[發明專利]稀硫酸MVR耦合冷凍濃縮系統

有效

• 申請號: 201810046898.4
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108178133B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 司澤田;韓東;岳晨;何緯峰;蒲文灝;陳俊杰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C01B17/88
• 分類號: C01B17/88
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種稀硫酸MVR耦合冷凍濃縮系統，其特征在于：包括原料罐（1）、第一循環泵（2）、預熱器（3）、產品罐（4）、凝水罐（5）、第二循環泵（6）、第三循環泵（7）、第一控制閥（8）、密度計（9）、節流閥（10）、冷凍罐（11）、第二控制閥（12）、第三控制閥（13）、第一吸附器（14）、第二吸附器（15）、電動機（16）、蒸汽壓縮機（17）、水洗罐（19）、融冰罐（21）、過濾網（23），冷凍罐（11）內部底端設置有第一噴嘴（18），水洗罐（19）內部頂端設置有第二噴嘴（20），融冰罐（21）內部設置有換熱盤管（22），底部設置有過濾網（23）；

冷凍罐（11）具有進口、底部出口、頂部出口、溢流口；

水洗罐（19）具有進口、底部出口、溢流口；

融冰罐（21）具有進口、底部出口、換熱盤管進口、換熱盤管出口；

其中原料罐（1）的出口經過第一循環泵（2）與預熱器（3）冷側進口相連，預熱器（3）冷側出口與冷凍罐（11）相連，預熱器（3）熱側進口與融冰罐（21）底部出口相連，預熱器（3）熱側出口與凝水罐（5）進口相連，凝水罐（5）出口經過第二循環泵（6）與水洗罐（19）中的第二噴嘴（20）相連，冷凍罐（11）和水洗罐（19）的底部出口同時經過第三循環泵（7）與冷凍罐（11）進口相連；

其中冷凍罐（11）頂部出口分成兩條支路，各自連接一個控制閥和吸附器后共同連接蒸汽壓縮機（17）的進口，蒸汽壓縮機（17）由電動機（16）驅動，蒸汽壓縮機（17）出口與融冰罐（21）中的換熱盤管（22）進口相連，換熱盤管（22）出口經過節流閥（10）與冷凍罐（11）中的第一噴嘴（18）相連，冷凍罐（11）溢流口與水洗罐（19）進口相連，水洗罐（19）溢流口與融冰罐（21）進口相連，產品罐（4）進口與冷凍罐（11）底部出口相連，管路上安裝用以檢測管中液體是否達到指標的密度計（9）；

所述稀硫酸溶液初始濃度為1%-30%，濃縮濃度最大為30%；所述低沸點循環工質是一種極易揮發的化學物質，沸點要求低于-35℃；

工作時，原料罐（1）中的稀硫酸溶液經過第一循環泵（2）加壓從預熱器（3）的冷側進口進入進行預熱，預熱之后稀硫酸溶液從預熱器（3）的冷側出口流出，通過管路進入冷凍罐（11），與低溫低壓的液態低沸點工質進行熱量交換，液態低沸點工質吸收熱量之后變為氣態，由冷凍罐（11）上部導出經吸附器（14）或者吸附器（15）去除其中的稀硫酸之后進入蒸汽壓縮機（17）壓縮，變成高溫高壓的氣體再進入融冰罐（21）中的換熱盤管（22），而冷凍罐（11）中的稀硫酸溶液放出熱量之后將會析出大量的冰塊，通過溢流口流入到水洗罐（19），凝水罐（5）中的淡水經過第二循環泵（6）抽至水洗罐（19）頂部進口，再通過第二噴嘴（20）噴出沖洗冰塊，冰塊沖洗之后通過水洗罐（19）的溢流口進入融冰罐（21）被低沸點工質加熱融化變為液態水，再經過過濾網（23）過濾，從預熱器（3）熱側進口流入，預熱稀硫酸溶液，再從熱側出口流出，最終收集至凝水罐（5），而冷凍罐（11）和水洗罐（19）中的剩余液經過第三循環泵（7）繼續通入冷凍罐（11）進行濃縮，換熱盤管（22）中的低沸點工質釋放潛熱之后經過節流閥（10）降溫降壓后通入冷凍罐（11）進行下一個循環；最后采用密度計（9）測得冷凍罐（11）中的硫酸達到指標之后收集至產品罐（4）。