[發明專利]一種機械輔助自清潔蒸發濃縮器及蒸發濃縮方法

在審

• 申請號: 202010302364.0
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111617505A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 馬嘯陽;劉昱彤;韓志剛;劉濱華;鐘子怡
• 申請（專利權）人: 天津天大清能環境工程有限公司
• 主分類號: B01D1/12
• 分類號: B01D1/12
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 曹玉清

本發明涉及一種機械輔助自清潔蒸發濃縮器及蒸發濃縮方法，包括蒸發罐、循環泵、列管換熱器、顆粒循環管、料液循環管、顆粒調節閥門、導流筒、回流筒和汽液分離器。本發明從根本上解決蒸發濃縮裝置生產運行中結垢難題，進而達到蒸發濃縮裝置運行過程中不結垢、不污堵、保持蒸發濃縮設備高效節能運行。

技術領域

本發明涉及化工設備領域，具體涉及一種機械輔助自清潔蒸發濃縮器及蒸發濃縮方法。

背景技術

在我國化工、冶金、食品飲料、制藥等領域，蒸發設備作為一種常見的設備，應用非常廣泛。蒸發濃縮裝置通過熱能(蒸汽、電能等)加熱含溶劑物料溶液，使一部分溶劑以汽態形式蒸發掉，最終得到濃稠物料的物理過程。

蒸發濃縮設備在含有無機鹽、有機鹽的水溶液領域應用普遍，其最終實現的目的是實現含水物料的增濃，我國蒸發濃縮設備在實際運行中，最大的問題在于結垢，由于含水溶液中含有鈣離子、鎂離子、硅離子等，在蒸發濃縮設備運行中，極易在加熱器表面、管路等部位形成硫酸鈣、碳酸鈣、不溶性硅化合物等，這些形成的污垢，進而降低蒸發濃縮設備換熱效率、堵塞加熱器、管路等，造成設備運行效率低下、堵塞、設備停機檢修頻率高等系列問題，對工業生產等損失極大。

根據我國有關科研單位的不完全統計,蒸發濃縮設備在運行中，加熱器表面的污垢是逐步增加、增厚的過程，結垢形式主要硫酸鈣、碳酸鈣、硅化合物以及部分參雜的有機污垢等，污垢物質在蒸發濃縮設備加熱設備壁面沉積，大大降低換熱效率，理論上蒸發濃縮加熱器表面污垢每增加1毫米厚度，加熱器換熱系數大概下降8％左右,同時能耗將增加9％以上，我國因為蒸發濃縮裝置結垢問題導致的經濟損失能耗很大，根據粗略估算，經濟損失約占工業GDP的0.03％左右。

為了防止蒸發濃縮系統的結垢，現有技術主要以采用化學法去除水中鈣鎂硅，常見的藥劑是氫氧化鈉、碳酸鈉、鎂鹽等，這些藥劑消耗量大、價格昂貴，軟化后的溶液產生大量固體廢棄物，加大了工業生產運行成本、環保成本。

綜上所述，蒸發濃縮器的防結垢問題是我國化工等領域面臨的難題，迫切需要找到一種能夠解決該難題的裝置以及技術解決方法。

發明內容

本發明的目的在于從根本上解決蒸發濃縮裝置生產運行中結垢難題，進而達到蒸發濃縮裝置運行過程中不結垢、不污堵、保持蒸發濃縮設備高效節能運行。

針對上述技術問題，本發明提供一種機械輔助自清潔蒸發濃縮器及蒸發濃縮方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種機械輔助自清潔蒸發濃縮器，包括蒸發罐1、循環泵2、列管換熱器3、顆粒循環管4、料液循環管 5、顆粒調節閥門6、導流筒9、回流筒10、汽液分離器11和混合管12。

所述循環泵2設置在所述料液循環管5中，所述料液循環管5的一端與所述列管換熱器3的底部連接的混合管12連接，另一端連接所述蒸發罐1 的底部側壁并延伸到所述蒸發罐1內部，所述回流筒10與所述料液循環管5 延伸到所述蒸發罐1內部的管路連接并且開口向上，所述顆粒循環管4的底部與所述列管換熱器3的底部混合管12側壁連接，所述顆粒循環管4的頂部與所述蒸發罐1的底部連接，所述顆粒循環管4中設置顆粒調節閥門6，所述列管換熱器3的頂部與所述蒸發罐1的底部連接并通過連接在所述列管換熱器3頂部的所述導流筒9延伸到所述蒸發罐1內部，所述汽液分離器11 連接在所述蒸發罐1的頂部。

為實現上述發明目的，本發明還提供一種基于上述的一種機械輔助自清潔蒸發濃縮器的蒸發濃縮方法，包括：