[發明專利]蒸發濃縮系統

有效

• 申請號: 201710269064.5
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN108721929B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 黃沖;馮自平;何世輝;李帥旗
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: B01D1/26
• 分類號: B01D1/26;B01D1/30;F22B1/18;F01D15/08
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 郝文婷;莫瑤江

本發明公開一種蒸發濃縮系統，包括：通過發動機驅動水蒸汽壓縮機對蒸汽進行加壓的機械蒸汽再壓縮單元、具有至少一效加熱蒸發部分的多效蒸發濃縮單元，所述多效蒸發濃縮單元設有廢氣余熱鍋爐；所述機械蒸汽再壓縮單元的所述發動機的發動機排煙口與所述廢氣余熱鍋爐連通，所述廢氣余熱鍋爐產生的蒸汽對所述多效蒸發濃縮單元的第一效加熱蒸發部分的多效蒸發濃縮單元主加熱器進行加熱。本發明采用MVR和MEE兩種蒸發單元構成，兩單元通過廢氣余熱鍋爐12耦合在一起。發動機排出來的廢氣進入廢氣余熱鍋爐產生蒸汽，蒸汽通向加熱器加熱物料。由于利用發動機的排氣廢熱，因此不需要額外的熱能成本，提高了能源利用率。

技術領域

本發明涉及能綜合利用相關技術領域，特別是一種蒸發濃縮系統。

背景技術

蒸發濃縮系統是通過加熱的方法使溶劑蒸發而離開溶液，不揮發的溶質仍然溶解在剩下的液體溶劑中，實現溶劑與溶質的分離。一般蒸發濃縮系統的熱源是蒸汽，而通常是燃燒化石燃料獲得蒸汽。機械蒸汽再壓縮單元(Mechanical Vapor Recompression,MVR)不同于傳統的多效蒸發濃縮單元(Multi-Effect Evaporation，MEE)，機械蒸汽再壓縮單元是采用對將蒸發出來的二次蒸汽再壓縮，提高壓力和溫度，返回蒸發器加熱物料，實現蒸汽潛熱的再次利用，理論上不需要使用鮮蒸汽，所有機械蒸汽再壓縮單元比傳統蒸發濃縮系統節能50-90％。通常的機械蒸汽再壓縮單元采用電力作為能源。

但由于系統散熱和物料帶走熱量，機械蒸汽再壓縮單元出現熱量不足情況，使實際蒸發壓力低于設計目標蒸發壓力，導致蒸發能力降低、系統效率降低，嚴重時影響系統運行。為了獲得穩定的蒸發壓力(使實際蒸發壓力在設計目標蒸發壓力范圍內)，通常需要向系統補充熱量，對于沒有額外熱源的工廠來說，就需要用電來加熱，耗費了寶貴的電力，增加用戶的運行費用。

發明內容

基于此，有必要針對現有技術能源利用率不高的技術問題，提供一種蒸發濃縮系統。

本發明提供一種蒸發濃縮系統，包括：通過發動機驅動水蒸汽壓縮機對蒸汽進行加壓的機械蒸汽再壓縮單元、具有至少一效加熱蒸發部分的多效蒸發濃縮單元，所述多效蒸發濃縮單元設有廢氣余熱鍋爐；

所述機械蒸汽再壓縮單元的所述發動機的發動機排煙口與所述廢氣余熱鍋爐連通，所述廢氣余熱鍋爐產生的蒸汽對所述多效蒸發濃縮單元的第一效加熱蒸發部分的多效蒸發濃縮單元主加熱器進行加熱。

進一步的，所述機械蒸汽再壓縮單元包括用于對從蒸發濃縮部分進料口進入的物料進行蒸發的蒸發濃縮部分、以及蒸汽壓縮總成部分，所述蒸汽壓縮總成部分包括所述水蒸汽壓縮機和所述發動機，所述蒸發濃縮部分的出氣口與所述水蒸汽壓縮機的水蒸氣壓縮機入口連通，所述蒸發濃縮部分的進氣口與所述水蒸汽壓縮機的水蒸氣壓縮機排出口連通。

更進一步的，所述蒸發濃縮部分包括機械蒸汽再壓縮單元蒸發罐和機械蒸汽再壓縮單元主加熱器，所述機械蒸汽再壓縮單元蒸發罐的蒸汽排出口作為所述蒸發濃縮部分的出氣口與所述水蒸汽壓縮機的水蒸氣壓縮機入口連通，所述機械蒸汽再壓縮單元主加熱器的加熱器進氣口作為所述蒸發濃縮部分的進氣口與所述水蒸汽壓縮機的水蒸氣壓縮機排出口連通，所述機械蒸汽再壓縮單元主加熱器的加熱器出料口與所述機械蒸汽再壓縮單元蒸發罐的蒸發罐進料口連通。

再進一步的，所述蒸發濃縮部分還包括主循環泵，所述機械蒸汽再壓縮單元蒸發罐的循環排料口、所述蒸發濃縮部分進料口分別與所述主循環泵的一端連通，所述主循環泵的另一端與所述機械蒸汽再壓縮單元主加熱器的加熱器進料口連通。

更進一步的，所述機械蒸汽再壓縮單元還包括廢氣余熱回循環回路，所述廢氣余熱回循環回路一端與所述發動機的所述發動機排煙口連通，另一端與所述蒸發濃縮部分的蒸發濃縮部分進料口連通。

再進一步的，所述廢氣余熱回循環回路包括熱回收器，所述熱回收器一端與所述發動機的所述發動機排煙口連通，另一端與所述蒸發濃縮部分的蒸發濃縮部分進料口連通。