[实用新型]真空喷淋减压蒸发器

说明书

技术领域

本发明提供一种利用真空蒸发器内外较大的气压差，实现蒸发溶液喷淋，蒸发器内溶液自循环的减压蒸发器，这种没有外部循环机构而实现溶液的喷淋和自循环的减压蒸发器特别适合利用低品位热源来蒸发浓缩化工稀溶液。

背景技术

传统的蒸发器为增加被蒸发液料的液膜面积来提高蒸发效率，有升膜式、降膜式、搅拌薄膜式和离心薄膜式等多种形式。这些式样繁多的蒸发器各有缺点，或不适合利用低品位热源来蒸发浓缩化工稀溶液，或设备复杂且造价较高。

升膜式蒸发器的加热室由一根或数根垂直长管组成。被蒸发物料液预热后由蒸发器底部进入加热器管内，加热蒸汽在管外将热量传递给管内的物料。当物料液受热后沸腾汽化，生成二次蒸汽在管内高速上升，带动料液沿管向上流动，在内壁成膜状，并不断地蒸发汽化，加速流动，气液混合物进入分离器后分离，浓缩后的完成液由分离器底部放出。这种蒸发器不适合采用低温热源。刮板式和搅拌式薄膜蒸发器都是利用高速旋转将液体分布成均匀薄膜而进行蒸发或蒸馏的一种蒸发设备。这种蒸发器的加热装置虽可采用低温热源但其蒸发室需要密封、防腐和高速旋转的机械装置，制造技术较复杂，制造成本和设备维护费用较高。

现有的标准式蒸发器又称作中央循环管式蒸发器，它的加热室由管径较小，称为换热管的垂直管束组成，中间有一根直径很大的中央循环管，由于中央循环管较大，其单位体积溶液占有的传热面，比沸腾管内单位溶液所占有的要小，所以换热管内的汽液混合物的密度要比中央循环管中溶液的密度小，加之换热管内上升蒸汽的向上的抽吸作用，会使蒸发器中的溶液形成由中央循环管下降、由沸腾管上升的循环流动。这种循环作用有利于蒸发器内的传热效果的提高。但是由于中央循环管和换热管由热传导系数相同的材料制造，两种管内溶液的温度差有限，这是传统自循环式蒸发器的共同缺点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种利用真空蒸发器内外很大的 气压差，采用射流器原理，以高速气流抽吸并喷淋沸腾的被蒸发物料液在填料上，增加蒸发的液膜面积，提高蒸发效率的方法。

本实用新型蒸发器为了提高列管式换热器的热效率，增强中央循环管的自循环效果，中央循环管采用热传导系数比换热管小几十倍的材料制成，使两种内物料液体密度差增加，有利于加热室内传热效果的提高。

本实用新型为了解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种真空喷淋蒸发器，包括一蒸发器圆筒体、设于上部的蒸发室、下部的加热室，其中，蒸发室内设有空气射流器、填料和反射板，所述的加热室由管径较小，导热性能良好的换热管的垂直管束组成，中间有一根直径很大的中央循环管，加热室包括底部的物料液进出料口和空气管进口、空气管沿加热室中央循环管的轴线穿过蒸发室的填料层，空气管顶端出口与空气射流器连接，空气射流器上方设有反射板，加热室筒体的侧壁设有加热介质进口和出口。

所述的真空喷淋减压蒸发器，其中，所述蒸发器筒体、填料、反射板、空气管、空气射流器、中央循环管和换热管选用耐腐蚀材料制成。

所述的真空喷淋减压蒸发器，其中，所述蒸发器筒体、填料、反射板、空气射流器和中央循环管选用聚丙烯塑料材料制成，空气管和换热管采用石墨改性聚丙烯塑料制成。

所述的真空喷淋减压蒸发器，其中，加热室的物料液进口、物料液出口和空气管的空气进口设于加热室底部。所述空气射流器的喷液口位于填料之上、反射板之下，其吸液口位于填料之下。

所述的真空喷淋减压蒸发器，其中，蒸发室和加热室为两个直径相同的筒体，设于上部的蒸发室和设于下部的加热室通过法兰上下相连接。

蒸发过程中，随着物料溶液因蒸发不断被浓缩，由液位控制器向加热室补充稀溶液，以维持物料液面在固定的液位范围，以保持空气射流器的吸液口浸没在物料液液面下。直至蒸发器内物料溶液达到需要的浓度要求时，将物料全部放空，再注入稀的物料液，重新开始下一轮的蒸发浓缩流程。

本实用新型真空喷淋减压蒸发器相比传统的减压蒸发器的优点在于：

1.中央循环管材料的传热系数比换热管的小得多，所以中央循环管内物料液密度比换热管内的要更大，有利于物料液在加热室内的自循环作用和传热效果。

2.利用真空蒸发器内外的气压差实现被蒸发溶液的喷淋，形成较大的液 膜面积，可有效地进行溶液的低温蒸发。

3.真空喷淋减压蒸发器的结构简单，造价低廉，不需要复杂的配套机械设备，有利于减少设备维护和运行费用。

附图说明

以下结合附图和具体实施例说明本发明的特征和优点，其中：

图1是本发明的真空喷淋减压蒸发器结构示意图。