[发明专利]水溶液的蒸发浓缩装置和蒸发浓缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及水溶液的蒸发浓缩装置和蒸发浓缩方法。

背景技术

作为将含具有与水共沸性的成分的水溶液进行蒸发浓缩的装置，已 知例如专利文献1的结构。如图2所示，蒸发浓缩装置200具备一次蒸 发器210、二次蒸发器220和水蒸发器230，经水蒸发器230加热而生 成的热媒蒸汽被喷射器240压缩，作为加热源被供给到一次蒸发器210 的加热器212中。经一次蒸发器210加热而生成的水溶液的蒸汽，作为 加热源被供给到二次蒸发器220的加热器222中。经二次蒸发器220加 热而生成的水溶液的蒸汽，作为加热源被供给到水蒸发器230的热交换 器232中，对水蒸发器中存积的热媒液进行加热生成热媒蒸汽。生成的 热媒蒸汽被导入到喷射器240中而再循环。

关于该蒸发浓缩装置200，在一次蒸发器210中经加热、蒸发而被 浓缩的水溶液介由移送管202被供给到二次蒸发器220中，经二次蒸发 器220的加热、蒸发而进一步被浓缩，从排出管204排出。这样，水溶 液和热媒液不会混合，能够将水溶液浓缩成高浓度。

专利文献1：特开2000-24403号公报

发明内容

然而，当水溶液不仅含有共沸性成分，还含有铝离子等金属离子、 无机盐类那样的使沸点大幅升高的成分时，经蒸发浓缩而浓度升高，随 之沸点大幅升高，因此对于上述以往的蒸发浓缩装置而言，尤其是在进 行高浓度的浓缩的二次蒸发器中所必须的加热源的热能增加，从节能化 的观点出发还有进一步改良的余地。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够将水溶液以低成本、高效 率蒸发浓缩成高浓度的水溶液的蒸发浓缩装置和蒸发浓缩方法。

本发明的上述目的通过下述水溶液的蒸发浓缩装置来实现，即上述 水溶液的蒸发浓缩装置具备：使水溶液加热蒸发的水溶液蒸发器；将经 所述水溶液蒸发器生成的水溶液蒸汽作为加热源，对热媒液进行加热， 由此生成热媒蒸汽的热媒蒸发器；以及将经所述热媒蒸发器生成的热媒 蒸汽进行压缩，并将其作为加热源供给到所述水溶液蒸发器的压缩装 置。所述水溶液蒸发器具备将供给的水溶液进行蒸发浓缩的一次浓缩 部、和将被所述一次浓缩部浓缩的水溶液进一步蒸发浓缩的二次浓缩 部；所述压缩装置具备将由所述热媒蒸发器供给的热媒蒸汽进行压缩的 一次压缩机、和将被所述一次压缩机压缩的热媒蒸汽进一步进行压缩的 二次压缩机；并以如下方式构成：将被所述二次压缩机压缩的热媒蒸汽 导入到所述二次浓缩部，并且将被所述一次压缩机压缩的热媒蒸汽分流 而导入到所述一次浓缩部。

该水溶液的蒸发浓缩装置优选为，所述热媒蒸发器具备：汲取存积 于底部的热媒液并从上方进行散布的热媒液散布喷嘴、由所述一次浓缩 部生成的水溶液蒸汽通过的第1传热管组、以及由所述二次浓缩部生成 的水溶液蒸汽通过的第2传热管组；并以如下方式构成：热媒液被供给 到所述第1传热管组和第2传热管组的外表面。进而优选，将通过所述 第1传热管组和第2传热管组而生成的水溶液的冷凝液分离而排出。

此外，本发明的上述目的通过如下的水溶液蒸发浓缩方法来实现， 即，是将含具有与水共沸性的成分的水溶液进行蒸发浓缩的方法，具备 下述步骤：将在水溶液蒸发器内经加热而生成的水溶液的蒸汽作为加热 源，在热媒蒸发器中对热媒液进行加热，由此生成热媒蒸汽的蒸发步骤； 以及将由所述热媒蒸发器生成的热媒蒸汽在压缩装置中进行压缩，将其作 为加热源供给到所述水溶液蒸发器的压缩步骤。所述蒸发步骤具备将供给 的水溶液进行蒸发浓缩的一次浓缩步骤、和将在所述一次浓缩步骤中被浓 缩的水溶液进一步进行蒸发浓缩的二次浓缩步骤；所述压缩步骤具备将由 所述热媒蒸发器供给的热媒蒸汽进行压缩的一次压缩步骤、和将在所述一 次压缩步骤中被压缩的热媒蒸汽进一步进行压缩的二次压缩步骤；将在所 述二次压缩步骤中被压缩的热媒蒸汽作为所述二次浓缩步骤的加热源来 使用，并且将在所述一次压缩步骤中被压缩的热媒蒸汽的一部分作为所述 一次浓缩步骤的加热源来使用。

根据本发明的水溶液的蒸发浓缩装置和蒸发浓缩方法，能够以低成 本且高效地将水溶液蒸发浓缩成高浓度。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的蒸发浓缩装置的结构示意图。

图2是以往的蒸发浓缩装置的结构示意图。

符号说明

1 蒸发浓缩装置