[發明專利]機械蒸汽再壓縮降膜蒸發工藝方法及其系統

有效

• 申請號: 201510438512.0
• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN104986910B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 周青;孫培軍;高甲義;陳園園;徐進
• 申請（專利權）人: 江蘇德邦工程有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 陳琛

技術領域

本發明涉及一種機械蒸汽再壓縮蒸發系統(MVR)，主要用于高含鹽廢水處理系統，可將廢水中的鹽分進行蒸發濃縮和結晶，冷凝后的水可以回收利用，形成鹽分固體可以作為回收資源，實現廢水的“零排放”的系統。

背景技術

早在上世紀60年代，德國和法國已經成功的將機械式蒸汽再壓縮技術應用于化工、制藥、造紙、污水處理、海水淡化等行業。

“機械式蒸汽再壓縮”蒸發系統簡稱MVR蒸發器是英文(Mechanical Vapor Recompression)的縮寫。它是國際上二十世紀九十年代末開發出來的一種新型高效節能蒸發設備。MVR蒸發器是采用低溫和低壓汽蒸技術和清潔能源----“電能”，產生蒸汽，將媒介中的水分分離出來。目前MVR是國際上最先進的蒸發技術，是替代傳統蒸發器的升級換代產品，只有北美和歐洲等一些發達國家掌握了該項技術在眾多領域中的應用。

MVR蒸發器從2007年起開始從北美和歐洲進入中國市場，主要應用在食品深加工、奶制品行業和飲料等行業。隨著經濟的飛速發展，我國水環境污染也越來越嚴峻，所以工業企業廢水“零排放”被提上日程，目前，國內高鹽廢水處理系統中的蒸發裝置多采用普通多效蒸發裝置，相較于機械蒸汽再壓縮蒸發系統(MVR蒸發系統)能耗較高、穩定性較低、占地面積大、運行成本較高。

發明內容

為了解決上述難點，本發明提供一種機械蒸汽再壓縮降膜蒸發工藝方法及其系統，使蒸汽循環再利用，大大降低能源消耗，污廢水處理能力大大提高，自動化程度高，操作簡單方便，適用于規模化生產。

本發明的技術方案是：一種機械蒸汽再壓縮降膜蒸發工藝方法，具體步驟如下：

1)高鹽廢水預處理：物料通過進料泵進入預熱器，利用降膜蒸發器二次蒸汽冷凝下來的凝結水作為預熱器的熱源，將物料預熱，預熱后的物料進入液體混合裝置，與降膜蒸發器的蒸發室出來的液體混合后送入降膜蒸發器；

2)降膜蒸發系統：物料經入降膜蒸發器后，經過蒸發器殼程蒸汽的間接加熱，吸收熱量后溫度升高，然后進入蒸發室，由于蒸發室內為負壓，物料進來后瞬間蒸發，大部分水變成二次蒸汽，由二次蒸汽出口排出；

3)蒸汽壓縮循環再利用系統：由蒸發室出來的二次蒸汽進入蒸汽壓縮機，蒸汽經蒸汽壓縮機壓縮后壓力提高，同時溫度也升高，重新返回降膜蒸發器的殼程被再次利用。新鮮蒸汽僅用于補充熱損失和補充進出料熱焓，大幅度減低蒸發器對外來新鮮蒸汽的消耗。

本發明還提供一種機械再壓縮降膜蒸發系統，包括高鹽廢水預處理系統、降膜蒸發器、蒸汽壓縮循環再利用系統；

所述高鹽廢水預處理系統包括第一給料泵、第一預熱器、第二預熱器、第二冷凝水泵、除氣器、第二給料泵、蒸汽閃蒸罐、第一濃縮水泵；進料管道通過第一給料泵管道連接至第一預熱器的進料口，第一預熱器的出料口連接至第二預熱器的進料口，第二預熱器的出料口連接至除氣器的進料口，同時降膜蒸發器的蒸發室液體出口連接至除氣器底部進口，通過除氣器將經除氣器處理后的料液與降膜蒸發器中經蒸發室蒸發處理后的液體混合后，發送至第二給料泵，第二給料泵出口通過第一濃縮水泵管道連接至降膜蒸發器進料口，從而將混合料液輸送至降膜蒸發器內部；

所述降膜蒸發器的凝結水出口連接至蒸汽閃蒸罐進液口，蒸汽閃蒸罐出氣口通過第二冷凝水泵管道連接至第一預熱器的蒸汽進口；通過蒸汽閃蒸罐和第二冷凝水泵將降膜蒸發器二次蒸汽冷凝下來的凝結水閃蒸后輸送至第一預熱器，對物料進行預熱；充分利用系統的余熱。

所述蒸汽壓縮循環再利用系統包括蒸汽壓縮機，蒸汽壓縮機的進口連接降膜蒸發器的二次蒸汽出口，蒸汽壓縮機的出口連接降膜蒸發器頂端的二次蒸汽循環進口；由蒸發室出來的二次蒸汽進入蒸汽壓縮機，蒸汽經壓縮后蒸汽的壓力提高，同時溫度也升高，重新返回降膜蒸發器的殼程被再次利用；同時，降膜蒸發器頂端的二次蒸汽循環進口連接外部蒸汽管道。

進一步的，包括冷凝水回收利用系統，所述冷凝水回收利用系統包括冷凝水箱、第一冷凝水泵，冷凝水箱的進液口連接第一預熱器的蒸汽冷凝器水出口，冷凝水箱的出液口通過第一冷凝水泵管道連接至降膜蒸發器頂端的二次蒸汽循環進口和降膜蒸發器底端的液體進口；在系統工作完成后，通過控制第一冷凝水泵，實現對降膜蒸發器的沖洗，實現冷凝水回收利用，充分利用系統資源。