[发明专利]机械蒸汽再压缩降膜蒸发工艺方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械蒸汽再压缩蒸发系统(MVR)，主要用于高含盐废水处理系统，可将废水中的盐分进行蒸发浓缩和结晶，冷凝后的水可以回收利用，形成盐分固体可以作为回收资源，实现废水的“零排放”的系统。

背景技术

早在上世纪60年代，德国和法国已经成功的将机械式蒸汽再压缩技术应用于化工、制药、造纸、污水处理、海水淡化等行业。

“机械式蒸汽再压缩”蒸发系统简称MVR蒸发器是英文(Mechanical Vapor Recompression)的缩写。它是国际上二十世纪九十年代末开发出来的一种新型高效节能蒸发设备。MVR蒸发器是采用低温和低压汽蒸技术和清洁能源----“电能”，产生蒸汽，将媒介中的水分分离出来。目前MVR是国际上最先进的蒸发技术，是替代传统蒸发器的升级换代产品，只有北美和欧洲等一些发达国家掌握了该项技术在众多领域中的应用。

MVR蒸发器从2007年起开始从北美和欧洲进入中国市场，主要应用在食品深加工、奶制品行业和饮料等行业。随着经济的飞速发展，我国水环境污染也越来越严峻，所以工业企业废水“零排放”被提上日程，目前，国内高盐废水处理系统中的蒸发装置多采用普通多效蒸发装置，相较于机械蒸汽再压缩蒸发系统(MVR蒸发系统)能耗较高、稳定性较低、占地面积大、运行成本较高。

发明内容

为了解决上述难点，本发明提供一种机械蒸汽再压缩降膜蒸发工艺方法及其系统，使蒸汽循环再利用，大大降低能源消耗，污废水处理能力大大提高，自动化程度高，操作简单方便，适用于规模化生产。

本发明的技术方案是：一种机械蒸汽再压缩降膜蒸发工艺方法，具体步骤如下：

1)高盐废水预处理：物料通过进料泵进入预热器，利用降膜蒸发器二次蒸汽冷凝下来的凝结水作为预热器的热源，将物料预热，预热后的物料进入液体混合装置，与降膜蒸发器的蒸发室出来的液体混合后送入降膜蒸发器；

2)降膜蒸发系统：物料经入降膜蒸发器后，经过蒸发器壳程蒸汽的间接加热，吸收热量后温度升高，然后进入蒸发室，由于蒸发室内为负压，物料进来后瞬间蒸发，大部分水变成二次蒸汽，由二次蒸汽出口排出；

3)蒸汽压缩循环再利用系统：由蒸发室出来的二次蒸汽进入蒸汽压缩机，蒸汽经蒸汽压缩机压缩后压力提高，同时温度也升高，重新返回降膜蒸发器的壳程被再次利用。新鲜蒸汽仅用于补充热损失和补充进出料热焓，大幅度减低蒸发器对外来新鲜蒸汽的消耗。

本发明还提供一种机械再压缩降膜蒸发系统，包括高盐废水预处理系统、降膜蒸发器、蒸汽压缩循环再利用系统；

所述高盐废水预处理系统包括第一给料泵、第一预热器、第二预热器、第二冷凝水泵、除气器、第二给料泵、蒸汽闪蒸罐、第一浓缩水泵；进料管道通过第一给料泵管道连接至第一预热器的进料口，第一预热器的出料口连接至第二预热器的进料口，第二预热器的出料口连接至除气器的进料口，同时降膜蒸发器的蒸发室液体出口连接至除气器底部进口，通过除气器将经除气器处理后的料液与降膜蒸发器中经蒸发室蒸发处理后的液体混合后，发送至第二给料泵，第二给料泵出口通过第一浓缩水泵管道连接至降膜蒸发器进料口，从而将混合料液输送至降膜蒸发器内部；

所述降膜蒸发器的凝结水出口连接至蒸汽闪蒸罐进液口，蒸汽闪蒸罐出气口通过第二冷凝水泵管道连接至第一预热器的蒸汽进口；通过蒸汽闪蒸罐和第二冷凝水泵将降膜蒸发器二次蒸汽冷凝下来的凝结水闪蒸后输送至第一预热器，对物料进行预热；充分利用系统的余热。

所述蒸汽压缩循环再利用系统包括蒸汽压缩机，蒸汽压缩机的进口连接降膜蒸发器的二次蒸汽出口，蒸汽压缩机的出口连接降膜蒸发器顶端的二次蒸汽循环进口；由蒸发室出来的二次蒸汽进入蒸汽压缩机，蒸汽经压缩后蒸汽的压力提高，同时温度也升高，重新返回降膜蒸发器的壳程被再次利用；同时，降膜蒸发器顶端的二次蒸汽循环进口连接外部蒸汽管道。

进一步的，包括冷凝水回收利用系统，所述冷凝水回收利用系统包括冷凝水箱、第一冷凝水泵，冷凝水箱的进液口连接第一预热器的蒸汽冷凝器水出口，冷凝水箱的出液口通过第一冷凝水泵管道连接至降膜蒸发器顶端的二次蒸汽循环进口和降膜蒸发器底端的液体进口；在系统工作完成后，通过控制第一冷凝水泵，实现对降膜蒸发器的冲洗，实现冷凝水回收利用，充分利用系统资源。