[發明專利]一種動能噴霧低熱蒸發裝置和方法

在審

• 申請號: 202010380286.6
• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN111420415A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 陳亦云;陳大千
• 申請（專利權）人: 舟山梅朋水處理有限公司;舟山青蘭科技有限公司
• 主分類號: B01D1/16
• 分類號: B01D1/16;B01D1/20;B01D1/30;B01D1/00
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所(普通合伙) 31235
• 代理人: 馬強

本發明公開了一種動能噴霧低熱蒸發裝置，涉及噴霧蒸發領域，包括溶液加熱系統、噴霧系統、蒸發塔、溫控系統、蒸汽導出系統和溶液導出管道，溶液加熱系統連接噴霧系統，噴霧系統和溫控系統內置于蒸發塔中，蒸汽導出系統連接蒸發塔的頂部，溶液導出管道連接蒸發塔底部；原液在溶液加熱系統中進行加熱生成溶液，然后經過噴霧系統中形成高速運動霧滴，溫控系統對高速運動霧滴進行加熱并控制溫度，蒸汽導出系統排出蒸汽，沉降的霧滴匯聚為濃縮溶液通過蒸發塔底部的溶液導出管道流出。本裝置提高了溶液的蒸發量和蒸發速度，降低了能耗。

技術領域

本發明涉及噴霧蒸發領域，尤其涉及一種動能噴霧低熱蒸發裝置。

背景技術

對于溶液濃縮方法，主要有以下幾種：

1、冷法，包括反滲透法(反滲透膜)、正滲透法(利用液體濃度變化)、電滲析法(陰陽離子)，冷法的優點是節能，沒有相變過程，只能將溶液濃度提升到10％～18％，但不能達到溶質結晶析出的濃度，如需溶質結晶析出，最終仍需熱法處理。

2、熱法，主要是多效蒸餾法和真空蒸餾法，其主要原理都需將溶液加熱到沸點，以使溶液內的水分大量蒸發，抽真空的目的在于降低水的沸點，實現低熱蒸發，并在產生蒸汽后將蒸汽抽出，便于溶液中的水分子逸出，提高蒸發效率，本方法濃縮效果好。本過程有相變過程，即由液相變成氣相，能耗較高，容器要求高，需要承壓部件，密封要求高，抗腐蝕，造價高，另外濃度難控制，會在蒸發容器內結垢。

3、鹽田曬鹽法，利用太陽能逐漸濃縮溶液，自然結晶，需要面積大，土地資源浪費，產率低，對氣候要求高。

以上方法的缺點比較明顯，比如：加熱、抽真空能耗較高；溶液蒸發需要在真空、壓力罐中運行，對容器、真空設備、管道系統的耐壓、耐腐蝕性要求高；溶質在罐內結晶、結垢，維護困難；對工藝流程的控制要求高等。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種動能噴霧低熱蒸發裝置和方法，達到設備制造成本較低，維護方便，以及提高溶液的蒸發量和蒸發速度，降低能耗的目的。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是設計一種制造成本較低，維護方便的設備，提高溶液的蒸發量和蒸發速度，降低能耗。

發明人根據蒸發量和蒸發速度與溶液蒸發面積成正比的原理，設計了一種動能噴霧低熱蒸發裝置和方法，將溶液從靜止液體轉變為高速運行的霧滴，極大增加了溶液的蒸發面積，使溶液在低于70℃的環境下大量蒸發。本發明的一個實施例中，提供了一種動能噴霧低熱蒸發裝置，包括溶液加熱系統、噴霧系統、蒸發塔、溫控系統、蒸汽導出系統和溶液導出管道，溶液加熱系統連接噴霧系統，噴霧系統和溫控系統內置于蒸發塔中，蒸汽導出系統連接蒸發塔的頂部，溶液導出管道連接蒸發塔底部；原液在溶液加熱系統中進行加熱生成溶液，溶液經過噴霧系統形成高速運動霧滴，溫控系統對高速運動霧滴進行加熱并控制溫度，蒸汽導出系統排出蒸汽，沉降的霧滴匯聚為濃縮溶液通過蒸發塔底部的溶液導出管道流出。

進一步地，在上述實施例中的動能噴霧低熱蒸發裝置中，溶液被上述溶液加熱系統利用余熱加熱到不高于70℃后進入上述噴霧系統。

可選地，在上述任一實施例中的動能噴霧低熱蒸發裝置中，上述溶液加熱系統包括加熱器、水泵和溶液管道，溶液管道依次連接加熱器、水泵和溶液管道。

進一步地，在上述任一實施例中的動能噴霧低熱蒸發裝置中，原液經過上述加熱器加熱后溶液溫度能達到60℃--80℃。

進一步地，在上述任一實施例中的動能噴霧低熱蒸發裝置中，上述加熱器采用過流式加熱或熱交換加熱。

可選地，在上述任一實施例中的動能噴霧低熱蒸發裝置中，上述水泵壓力為0.5MPa，上述噴霧系統包括空壓機，壓力不高于0.5MPa，和二流體噴嘴，二流體噴嘴也叫做空氣霧化噴嘴。