一种降膜蒸发器及蒸发器系统的制作方法

本申请属于蒸发器，尤其涉及一种降膜蒸发器及蒸发器系统。

背景技术：

1、降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动。流动过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入冷凝器冷凝(单效操作)或进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作，液相则由分离室排出。

2、化合物的分离制备常常需要采用降膜蒸发器，如氧化铝生产中碱液经过溶出、沉降、分解等工序后，产生的分解母液需要蒸发来溶出下一批铝土矿，蒸发工序主要有三大技术指标：蒸发器产能、生蒸汽消耗、冷凝水质量。冷凝水是由热碱液蒸发后形成的，蒸发过程中需要控制好液面、碱液温度等关键指标，尽可能地控制表面水蒸发为水蒸汽时减少夹带部分碱液，同时在水蒸汽形成后经过除沫器进行汽液分离：水蒸汽逸出、含碱液的分离液滞留返回蒸发器。

3、目前降膜蒸发器对于碱液的分离效率不高，针对降低凝水夹带碱液的装备薄弱，仅依靠传统的除沫器进行粗糙的汽液分离，甚至部分蒸发器没有安装除沫器，这就导致蒸发器不能很好地分离碱液，蒸发工序凝水夹带碱液问题比较普遍，这样会制约蒸发器的产能。

技术实现思路

1、本申请旨在至少能够在一定程度上解决蒸发工序凝水夹带碱液的技术问题，为此，本申请提供了一种降膜蒸发器及蒸发器系统，能够快速将碱液从汽液混合物中分离出，有效降低降膜蒸发器运行中冷凝水夹带碱液，提高碱液去除效率。

2、第一方面，本申请实施例提供一种降膜蒸发器，其包括：

3、加热室筒体，用于提供加热产蒸汽区域；

4、分离室壳体，用于提供分离蒸汽区域，加热室筒体的端部延伸至分离室壳体的内部；

5、分离挡环结构，环设于加热室筒体的端部，分离挡环结构在分离室筒体的外侧形成遮挡，遮挡加热室筒体和分离室壳体之间的部分区域，使蒸汽从加热室筒体端部排出再向上流动时，能够接触分离挡环结构。

6、在可选实施方式中，分离挡环结构的内侧壁倾斜向下设置，使加热室筒体的内壁与分离挡环结构的内侧壁之间形成钝角。

7、在可选实施方式中，在分离室壳体内，分离挡环结构所占的面积小于等于1/3分离室壳体的内壁环绕的面积。

8、在可选实施方式中，分离挡环结构包括多个分离栅板，多个分离栅板拼接形成环形，分离栅板与加热室筒体之间可拆卸连接。

9、在可选实施方式中，加热室筒体的端部设有围圈，围圈设有插孔，分离挡环结构还包括插接条，插接条连接于分离栅板，插接条与插孔匹配，使分离栅板能够通过插接条固定于围圈，多个分离栅板插接固定后组合为分离挡环结构。

10、第二方面，本申请实施例提供一种蒸发器系统，其包括多效上述的降膜蒸发器，相邻降膜蒸发器之间，前一降膜蒸发器的分离室壳体的出口连通至下一降膜蒸发器的加热室筒体的入口。

