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_3

文档序号:9606371阅读:来源:国知局
述第二出料口将所述低沸点物料冷凝液排出。
[0091]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。
[0092]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,在将所述物料蒸汽通入所述换热器6中之前,还包括:
[0093]通过所述洗气装置2对所述物料蒸汽进行去杂处理。
[0094]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。
[0095]为了提高系统的使用安全性,在通过所述第一进气口将所述高温高压的水蒸气通入冷凝器中之前,还包括
[0096]通过所述分离器5对所述高温高压的水蒸气进行分离处理,以去除水蒸气中的水分。
[0097]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;
[0098]为了提高能量的利用率,所述将冷凝后的物料回流至所述物料冷凝器中,包括:
[0099]将所述冷凝后的物料栗入所述预热器8中,以对所述预热器8中的物料溶液进行预热,并通过所述第二进水口将预热后的物料溶液通入所述蒸发冷凝器1中。
[0100]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,以对经过预热器8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。
[0101]下面对本方法的工作原理进行详细说明:
[0102]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与来自分离器5的水换热使其蒸发,蒸发产生的水蒸汽进入分离器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,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中作为热源加热新的溶液,使其蒸发;蒸发冷凝器1中的高温水蒸气加热溶液后被冷凝,进入冷凝水箱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换热;在换热器6中,水蒸发产生水蒸气,物料蒸汽被冷凝后进入物料冷凝箱10,该冷凝液由预热栗9栗入预热器8对进料进行预热;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。经过上述的过程,物料中的低沸点物质被蒸发冷凝,实现与溶液的分呙。
[0103]虽然结合附图描述了本发明的实施方式,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
【主权项】
1.一种机械蒸汽再压缩系统,其特征在于,包括:蒸发冷凝器、换热器、压缩机以及蒸汽发生器; 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; 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 ; 所述换热器包括:第二出气口、第二进气口以及第二进水口 ; 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。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:洗气装置, 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。3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:分离器, 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; 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; 所述分离器与所述蒸汽发生器连接。4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:预热器和物料冷凝箱; 所述预热器与所述蒸发冷凝器的第一进料口连接; 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。5.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,还包括:进料栗、冷凝水栗、循环栗、预热栗以及排料栗; 所述进料栗与所述预热器连接; 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; 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; 所述预热栗分别与所述物料冷凝箱和所述预热器链接; 所述排液栗与所述蒸发冷凝器连接。6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述换热器为间壁式换热器。7.—种基于权利要求1-6任一项所述的系统的机械蒸汽再循环方法,其特征在于,包括: 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; 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; 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; 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。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在将所述低沸点物料蒸汽通入所述换热器之前,还包括: 通过所述洗气装置对所述低沸点物料蒸汽进行去杂处理。9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在由所述压缩机对水蒸气进行压缩之前,还包括 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。10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,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: 将所述低沸点物料冷凝液栗入所述预热器中,以对进入所述预热器中的物料溶液进行预热。
【专利摘要】本发明公开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。该系统包括:蒸发冷凝器、换热器、压缩机以及蒸汽发生器;蒸发冷凝器与换热器连接,压缩机分别与蒸发冷凝器和换热器连接,蒸汽发生器设置在换热器与压缩机之间;蒸发冷凝器包括:第一出气口、第一进气口以及第一出水口;所述换热器包括:第二出气口、第二进气口以及第二进水口;第一出气口与第二进气口连接,第一出水口与第二进水口连接,第二出气口与第一进气口连接。本发明通过换热器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,具有适应性强、能量利用率高以及安全性高的优点。
【IPC分类】B01D1/30, B01D1/00
【公开号】CN105363227
【申请号】CN201510870615
【发明人】杨俊玲, 杨鲁伟, 张振涛, 刘军
【申请人】中国科学院理化技术研究所
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月2日
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