一种连续蒸发结晶系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于蒸发结晶系统，特别是涉及一种兼具有节能和节水效果的连续蒸发结 晶系统。
【背景技术】
[0002] 目前，机械蒸汽再压缩Mechanical Vapor Recompression技术是一种高效节能环 保技术，简称MVR。现有技术中虽然公开了很多采用机械蒸汽再压缩技术的连续蒸发结晶系 统，但是由于工艺设计的不合理，很多机械蒸汽再压缩连续蒸发结晶系统普遍只有单级蒸 汽压缩机对蒸发器的供热，在结晶器部分，物料依然没有进行大量的热量供应，导致现有的 机械蒸汽再压缩连续蒸发结晶系统的结晶效果不好，如出现结晶粒度细小等问题。当然，也 有部分厂家会增加蒸汽管道以补充结晶部分供热，但是大大增加了 MVR连续蒸发结晶系统 的复杂程度，并依赖蒸汽锅炉，使MVR系统没有了其原有的显著优势一摆脱对蒸汽锅炉的 依赖。
[0003] 针对这些问题，公开号为CN103203116A中国发明专利申请公开说明书中公开了 一种解决上述问题的机械蒸汽再压缩连续蒸发结晶系统以及方法，该机械蒸汽再压缩连续 蒸发结晶系统采用了两个机械蒸汽压缩机，并且两个压缩机分别对蒸发器和结晶器供热， 也对冷却水显热进行了一级回收，用于预热，但该连续蒸发结晶系统采用了两个机械蒸汽 压缩机，购买两个机械蒸汽压缩机的设备成本非常高，并且没有合理的结构预先对物料进 行加热至泡点温度，因此开动两个压缩机的能耗也很高，结构繁杂，导致节能效果也并不理 想，投入成本和节省下来的收益的比例依然不合理，也致使MVR连续蒸发结晶系统在我国 难以推广。
[0004] 其次，现有的MVR连续蒸发结晶系统的工艺不仅不成熟，而且由于MVR连续蒸发结 晶系统复杂性，常会受到各式各样的干扰，缺乏自适应的反馈控制，参数一不稳定就容易导 致结晶效果差或结晶效率低，同样也是增加实际能耗一个因素。
[0005] 除了节能之外，现有的MVR连续蒸发结晶系统的还极少考虑水路的循环利用，致 使现有的MVR连续蒸发结晶系统连续生产过程会排放不少冷却水，不仅没有合理再利用冷 却水的热能，制止冷却水的污染，而且需要大量新的蒸汽补入，浪费水资源。
【发明内容】
[0006] 本发明的发明目的在于提供一种采用MVR技术的连续蒸发结晶系统，该连续蒸发 结晶系统工艺合理，成本低，原料无浪费，工艺参数自动控制并且连续性好，采用该连续蒸 发结晶系统还兼具有很好结晶效率和节能效果。
[0007] 为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：
[0008] 一种连续蒸发结晶系统，所述系统包括原料入口、预热器、升膜蒸发器、气液分离 器、一个机械蒸汽再压缩机、强制循环蒸发器、结晶分离器和PLC自动控制系统；
[0009] 所述预热器、升膜蒸发器和强制循环蒸发器均是换热单元；其均包括相连通的物 料输入端、物料输出端以及相连通的热源输入端、冷却水输出端；
[0010] 所述气液分离器包括用于送入气液混合物料的入口、用于输出蒸汽的第一出口、 用于料液强制循环的第二出口以及用于料液送出结晶的第三出口；
[0011] 所述原料入口通过管路连接预热器的物料输入端，预热器的物料输出端通过管路 连接升膜蒸发器的物料输入端，升膜蒸发器的物料输出端连接气液分离器的入口；
[0012] 所述机械蒸汽再压缩机通过蒸汽输送管道连接在气液分离器的第一出口和升膜 蒸发器的热源输入端之间，用以将所述气液分离器输出的蒸汽压缩成过热蒸汽并送入升膜 蒸发器，以实现物料升膜加温；
