[发明专利]一种基于热力压缩的蒸发浓缩系统

权利要求书

1.一种基于热力压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：基于热力压缩和气体增湿除湿原理，吸收料液中水分，料液多次循环蒸发，水分回收，浓缩液结晶回收；它包括冷凝水储罐(1)，气液分离罐(2)，加热器(4)，过滤机(5)，喷淋填料塔(6)，蒸汽喷射泵(7)，原料储罐(9)，循环液罐(10)，风机(8)和泵，所述泵包括进料泵(32)和循环泵(33)；

所述原料储罐(9)中的原料经过滤机(5)过滤掉粗粒杂质后在进料泵(32)作用下进入加热器(4)中加热；料液经所述加热器(4)加热到指定温度后进入所述喷淋填料塔(6)中，与载湿气体逆流传热传质；料液落入喷淋填料塔(6)的底部，在循环泵(33)作用下流入循环液罐(10)，料液通过所述循环液罐(10)的溢流口流出与经过所述过滤机(5)过滤后的原液混合，重复上述蒸发浓缩过程；载湿气体升温增湿后进入蒸汽喷射泵(7)，通过蒸汽的裕压提高载湿气体的品位，并与蒸汽混合，混合气体进入加热器(4)加热循环料液，混合气体温度降低，冷凝水冷凝；降温除湿后的气体和冷凝水在气液分离罐(2)内分离，冷凝水流入冷凝水储罐(1)内；降温除湿的气体经气体循环管路在风机(8)作用下进入所述喷淋填料塔(6)内，完成气路循环；

系统还包括结晶罐(11)，所述喷淋填料塔(6)通过管道与循环泵(33)、循环液罐(10)相连组成料液循环通路；所述循环液罐(10)底部与结晶罐(11)相连，用于进入结晶罐的固体结晶回收；

所述蒸汽喷射泵(7)包括喷嘴，混合室，喉管，扩压室部分，设有第一进口管(71)，第二进口管(72)，第一出口管(73)；第一进口管(71)与喷淋填料塔(6)相连用于升温吸湿后的气体流入，第二进口管(72)与蒸汽相连，蒸汽通过喷嘴时产生高速气流，在引流作用下，蒸汽膨胀，载湿气体压缩，载湿气体热值增加，载湿气体和蒸汽在混合室内混合，混合后的气体通过第一出口管(73)进入加热器(4)中加热循环料液，混合气体温度降低，冷凝水冷凝回收。

2.根据权利要求1所述的基于热力压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：所述喷淋填料塔(6)包括第一进口管(61)，第一出口管(62)，第二进口管(63)，第二出口管(64)；所述第一进口管(61)与喷淋装置相连，用于加热料液的均匀流出，强化直接接触传热传质效果；所述第一出口管(62)与循环泵(33)相连，用于浓缩料液的流出；所述第二进口管(63)位于喷淋填料塔(6)的底部，用于载湿气体的流入，第二出口管(64)位于喷淋填料塔(6)的顶部，通过管道与蒸汽喷射泵(7)和加热器(4)相连，用于加热循环料液。

3.根据权利要求1所述的基于热力压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：所述泵还包括增压泵(31)，所述加热器(4)，设有第一进口管(41)，第一出口管(42)，第二进口管(43)，第二出口管(44)；所述第一进口管(41)通过管道与增压泵(31)相连用于混合料液进入，混合料液和混合气体逆流流动；所述第一出口管(42)与喷淋填料塔(6)的第一进口管61相连；第二进口管(43)与蒸汽喷射泵(7)的第一出口管(73)相连，第二出口管(44)与气液分离罐(2)相连。

4.根据权利要求1所述的基于热力压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：所述气液分离罐(2)用于分离冷凝水与载湿气体，所述气液分离罐(2)的第二出口管(23)位于气液分离罐(2)底部与冷凝水储罐(1)相连用于冷凝水流出，气体通过第一出口管(22)流出。

5.根据权利要求1所述的基于热力压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：系统达到稳定运行时需要经历三个阶段，即进料阶段、自循环阶段和稳定运行阶段；进料阶段，打开进料阀(121)，关闭出口阀(122)和循环阀(123)，启动进料泵(32)和增压泵(31)，并开始加热料液；自循环阶段，当喷淋填料塔(6)和循环液罐(10)内的液位达到一定高度后，停止进料泵(32)，关闭进料阀(121)，打开循环阀(123)并启动循环泵(33)，保持蒸发浓缩状态；稳定运行阶段，监控循环液罐内循环料液浓度，当其达到所需浓度时，打开出口阀(122)，并再次开启进料阀(121)，启动进料泵(32)，通过控制阀门开度，控制原沼液与浓缩沼液的流量配比，使得混合沼液的浓度经单次蒸发达到浓缩要求。

6.根据权利要求1所述的基于热力压缩的蒸发浓缩系统，其特征在于：离开气液分离罐的气体根据应用场合不同，可直接排空到大气中，也可经气体循环管道进入喷淋填料塔内循环上述蒸发过程，完成强制气体循环。