[发明专利]一种闭式热泵低温蒸发结晶处理设备及其蒸发结晶处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种闭式热泵低温蒸发结晶处理设备及其蒸发结晶处理方法。

背景技术

蒸发结晶是一个基本的化工操作单元，目前很多领域都有涉及到蒸发结晶环节。而蒸发结晶涉及到液体从液相转变到气相，其蒸发潜热是非常巨大的，这就造成蒸发结晶环节耗能巨大。而且由于蒸发结晶温度较高，对蒸发设备的材质也有较高的要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种降低制造成本、综合能耗低的闭式热泵低温蒸发结晶处理设备及其蒸发结晶处理方法。

本发明，一种闭式热泵低温蒸发结晶处理设备，包括闭式热泵冷凝器、电子膨胀阀、干燥机、冷冻水循环泵、结晶罐、离心机、晶浆罐、晶浆泵、闭式热泵蒸发器、强制循环泵、旋流器、旋流器进料泵、蒸发结晶分离室、循环风扇、冷凝水泵、加热板换热器、冷凝水储罐和冷凝板换热器；闭式热泵冷凝器通过冷冻水循环泵与冷凝板换热器连接，构成饱和水蒸汽冷凝回路，电子膨胀阀与闭式热泵冷凝器及闭式热泵蒸发器相连；闭式热泵蒸发器通过强制循环泵与加热板换热器相连，构成循环风热量传递系统；冷凝水储罐与冷凝板换相连，通过冷凝水泵排出冷凝水，构成凝结水排出系统；冷凝板换热器和加热板换热器通过蒸发结晶分离室、循环风扇形成另一个水的蒸发与冷凝的闭路循环回路；蒸发结晶分离室通过旋流器进料泵连接旋流器，旋流器连接结晶罐，结晶罐连接离心机，离心机经由晶浆罐并通过晶浆泵一路连接干燥机，另一路连接蒸发结晶分离室。

本发明，一种闭式热泵低温蒸发结晶处理设备的蒸发结晶处理方法，闭路式热泵低温蒸发结晶处理设备包括闭式热泵冷凝器、电子膨胀阀、干燥机、冷冻水循环泵、结晶罐、离心机、晶浆罐、晶浆泵、闭式热泵蒸发器、强制循环泵、旋流器、旋流器进料泵、蒸发结晶分离室、循环风扇、冷凝水泵、加热板换热器、冷凝水储罐和冷凝板换热器；闭式热泵冷凝器通过冷冻水循环泵与冷凝板换热器连接，构成饱和水蒸汽冷凝回路，其利用闭路式热泵产生的冷量，利用水把冷量传递给循环风，使循环风降温，从使饱和水蒸汽实现冷凝；电子膨胀阀与闭式热泵冷凝器及闭式热泵蒸发器相连，实现制冷剂的不断的液化及汽化，从而得到热量和冷量；闭式热泵蒸发器通过强制循环泵与加热板换热器相连，构成循环风热量传递系统；冷凝水储罐与冷凝板换相连，通过冷凝水泵排出冷凝水，构成凝结水排出系统；冷凝板换热器和加热板换热器通过蒸发结晶分离室、循环风扇形成另一个水的蒸发与冷凝的闭路循环回路，循环风在加热板换热器不断的加热干燥，然后在蒸发结晶分离室通过与溶液大面积的接触，完成溶液的蒸发浓缩结晶过程，溶液从蒸发结晶分离室出来后进入冷凝板换热器，完成循环风的降温过程，水蒸汽凝结成冷凝水并排放；蒸发结晶分离室通过旋流器进料泵连接旋流器，旋流器连接结晶罐，结晶罐连接离心机，离心机经由晶浆罐并通过晶浆泵一路连接干燥机，另一路连接蒸发结晶分离室；循环回路中的上部清液回到蒸发结晶分离室继续蒸发结晶，下部带有大量晶体的晶液进入结晶罐，结晶罐里面的晶体与晶浆进入离心机分离出晶体；其后，晶浆进入晶浆罐并通过晶浆泵把一部分晶浆打到干燥机，另一部分晶浆回流到蒸发结晶分离室。

本发明，具有如下积极效果：

1）、本发明，采用低温蒸发，系统属于常压状态，设备就可以采用低廉价格的塑料设备，使设备投入降低了90%以上；本发明属于20-50℃的低温蒸发，对热敏性物质的破坏也是最小；本发明属于低噪音、低振动的蒸发；

2）、本发明的闭式热泵低温蒸发结晶，属于蒸发与制冷的结合。目前，闭式热泵一般只是应用到其中的制冷环节，空气能热水器只是利用到其中的制热环节，而且，其能耗的代表值COP也较低，一般不超过6，这就给应用到蒸发结晶环节造成了非常高的能耗，其蒸发一吨水的耗能大于100kwh的电；而本发明的闭式热泵低温蒸发结晶的COP值可以达到23，大大降低了蒸发每吨水的能耗。

本发明，适用于但不局限于食品发酵行业、制药行业、生物工程行业、化工行业、冶炼行业、轮船海水淡化领域及废水零排放等领域的蒸发浓缩结晶。因此，本发明，具有降低制造成本、综合能耗低的优点。

下面实施例结合附图说明对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图。