[发明专利]多效轮换蒸发系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种多效轮换蒸发系统，用于化工、冶炼工业中，去除高盐度母液中的水分。

背景技术

多效蒸发器是一种将多台分离器（蒸发器）通过串联或并联方式组合构成一个蒸发系统，前一效分离器内蒸发产生的二次蒸汽作为后一效分离器的加热蒸汽，能使蒸汽能得到多次利用，从而提高热能利用率。通常多效蒸发系统应用于冶金、化工、制药等领域，采用相应的多效蒸发器，将母液中大量的水分蒸发出来，获得浓缩料液。一个蒸发器一般包括由循环管连接的加热器、分离器和循环泵组成，物料的输送方向与加热蒸汽流向相同，为顺流循环；物料的输送方向与加热蒸汽流向相反，为逆流循环。各蒸发器（各效分离器）之间由物料输送泵完成物料输送。

例如在硫酸铵生产中，由于冶炼原料较复杂，硫酸铵母液中含有钙、镁、钠、钾等硫酸盐杂质，母液在蒸发、浓缩、结晶过程中，钙、镁等硫酸盐容易过饱和，形成的细微结晶粘挂在蒸发器列管壁上，逐渐形成结垢，随着时间的延长，结垢逐渐增多，尤其是末效分离器，结垢现象更为严重，最终将列管堵塞，不得不停产对列管进行疏通。通过向料液中添加缓释剂、末效采用强制循环蒸发管路等，在一定程度上缓解了结垢现象，末效分离器结垢被消除，但前几效分离器的加热管依然会出现结垢，严重时会造成加热管路堵塞，无法进行正常生产，不得不停产，花费大量的人力物力进行疏通除垢。在公告号为CN201135788Y、申请号为200720159357.X的中国发明专利公开了一种“强制循环多效蒸发系统”，其采用全强制循环蒸发管路，通过改变循环方式来达到清除结垢的目的，此发明适用于氧化铝生产中料液蒸发，且全强制循环需耗费大量的电力。

发明内容

本发明的目的是针对成分复杂、盐度较高的母液，由于蒸发过程中加热管结垢不可避免，提供一种轮换多效蒸发系统，减少因分离器结垢造成的停产，保证母液蒸发的连续生产。

    为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：多效轮换蒸发系统，包括料液总管、蒸汽总管、依次串联在料液总管与蒸汽总管之间的多效蒸发器以及与末效蒸发器连接的第一强制循环蒸发器，所述蒸发器包括加热器和与加热器连接的分离器，加热器通过第一进料管与进料总管连接，加热器通过第一进汽管与蒸汽总管连接，分离器通过第一出汽管与蒸汽总管连接，分离器通过第二出料管与料液总管连接，第二出料管上设有输送泵，加热器通过第一出料管与第二出料管连接并且第一出料管连接在分离器与输送泵之间的第二出料管上；所述第一强制循环蒸发器为由串联分离器、降膜加热器、循环泵和升膜加热器依次连接构成的循环回路，第一强制循环蒸发器还包括与升膜加热器连接的第三出料管以及与串联分离器连接的第二出汽管；末效蒸发器分离器的第二出料管以及料液总管均连接第一强制循环蒸发器的串联分离器，末效蒸发器分离器的第一出汽管以及蒸汽总管均连接第一强制循环蒸发器的升膜加热器；每效蒸发器的第一进料管和第一出料管之间的料液总管上均设有第一料液阀；每效蒸发器的第一进汽管与第一出汽管之间的蒸汽总管上均设有第一蒸汽阀。

    还包括与第一强制循环蒸发器结构相同的第二强制循环蒸发器，第一强制循环蒸发器的第二出汽管连接第二强制循环蒸发器的升膜加热器，第一强制循环蒸发器的第三出料管连接第二强制循环蒸发器的串联分离器，第三出料管设有开关料液阀。

第二强制循环蒸发器的第二出汽管上设有真空泵。

第一进料管上设有进料管料液阀，第一进汽管上设有进汽管蒸汽阀，第一出汽管设有出汽管蒸汽阀，第二出料管上设有出料管料液阀。 

本发明所述的多效轮换蒸发系统，具有以下有益效果：

1、对高盐度母液蒸发作业来说，常规蒸发技术中各效分离器的蒸发负担较重，循环料液含水率达不到要求，并且容易出现结垢停产停车；本发明所述的多效轮换蒸发系统，由于后两效采用了强制循环蒸发管路，减轻了各效的蒸发负担。

2、由于减轻了各效串联分离器的蒸发负担，减少了蒸汽消耗，并且结垢现象也有所缓解，尤其是对于首效来说，轮换清理结垢周期大大延长。

3、后两效为强制循环蒸发管路，母液的循环借助强制循环泵的推力，母液循环速度加快，即使在后效或后两效出现了大量的结晶，也不会出现结晶粘挂现象，列管基本不会出现结垢。从而解决了后两效的结垢问题。