[发明专利]虹吸式浆状物料换热器串联组合方法

摘要

一种虹吸式浆状物料换热器串联组合及多级闪蒸分离溶剂的方法，利用工艺系统中的料位差并借助大气压力能，虹吸推动料浆通过多级串联的直立∩型换热器对流传热，各级闪蒸料位自动恒定、热量循环利用。料位总高差7.5m、料浆密度1480 kg/m3、饱和蒸汽压40 kPa条件下，串联的有效传热管总长度≥48m，管内流速≥1.5m/s，传热系数大于900W/m2.℃。采用三级串联组合∩型换热器及与之相连的带热泵的闪蒸器对100℃以下水溶液料浆进行溶剂分离，溶剂蒸汽冷凝回收，冷凝热通过热泵提升为∩型换热器的热源循环利用，使溶剂分离能耗低于80 kW/t‑水蒸汽。

主权项

一种虹吸式浆状物料换热器串联组合的方法，其特征在于利用工艺系统中浆状物料在前后工序之间的料位高差并借助于大气压力能，无泵推动料浆通过多台串联的直立∩型换热器管内连续流动对流传热，在料浆料位高差7.5m、料浆密度1480kg/m3、料浆饱和蒸汽绝对压力Ps≤40kPa的条件下，多台串联的∩型换热器传热管总长度不少于48m，料浆在管内的流速≥1.5m/s，换热器的传热系数大于900W/m2.℃；直立∩型换热器的进口端和出口端是具有相同换热管数量、规格和布管方式的固定管板式管壳换热器，其上端面位于同一水平面、并由一段曲率半径不大于0.8m的∩型圆管封闭连接，下端面位于各自所在料浆罐的料浆液面以下至少2.0m；进口端所在料浆罐的料位比出口端所在料浆罐的料位高h，料浆平均密度ρ，温度T，饱和蒸汽压Ps，大气压力Po，则该换热器的∩型顶部距进口端所在料浆罐的液面之间垂直高度H不超过[(Po－Ps)/(g·ρ)‑h/2]计算值的95％；除第一台而外，所有串联的∩型换热器进口端料位高度均与其前一台出口端料位高度相同；每2.5m料位高差即可推动一台有效换热长度为18m的∩型换热器在管内流速≥1.5m/s的条件下对流传热，n台结构与放置方法均相同的∩型换热器串联组合，n等于第一台进口端所在料浆罐料位高度与最末一台出口端所在料浆罐料位高度之差除以2.5的数值取整；串联的所有∩型换热器顶部均设有带密封阀的排气口，启动之前开启密封阀抽气，直至排气口充满液体时关闭密封阀，换热器即可进入虹吸流动工况；所指料浆是水溶液与悬浮固体颗粒的混合物，固体颗粒物含量质量百分数为1％～40％。