[0013] 所述强制循环蒸发器的物料输入端连接气液分离器的第二出口，强制循环蒸发器 的物料输出端连回气液分离器的入口；强制循环蒸发器的热源输入端直接连接机械蒸汽再 压缩机压缩的压缩蒸汽输出端；
[0014] 所述升膜蒸发器和强制循环蒸发器的冷却水输出端通过管道连接并将冷却水送 入预热器的热源输入端，用以给流经预热器内的物料补充加热；
[0015] 所述结晶分离器连接所述气液分离器上的第三出口；
[0016] 所述PLC自动控制系统至少包括以PLC为控制器的以下三个控制回路：
[0017] i进料温度控制回路包括：
[0018] -位于原料入口和预热器之间的电加热器；
[0019] -位于原料入口和电加热器之间的第一流量控制阀；和
[0020] -位于预热器和升膜蒸发器之间的第一测温单元；
[0021] 所述第一测温单元信号连接PLC，PLC输出端分别信号连接电加热器和第一流量 控制阀；
[0022] ii压缩蒸汽控制回路包括：
[0023] _位于机械蒸汽再压缩机之后，升膜蒸发器热源输入端之前的第二测温单元；以 及
[0024] -变频器
[0025] 所述第二测温单元信号连接PLC;PLC通过变频器连接机械蒸汽再压缩机，以控制 机械蒸汽再压缩机的压缩功率；
[0026] iii气液分离器液位控制回路包括：
[0027] -安装在气液分离器上的液位计；和
[0028] -安装在气液分离器第二出口和强制循环蒸发器物料输入端之间的第四流量控制 阀；
[0029] 所述液位计信号连接PLC，PLC信号连接并控制第四流量控制阀。
[0030] 作为本发明的优选方案：
[0031] 所述系统还包括补水入口和管道加热器；
[0032] 所述预热器的冷却水输出端和补水入口汇合并通过管道加热器连入机械蒸汽再 压缩机输出端之后的压缩蒸汽管道；
[0033] 所述PLC自动控制系统还包括如下的第四个控制回路：
[0034] iiii补入蒸汽控制回路包括：
[0035] -安装在补水入口输出端的第二流量控制阀；
[0036] -安装于管道加热器之后，连入压缩蒸汽管道之前的第三测温单元；
[0037] -安装于第三测温单元之后，连入压缩蒸汽管道之前的第三流量控制阀；以及
[0038] -安装于升膜蒸发器物料输出端的第四测温单元；
[0039] 所述第三测温单元、第四测温单元分别信号连接PLC的输入端；所述PLC的输出端 分别连接并控制管道加热器、第二流量控制阀和第三流量控制阀。
[0040] 在本发明上述优选方案的系统中，最终在预热器中排出的冷却水又被连续蒸发结 晶系统作为补水入口处的一个水资源补充，从而最大程度地回用冷却水的热量，并且也节 省了水资源。
[0041] 作为本发明的优选方案：
[0042] 所述结晶分离器包括连接所述气液分离器上的第三出口的入口、析出晶体输出口 和料液输出口，所述料液输出口连入所述强制循环蒸发器的物料输入端。
[0043] 作为本发明的进一步改进方案：
[0044] 还包括缓冲罐和冷却水送水泵；缓冲罐和冷却水送水泵依次设在预热器的热源输 入端之前的管道上；所述升膜蒸发器和强制循环蒸发器的冷却水输出端均依次通过缓冲罐 和冷却水送水泵连接预热器。
[0045] 作为本发明的更进一步改进方案：
[0046] 所述气液分离器的第二出口和强制循环蒸发器的物料输入端之间的管道上设有 强制循环泵。更进一步的，所述结晶分离器的料液输出口通过强制循环泵连入强制循环蒸 发器的物料输入端；所述第四流量控制阀位于强制循环泵和强制循环蒸发器物料输入端之 间。
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