[发明专利]一种节能蒸发工艺及其系统

说明书

技术领域

一种高效节能蒸发工艺及其系统，属于二次蒸汽余热回收，高效循环利用领域。具体涉及一种在蒸发工艺中回收利用二次蒸汽的余热，从而实现热能循环利用的工艺，可广泛用于污水、废水处理、海水淡化、化工生产中溶液浓缩等工业部门。

背景技术

蒸发是通过加热使溶剂汽化，从而获得浓缩溶液或固体溶质的操作方法。蒸发可以在常压、减压或加压下进行。目前工业上常用的蒸发类型有单效蒸发、多效蒸发、热泵蒸发以及减压闪蒸，四种蒸发类型，各有利弊，但普遍存在适用范围不广、投资大、维护成本高等缺点。其中，热泵蒸发，是指把产生的二次蒸汽，利用蒸汽压缩机的绝热压缩或利用蒸汽喷射泵压缩，提高压力后送回加热室，再次用作加热蒸汽，提供汽化所需的热量。但由于蒸汽压缩机结构相对复杂，所以投资成本和维护费用较高；对于蒸汽喷射泵由于其携带比(驱动蒸汽量与吸入二次蒸汽量的比值)不高，所以总有部分剩余二次蒸汽，而且，如果采用的驱动蒸汽中含有液滴，容易使喷嘴磨损，使效率更为下降，这种蒸发模式以MVR蒸发器为代表。

因此，如果能找到一种将二次蒸汽回收循环利用，且投资成本低，运行维护简单的高效回热蒸发工艺及其系统，可为蒸发处理行业提供一种环保、节能、有利发展的良好途径。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种蒸汽再压缩蒸发工艺方法，该工艺方法能够对加热后产生的二次蒸汽中的热能进行有效的利用，降低运行成本，节约大量能源。

本发明解决其技术问题所采用的技术系统及方案是：二次蒸汽再压缩蒸发工艺系统及方法，包括换热器2、循环水泵6、蒸发器1及与其相连的高温高压液体喷射循环系统，该循环系统包括水喷射器3，高压水泵5，汽-液分离器4。其中，原料液a通过输送管路与换热器2料液入口相连，换热器2料液出口通过输送管路与蒸发器1料液入口相连，原料液a的浓缩液通过循环水泵6同时与蒸发器1料液入口相连，蒸发器1中输出的二次蒸汽通过水喷射器与高温高压液体喷射循环系统相连，液体喷射循环系统包括高压水泵5、水喷射器3和汽-液分离器4，蒸发器1冷凝液出口通过输送管路与换热器2冷凝液入口相连。原料液a在蒸发器1内在循环水泵6的作用下不断循环吸热沸腾汽化产生二次蒸汽，二次蒸汽通过高温液体喷射抽吸并加压，与高温液体形成处于沸点温度的高压汽-液混合物，这种混合物进入汽-液分离器4，分离出的高温液体继续参与水喷射器3的高温高压液体循环，完成二次蒸汽的抽吸以及加压工作，使二次蒸汽升温，分离出的蒸气作为加热蒸汽回输到蒸发器1，在蒸发器1内放热，加热原料液a，使原料液a沸腾汽化产生二次蒸汽，加热蒸汽同时凝结为冷凝液c，使热量循环利用，冷凝液c从蒸发器1内排到换热器2内与原料液a发生热交换，使原料液a升温，冷凝液c放热后排出。

在加压二次蒸汽回输到蒸发器1内进行加热时，也可以混入生蒸汽b或者与生蒸汽b进一步换热后，再进入蒸发器1对原料液a进行加热蒸发。

所述蒸发工艺中原料液a在蒸发器1内吸热沸腾汽化产生二次蒸汽的过程，可以采用原料液a的浓缩液循环的方式进行换热，也可以采取其它提高换热效率的方式。

所述蒸发工艺中的高温高压液体循环可以是水、蒸发冷凝液或其他满足工艺要求的液体的循环。

本发明工艺，利用高温高压液体循环以及水喷射器抽吸二次蒸汽并使其加压升温，代替蒸汽压缩机或者蒸汽喷射器达到充分利用二次蒸汽的目的，而且比蒸汽压缩机投资小，运行维护简便易行，比蒸汽喷射器更充分地利用二次蒸汽余热，系统简单易行，检修维护方便，节约能源。

附图说明

图1是本发明的工艺系统流程实施例1示意图。

图2是本发明的工艺系统流程实施例2示意图。

具体实施方式

实施例1

参照附图1：工艺系统由蒸发器1、换热器2、水喷射器3、汽-液分离器4、高压水泵5、循环水泵6、原料液a和冷凝液c组成。其中，原料液a通过输送管路与换热器2料液入口相连，换热器2料液出口通过输送管路与蒸发器1料液入口相连，原料液a的浓缩液通过循环水泵6同时与蒸发器1料液入口相连，蒸发器1中输出的二次蒸汽通过水喷射器与高温高压水喷射循环系统相连，水喷射循环系统包括高压水泵5、水喷射器3和汽-液分离器4，蒸发器1的冷凝液c出口通过输送管路与换热器2冷凝液入口相连。