[发明专利]一种对多效蒸发系统中热量回收利用的系统及其处理方法

说明书

本发明提供了一种对多效蒸发系统中热量回收利用的系统及其处理方法，所述系统包括与多效蒸发系统中末效蒸发装置并联和/或串联的蒸发装置，所述蒸发装置底部设有供热装置，供热装置的热源为温度为90℃～130℃的低温位热源。本发明充分利用多效蒸发器中末效低温热阱，回收其他工艺装置的低温位热量，减少首效蒸发器鲜蒸汽用量或减少浓缩废液后处理费用。

技术领域

本发明属于蒸发设备技术领域，涉及一种对多效蒸发系统中热量回收利用的系统及其处理方法。

背景技术

多效蒸发(包括二效、三效、四效或五效等)多用于废水和废液的浓缩，其基本原理是前一效蒸发塔蒸发出的蒸汽作为后一效蒸发塔再沸器的热源，第一效蒸发塔热源多为蒸汽。

为了能够充分利用蒸汽的热量，系统在最后一效蒸发塔冷却器后设置抽真空设备，随着真空度的增加，从第一效蒸发塔至最后一效蒸发塔操作压力、温度逐渐降低，从而使得蒸汽热量得到了梯级利用。

图1为某石化丙烯腈废水四效蒸发流程，64.08t/h的丙烯腈化学废水(水含量为98.98wt％)，经四效蒸发浓缩后，44.856t/h的二次蒸汽经冷凝后排出装置，19.224t/h浓缩废液至焚烧炉燃烧(水含量为96.68wt％)。其中，四效蒸发中第一效蒸发塔的热源为低压蒸汽，第四级蒸发后的废液送至焚烧炉处理，末效蒸发塔的操作温度为60.2℃。

目前，针对现有蒸发工艺主要采用以下几种节能技术：

(1)多效并流法MVR系流程

二效并流法MVR流程，此流程将MVR技术与多效蒸发技术耦合(CN 106730958A公开了一种二效并流法MVR蒸发系统)。

此流程主要由蒸发器、闪蒸器和压缩机组成，其主要工艺过程为：

①稀溶液被压缩机升温升压后的蒸汽加热后进入一效闪蒸器进行气液分离，产生二次蒸汽和一次浓缩液；

②一次浓缩液被一效闪蒸器的二次蒸汽加热后进入二效闪蒸器进行气液分离，产生二次蒸汽和二次浓缩液；

③自二效的二次蒸汽经压缩机升温升压后作为一效蒸发器热源。

该流程虽然可以整体提高系统的效率，但其整个系统中包含压缩机，设备投资较大；并且，该系统需要利用高品位的电驱动系统运行，耗电量大，生产成本较高。

(2)低温热驱动多效蒸发

低温热驱动多效蒸发为基于朗肯循环的低温热驱动多效蒸发的流程。

此流程主要由蒸发设备、冷却器和多效蒸发器及泵组成，蒸发设备包括预热器、蒸发器和过热器。此系统的主要工艺过程为：

①来自石化企业的低温余热物料作为热源，在蒸发设备中与换热工质换热；

②换热工质在蒸发设备内换热：换热工质在蒸发设备的预热器和蒸发器中与低温余热源进行换热，进而被加热甚至蒸发；

③换热工质在蒸发设备的过热器设备中转化成过热蒸汽；

④换热工质转化成的过热蒸汽在多效蒸发器的第一效蒸发器中与稀溶液进行换热，产生的二次蒸汽在多效蒸发器系统内进行重复换热，换热工质经第一效蒸发器冷凝下来；

⑤经多效蒸发器冷凝下的换热工质经冷却器进一步冷却到目标温度经泵加压后注射到蒸发设备中与低温余热源换热，实现一个循环。

此流程中，多效蒸发器系统由蒸发器、闪蒸器和冷凝器组成，其中第一效蒸发器的蒸汽来源于朗肯循环系统提供的高压蒸汽，然后在系统内与含盐浓液进行换热。含盐浓液产生二次蒸汽进入第二效蒸发器，依次递推，最终蒸汽被冷凝下来产生淡化水。