11、在可选实施方式中，首效降膜蒸发器的蒸汽压力小于等于0.6mpa。

12、在可选实施方式中，末效降膜蒸发器的真空度大于等于-0.08mpa。

13、在可选实施方式中，末效降膜蒸发器的分离室壳体的出口处设有多个挡板，多个挡板沿蒸汽排出方向间隔且错位设置。

14、在可选实施方式中，末效降膜蒸发器的分离室壳体的出口与冷凝器连通。

15、由上述技术方案可知，本申请的有益效果为：

16、1、本申请的蒸发器，通过在加热室筒体的端部连接分离挡环结构，在加热室筒体与分离室壳体之间形成局部遮挡，这样，热碱液从加热室底部出来，此时碱液和水蒸气初始接触，流体内颗粒之间还未充分扩散和混合，容易分离，而夹杂大量碱液物质的水蒸汽在压差的驱动下向下一效蒸发器或冷凝器流动，途中撞击分离挡环结构并改变走向，会使大部分碱液滞留在分离挡环结构，汇集成一股股液体，在重力作用下流回分离室，水蒸汽则不受限制，逸出分离室进入下一效蒸发器或冷凝器中，这样本申请能够在热料加热结束，刚形成汽液混合物的起初时段，快速将碱液从汽液混合物中分离出，从源头从蒸汽中分离掉大部分碱液，减少蒸发初始阶段时水蒸汽与碱液的接触，降低之后分离时的量，有效降低降膜蒸发器运行中冷凝水夹带碱液，提高碱液去除效率。

17、2、本申请的蒸发器系统，通过在蒸发器系统中引入上述的降膜蒸发器，能够一次性解决蒸发器中缺乏有效去除碱液的结构的问题，能够长期使用，通过降膜蒸发器去除碱液，去除碱液效果好，不会耽误生产流程，在目前的蒸发器系统中更容易低成本实现。

技术特征：

1.一种降膜蒸发器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述分离挡环结构(130)的内侧壁倾斜向下设置，使所述加热室筒体(110)的内壁与所述分离挡环结构(130)的内侧壁之间形成钝角。

3.根据权利要求2所述的降膜蒸发器，其特征在于，在所述分离室壳体(120)内，所述分离挡环结构(130)所占的面积小于等于1/3所述分离室壳体(120)的内壁环绕的面积。

4.根据权利要求2所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述分离挡环结构(130)包括多个分离栅板(131)，多个所述分离栅板(131)拼接形成环形，所述分离栅板(131)与所述加热室筒体(110)之间可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的降膜蒸发器，其特征在于，所述加热室筒体(110)的端部设有围圈(111)，所述围圈(111)设有插孔(112)，所述分离挡环结构(130)还包括插接条(132)，所述插接条(132)连接于所述分离栅板(131)，所述插接条(132)与所述插孔(112)匹配，使所述分离栅板(131)能够通过所述插接条(132)固定于所述围圈(111)，多个所述分离栅板(131)插接固定后组合为所述分离挡环结构(130)。

6.一种蒸发器系统，其特征在于，包括多效权利要求1-5任一所述的降膜蒸发器，相邻所述降膜蒸发器之间，前一所述降膜蒸发器的所述分离室壳体(120)的出口连通至下一所述降膜蒸发器的所述加热室筒体(110)的入口。

7.根据权利要求6所述的蒸发器系统，其特征在于，首效所述降膜蒸发器的蒸汽压力小于等于0.6mpa。

8.根据权利要求6所述的蒸发器系统，其特征在于，末效所述降膜蒸发器的真空度大于等于-0.08mpa。

9.根据权利要求6所述的蒸发器系统，其特征在于，末效所述降膜蒸发器的所述分离室壳体(120)的出口处设有多个挡板(150)，多个所述挡板(150)沿蒸汽排出方向间隔且错位设置。

10.根据权利要求6所述的蒸发器系统，其特征在于，末效所述降膜蒸发器的所述分离室壳体(120)的出口与冷凝器连通。

技术总结
本申请公开了一种降膜蒸发器及蒸发器系统，属于蒸发器技术领域，降膜蒸发器包括：加热室筒体，用于提供加热产蒸汽区域；分离室壳体，用于提供分离蒸汽区域，加热室筒体的端部延伸至分离室壳体的内部；分离挡环结构，环设于加热室筒体的端部，分离挡环结构在分离室筒体的外侧形成遮挡，遮挡加热室筒体和分离室壳体之间的部分区域，使蒸汽从加热室筒体端部排出再向上流动时，能够接触分离挡环结构；蒸发器系统包括多效上述的降膜蒸发器，多效降膜蒸发器之间依次连通。本申请能够快速将碱液从汽液混合物中分离出，有效降低降膜蒸发器运行中冷凝水夹带碱液，提高碱液去除效率。

技术研发人员：周风江,谢庚彪,温亚平
受保护的技术使用者：中铝郑州有色金属研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/19