[发明专利]一种多效蒸发装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多效蒸发装置与方法，尤其涉及水净化处理和化工分离的蒸发浓缩装置与方法。

背景技术

多效蒸发技术是已有的一种化工分离技术，可以处理高浓度液体，可以利用太阳能、地热、温泉、工厂余热和温热的工业废水等廉价能源。如可用于海水淡化、高盐度废水浓缩减排处理、化工产品浓缩。但存在金属材料在高盐度下的腐蚀与结垢问题、防腐蚀金属材料设备投资高、设备体积大等问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提出一种全塑料构成的多效蒸发装置与多效蒸发方法。

本发明提供一种多效蒸发装置，其特征在于，包括：料液槽，通过管路与料液槽依次连接的至少一支换热器，与组换热器对应连接的至少一支多效蒸发组件，设置在蒸发装置中的连通管路上的真空泵，设置在换热器出口的淡水收集罐；其中，多效蒸发组件为全塑料材料构成，具有外壳以及设置在外壳内部的中空纤维多孔膜、塑料格网和塑料换热毛细管，料液透过中空纤维多孔膜与塑料格网和塑料换热毛细管直接接触，从而料液在塑料换热毛细管表面均匀分配。

通过本发明取得如下效果：

本发明的多效蒸发装置，与普通多效蒸发装置比较，特征之一，是采用塑料换热毛细管，单位体积内的有效蒸发面积大；特征之二，采用中空纤维多孔膜替代喷淋机构，减少雾沫夹带，减小装置体积；特征之三，装置全部采用塑料材料，避免了金属材料在高盐度下的腐蚀问题、不易结垢、容易酸洗。同时，由于采用全塑料结构部件，避免了金属材料的结垢问题，可以将低温多效技术常规的初始蒸汽温度由70℃提高至90℃以上，从而可以显著提高造水比，提高浓缩倍率，提高多效蒸发装置的功效。

此外，本发明采用蒸汽与料液逆流方式，通过水蒸汽冷凝与料液加热蒸发过程的耦合，回收蒸发与冷凝过程中水蒸气的相变热，从而实现多效蒸发过程。

附图说明

图1是本发明多效蒸发方法及多效蒸发装置工艺流程示意图。

图2是本发明多效蒸发组件横截面结构示意图。

图3是本发明多效蒸发装置中多效蒸发组件排列方法示意图。

图1中，1为料液槽，2为进料阀门，3为进料流量计，4、5、6为换热器，7、8、9为多效蒸发组件，10、11、12为淡水收集罐，13为真空泵，14为料液浓水排出泵。20为料液预处理用的超微滤膜组件。71、81、91为多效蒸发组件料液入口，72、82、92为多效蒸发组件料液排污口，73、83、93为多效蒸发组件料液浓水出口，74、84、94为多效蒸发组件蒸汽入口，75、85、95为多效蒸发组件淡水出口，86、96为蒸汽出口。

图2中，21为多效蒸发组件塑料外壳，22为多效蒸发组件中塑料格网，23为中空纤维多孔膜，24为塑料换热毛细管。

图3中，51为由数个多效蒸发组件纵向排列构成的一组，52为由数个多效蒸发组件构成的另一组。31为多效蒸发组件，32为多效蒸发组件料液流向示意图。

具体实施方式

如图1所示，是本发明多效蒸发装置工艺流程示意图。本发明多效蒸发装置由料液槽1，进料阀门2，进料流量计3，多组换热器，多组多效蒸发组件，多个淡水收集罐，真空泵13，料液浓水排出泵14构成。其中，液料罐1中容纳待处理的液料。液料罐1中液料通过输液管在真空泵13的抽吸下进入到换热器中。输送管上设置进料阀门2和进料流量计3。

作为示例，图1中显示出设置三组换热器和多效蒸发组件。三组热交换器，分别是第一热交换器4，第二热交换器5，第三热交换6。三组热交换器的壳程相互联通。

三组多效蒸发组件分别是第一多效蒸发组件7，第二多效蒸发组件8，第三多效蒸发组件9，三组多效蒸发组件之间通过壳程相互联通。

具体来说，在真空泵13的抽吸作用下，料液从料液槽1，经由进料阀门2控制，通过进料流量计3，依此进入第一换热器4、第二换热器5、第三换热器6的壳程，逐级加热，再进入第一多效蒸发组件7的中空纤维多孔膜的管程。透过第一多效蒸发组件7的中空纤维膜壁后，进入第一多效蒸发组件7的壳程，在塑料换热毛细管外壁蒸发后，未蒸发的料液由第一多效蒸发组件7的壳下出口73流出，进入第二多效蒸发组8的中空纤维多孔膜的管程。同样，逐级完成在第二多效蒸发组8、第三多效蒸发组9中料液的蒸发，最后，由料液浓水排出泵14排出。