[發明專利]一種機械蒸汽再壓縮連續蒸發結晶系統及方法

有效

• 申請號: 201210516516.2
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103007553A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 張振濤;戴群特;楊魯偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: B01D1/00
• 分類號: B01D1/00;B01D1/30;B01D9/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種機械蒸汽再壓縮連續蒸發結晶系統，其特征在于，所述系統包括蒸發單元和結晶單元，所述蒸發單元和結晶單元均設有水蒸氣壓縮機。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統包括蒸發器（1）、分離器（2）、一級水蒸氣壓縮機（3）、二級水蒸氣壓縮機（4）以及結晶器（5）；所述蒸發器（1）連接分離器（2），分離器（2）連接一級水蒸氣壓縮機（3），一級水蒸氣壓縮機（3）再與蒸發器（1）連接；所述結晶器（5）入口連接蒸發器（1）出口，其頂部連接二級水蒸氣壓縮機（4），二級水蒸氣壓縮機（4）再與結晶器（5）連接。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述分離器（2）底部接入蒸發器（1）循環加熱蒸發；蒸發器（1）底部的進料管（9）經進料節流閥（11）進入蒸發器（1）；優選地，所述進料管（9）與分離器（2）底部匯合后的管道上裝有三通，其支管連接出料節流閥（10）后與結晶器（5）入口連接。

4.如權利要求2或3所述的系統，其特征在于，所述一級水蒸氣壓縮機（3）通過旁通閥（7）控制部分蒸汽進入二級水蒸氣壓縮機（4）進行二級壓縮；

優選地，蒸發器（1）和結晶器（5）底部均連接冷凝水箱（6）。

5.如權利要求2-4之一所述的系統，其特征在于，所述一級水蒸氣壓縮機（3）為羅茨壓縮機或鼓風機；

優選地，所述二級水蒸氣壓縮機（4）為螺桿壓縮機或羅茨壓縮機。

6.如權利要求2-5之一所述的系統，其特征在于，所述二級水蒸氣壓縮機（4）的壓比大于所述一級水蒸氣壓縮機（3）的壓比。

7.一種利用如權利要求1-6之一所述的系統進行機械蒸汽再壓縮連續蒸發結晶的方法，其特征在于，

原料液進入蒸發器（1）中蒸發后進入分離器（2）進行汽液分離，分離出來的二次蒸汽進入一級水蒸氣壓縮機（3）被壓縮，進入蒸發器（1）作為熱源加熱料液；蒸發濃縮后的料液進入結晶器（5）結晶；進入二級水蒸氣壓縮機（4）被壓縮后進入結晶器（5），作為熱源加熱結晶器（5）中的物料，使結晶器（5）中的物料結晶；結晶物料由結晶器出口（8）排出。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，蒸發器（1）和結晶器（5）中作為熱源的蒸汽冷凝為冷凝水排至冷凝水箱（6）；

優選地，冷凝水箱（6）中的冷凝水用于原料液預熱，回收其顯熱。

9.如權利要求7或8所述的方法，其特征在于，從分離器（2）分離出來的二次蒸汽有一部分經過旁通閥（7）進入二級水蒸氣壓縮機（4），與結晶過程產生的二次蒸汽匯合，經升溫加壓提高自身品位后，進入結晶器（5），作為熱源加熱結晶器（5）中的物料，使結晶器（5）中的物料結晶。

優選地，分離器（2）下部的液體重新進入蒸發器（1）循環濃縮蒸發；

10.如權利要求7-9之一所述的方法，其特征在于，原料液進入蒸發器（1）中蒸發后進入分離器（2）進行汽液分離，分離出來的二次蒸汽大部分進入一級水蒸氣壓縮機（3）被壓縮，升溫加壓后提高熱焓，進入蒸發器（1）作為熱源加熱料液，分離器（2）下部的液體重新進入蒸發器（1）繼續蒸發；當料液達到其飽和濃度時，打開出料節流閥（10）進入結晶器（5）結晶；

從分離器（2）分離出來的二次蒸汽有一部分經過旁通閥（7）與結晶過程產生的二次蒸汽匯合，進入二級水蒸氣壓縮機（4）被壓縮后進入結晶器（5），作為熱源加熱結晶器（5）中的物料，使結晶器（5）中的物料結晶；結晶物料由結晶器出口（8）排出；

蒸發器（1）和結晶器（5）中作為熱源的蒸汽冷凝為冷凝水排至冷凝水箱（6）；冷凝水箱（6）中的冷凝水用于原料液預熱，回收其顯熱。