料冷凝液和水蒸气;
[0079]蒸发产生的水蒸气进入分离器5,在分离器5中经过旋风分离、丝网分离等方式,除去水蒸气中携带的水分,以防水蒸气中携带的水滴损坏水蒸气压缩机3,该分离器5可以是旋风分离、丝网分离、重力分离等所有可以实现分离的方式或其组合方式;
[0080]干净的水蒸气经过压缩机3后,成为高温高压的水蒸气,进入蒸发冷凝器1中作为热源加热溶液,形成新一轮的蒸发;
[0081]蒸发冷凝器1中的高温水蒸气在加热物料溶液后被冷凝,形成冷凝水,冷凝水流入冷凝水箱14,经冷凝水栗12栗入分离器5,在分离器5中与来自换热器6的水蒸气中携带的水分混合后,由循环栗11栗入换热器6与物料蒸汽换热;
[0082]在换热器6中,冷凝水蒸发产生水蒸气,物料蒸汽被冷凝后形成物料冷凝液,物料冷凝液随后进入物料冷凝箱10,该物料冷凝液由预热栗9栗入预热器8对加入的物料溶液进行预热,并在预热完成后,排出预热器8,以完成低沸点物料的收集;
[0083]物料溶液蒸发浓缩达到所需的浓度后,由通过与蒸发冷凝器1的第一排料口连接的排料栗13排出,以完成高沸点物料的收集。
[0084]经过上述的过程,溶液中的低沸点物质被蒸发冷凝,实现与溶液中其他物质的分离。
[0085]本系统通过换热器6将物料蒸发产生废热传递给水蒸气,并通过压缩机3提高水蒸气的温度和压力,作为热源加热溶液,间接利用了二次蒸汽废热,提高了能量的利用率。尤其适合有机物的蒸发分离等工艺过程,避免了针对多种有机混合物设计特种压缩机,也避免了高温高压有机物可能带来的泄露、易燃易爆、毒性等问题。
[0086]图2为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,参照图2,本发明提出了一种基于上述系统的机械蒸汽再循环方法,包括:
[0087]101、通过所述第一进气口向所述蒸发冷凝器1内通入水蒸气,以对所述蒸发冷凝器1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;
[0088]102、所述蒸发冷凝器1通过所述第二进气口将所述物料蒸汽通入所述换热器6中,并通过所述第二进水口将所述冷凝水通入所述换热器6中,以使所述物料蒸汽在换热器6中对冷凝水进行加热蒸发,获取水蒸气和物料冷凝液;
[0089]103、由所述压缩机3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1中;
[0090]104、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