[發明專利]一種MVR和多效蒸發組合系統及采用其的溶液濃縮方法

在審

• 申請號: 202011050417.0
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112090099A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 蔣永中
• 申請（專利權）人: 南京塔川化工設備有限公司
• 主分類號: B01D1/26
• 分類號: B01D1/26;B01D1/22
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 徐思波

本發明提供一種MVR和多效蒸發組合系統及采用其的溶液濃縮方法，原液經過預熱后首先進入MVR系統進行首次濃縮；經過MVR首次濃縮后的濃縮液，進入采用蒸汽作為熱源的多效蒸發系統，對其進行進一步濃縮至產品所需的濃度。本發明結合MVR蒸發濃縮工藝和多效蒸發濃縮工藝的特點，降低特定介質稀溶液蒸發濃縮的運行成本，實現系統資源循環利用。本發明結合MVR蒸發濃縮工藝和多效蒸發濃縮工藝的特點，降低特定介質稀溶液蒸發濃縮的運行成本，實現系統資源循環利用。

技術領域

本發明涉及一種稀溶液蒸發濃縮生產工藝，具體涉及一種MVR和多效蒸發組合系統及采用其的溶液濃縮方法。

背景技術

我國一些化工廠和冶金廠產生的廢水中存在5-10%稀硫酸溶液，傳統的處理方法是對稀酸采用Ca(OH)₂進行中和，這種方法會產生大量的固體廢物。隨著環保要求的日益提高，傳統處理方法產生的固廢處理成本越來越高。

采用蒸發濃縮的方法將稀硫酸進行濃縮回用，實現廢酸的資源化是問題解決的方向之一。稀硫酸蒸發濃縮需要消耗大量的能量，經濟性差。現有的濃縮工藝有兩種途徑，一種是MVR（機械蒸汽再壓縮）技術，一種是多效蒸發技術。

MVR（機械蒸汽再壓縮）實際是一種開式熱泵系統，通過蒸汽壓縮機將電能轉化為熱能，系統能耗較低，具有很好的經濟性。但MVR系統有兩個缺點：a. 系統一次性投資成本較高；b. 由于蒸汽壓縮機壓比的限制，操作蒸發溫度較低，不適用于沸點較高的溶液的濃縮。

多效蒸發是一種傳統的蒸發濃縮工藝，典型的多效蒸發工藝是：采用多個降膜蒸發器，利用蒸汽作為一效熱源，將一效蒸發器蒸發產生的蒸汽作為下一效的降膜蒸發器的熱源，依次多效串聯進行蒸發濃縮，實現不同熱量的分級利用，提高系統能量的高效利用。與MVR系統相比，其優點是：a. 設備一次性投資較低；b. 能夠適用溶液在濃縮過程中沸點變化較大的工況。其缺點是：能耗較高，運行成本較高。

在稀硫酸蒸發濃縮的特點是：濃縮比高，所需能耗很高，且隨著濃度升高沸點變化很大。采用傳統的多效蒸發，與采用Ca(OH)₂中和的工藝相比，其經濟性較差，因此傳統多效蒸發工藝沒有得到普遍的應用。

發明內容

本發明的目的是解決傳統多效蒸發能耗較高，經濟性差的問題，提供一種MVR和多效蒸發組合系統及采用其的溶液濃縮方法，解決稀硫酸和一些特定鹽類稀溶液蒸發濃縮經濟性問題，具備工業推廣價值。

為解決上述技術問題，本發明的實施例提供一種MVR和多效蒸發組合系統，包括對原液進行首次濃縮的MVR系統和將濃縮液濃縮至產品所需濃度的多效蒸發系統。

其中，所述MVR系統包括蒸汽壓縮機、一效降膜蒸發器、一效分離罐和堿洗塔，所述多效蒸發系統為兩效或兩效以上的蒸發系統。

進一步，所述MVR系統包括蒸汽壓縮機、一效降膜蒸發器、一效分離罐、堿洗塔，所述多效蒸發系統包括一級原液預熱器、二級原液預熱器、凝液罐、二效分離罐、三效降膜蒸發器、三效分離罐、尾氣冷凝器、凝液廢水儲槽、乏汽冷凝器、廢水儲槽、原液進料泵、凝液泵、二效進料泵、三效進料泵、第一廢水泵、第二廢水泵、濃縮液冷卻器、二效降膜蒸發器，所述原液進料泵的進口與稀溶液儲罐相連，所述原料進料泵的出口與濃縮液冷卻器的殼程入口相連，所述濃縮冷卻器的殼程出口與一級原液預熱器的管程入口相連，所述一級原液預熱器的管程出口與二級原液預熱器的管程入口相連，所述二級原液預熱器的管程出口與一級降膜蒸發器的管程入口相連，所述一級降膜蒸發器的管程出口與一效分離罐的汽液混合進口相連，所述一效分離罐的汽體出口與堿洗塔的含酸汽體進口相連，所述堿洗塔的無酸汽體出口通過蒸汽壓縮機與一效降膜蒸發器的殼程入口相連；

所述一效降膜蒸發器的殼程出口與凝液罐的凝液入口相連，所述凝液罐的凝液出口與一級原液預熱器的殼程入口相連，所述一級原液預熱器的殼程出口連接廢水排出口；