[發明專利]雙熱質耦合溶液濃縮結晶系統及其方法

在審

• 申請號: 201710120523.3
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN107029446A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 何緯峰;韓東;張軒愷;岳晨;蒲文灝
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B01D9/02
• 分類號: B01D9/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔

1.一種雙熱質耦合溶液濃縮結晶系統，其特征在于:包括預熱器（1）、冷凝器（2）、加濕器（3）、溶液泵（4）、蒸發結晶器（5）、攪拌釜（6）、離心機（7）、風機（8）、脫濕器（9）、水泵（10）、壓縮機（11）、節流閥（12）；

原料溶液通過預熱器（1）冷側與冷凝器（2）冷側入口相連，冷凝器（2）冷側出口與加濕器（3）頂端溶液進口相連，加濕器（3）底端溶液出口通過溶液泵（4）與蒸發結晶器（5）熱側進口相連，蒸發結晶器（5）熱側出口與攪拌釜（6）溶液入口相連，攪拌釜（6）晶漿出口與離心機（7）晶漿入口相連，離心機（7）晶體出口與外界相連，離心機（7）母液出口與冷凝器（2）冷側入口相連；攪拌釜（6）溶液出口與冷凝器（2）冷側入口相連；

空氣通過風機（8）與加濕器（3）下部空氣入口相連，加濕器（3）上部空氣出口與脫濕器（9）下部空氣入口相連，脫濕器（9）上部空氣出口與外界相連；

脫濕器（9）底端冷凝水通過水泵（10）與預熱器（1）熱側進口相連，預熱器（1）熱側出口冷凝水分成兩路，第一支路與與脫濕器(9)頂部冷卻水進口相連，第二支路直接與環境相連；

蒸發結晶器（5）冷側出口與壓縮機（11）進口相連，壓縮機（11）出口與冷凝器（2）熱側進口相連，冷凝器（2）熱側出口通過節流閥（12）與蒸發結晶器（5）冷側入口相連。

2.根據權利要求1所述的一種雙熱質耦合溶液濃縮結晶系統的工作方法，包括以下過程：

原料溶液進入預熱器（1）冷側吸收冷凝水釋放的熱量后進入冷凝器（2）冷側，吸收其熱側低沸點工質放出的熱量后變成高溫溶液，高溫原料溶液進入加濕器（3），與空氣直接接觸降溫后從其底端溶液出口排出，通過溶液泵（4）進入蒸發結晶器（5）熱側，向其冷側的低沸點工質釋放熱量后變成過飽和溶液，進入攪拌釜（6）并在其底部形成晶漿，晶漿隨后進入離心機（7）分離，分離出的晶體從離心機（7）晶體出口排出，剩余的母液與原料溶液匯合進入冷凝器（2）；同時，攪拌釜（6）上部形成的飽和溶液從溶液出口排出，也與原料溶液匯合進入冷凝器（2）；

空氣在風機（8）的吹力作用下，從加濕器（3）下部空氣入口進入加濕器（3），與來自加濕器（3）頂端的熱原料溶液傳熱傳質，變成飽和濕空氣后進入脫濕器（9），向噴淋冷卻水釋放熱量后降溫減濕，析出水分，形成的冷凝水從脫濕器（9）底端出口排出，冷凝水通過水泵（10）升壓后進入預熱器（1）冷卻，經海水冷卻后的冷凝水分成兩路，第一支路經頂部進入脫濕器（9），第二支路冷凝水排入環境；低溫低濕的空氣則從脫濕器（9）上部空氣出口排入外界環境；

低沸點工質在蒸發結晶器（5）冷側吸收其熱側的熱量后變成低壓蒸汽，低壓蒸汽經壓縮機（11）壓縮后進入冷凝器（2）熱側，向其冷側的溶液釋放熱量后冷凝成液態，再通過節流閥（12）節流降壓后進入蒸發結晶器（5）冷側，如此循環工作。

3.根據權利要求1所述的一種雙熱質耦合溶液濃縮結晶系統，其特征在于：加濕器（3）與脫濕器（9）均采用高分子填料結構。