連續擴容蒸發器的製作方法

2023-05-19 21:34:51 3

專利名稱：連續擴容蒸發器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種蒸餾濃縮化工液體並回收利用化學產品的設備，具體 地說是一種可以將廢淡鹼濃縮後再利用的連續擴容蒸發器。
技術背景PH型連續擴容蒸發器是一種負壓蒸發濃縮設備。適用於印染企業廢淡鹼濃 縮再利用及化工蒸餾濃縮化工液體。所謂擴容，就是其主要作用是某種液體在 特定的條件下，通過加壓後突然釋放，產生擴容效果，蒸發器是在一定條件下 產生汽化，使水蒸氣蒸發，水汽分離，使液體濃縮到理想的濃度。印染企業在生產過程中，有一道必經工藝——絲光，通過絲光後才能達到 布面的工藝要求，產品質量才會提高。然而在絲光過程中會產生大量的廢液鹼， 如不進行及時回收，既浪費能源，又造成了環境汙染，而且增加了汙水處理的 pH值超標用酸中和及處理難度，不利於社會與環境保護。 發明內容本實用新型的目的在於設計一種連續擴容蒸發器，以便回收並利用化工液 體，減少環境汙染。按照本實用新型提供的技術方案，在擴容本體內有若干個擴容單元，在擴 容本體的一側設置排熱室，排熱室的輸出端連接二次加熱器，在沸騰室上設置 大捕液器及濃鹼出口；在每個擴容單元內及排熱室內的上部設置冷凝器，在每 個擴容單元內的下部設置蒸發盤，相鄰兩個擴容單元的冷凝器間利用冷凝管相 互連通，相鄰兩個擴容單元的蒸發盤利用導流管相互連通；在每個擴容單元上 有落水鬥，落水鬥上設置與冷凝水桶連通的冷凝水管，在排熱室下設置廢淡鹼 進口管，在第一級擴容單元的冷凝器上設置與外加熱器連通的進液管，外加熱 器的排液管與第一級擴容單元的蒸發盤連通，外加熱器採用疏水器把加熱器內 冷凝水排出。在大捕液器的輸出端利用管道連接水噴射器，該水噴射器的進口與噴射泵 連接，出口設置用於連接水池的管道，大捕液器的輸出端與其負壓口連接。在 沸騰室上利用管道連接噴淋泵與濃鹼循環桶，噴淋泵與濃鹼循環桶相互連接。在每個擴容單元的底部設置排汙管道；每個擴容單元的冷凝器從左至右依 次利用冷凝管相互連接；每個擴容單元的蒸發盤利用導流管從右至左依次連接； 在相鄰兩個擴容單元間設置真空串聯管，在每根真空串聯管上安裝用於調節真 空度的調節片。在擴容單元內，冷凝器的一側設置擋水板，在擴容單元的內壁、擋水板的 上方設置收集冷凝水的受水槽，在受水槽與擋水板間設置起引導水流作用的導 流板，在擋水板後設置落水鬥。導流管的一端指向擴容單元的底部，並且該端 的端部低於蒸發盤的底部；導流管的上端與下一級擴容單元中的蒸發盤連接；在蒸發盤的底部設置小孔。在排熱室下部利用管道連接循環泵與冷凝器入口端 連接。本實用新型的優點是利用本裝置後，可有效提高處理廢鹼的能力和減少環境汙染。

圖1是本實用新型的立體示意圖。圖2是本實用新型的側面示意圖。 圖3是擴容單元示意圖。
具體實施方式
如圖所示在擴容本體8內有若干個擴容單元14，在擴容本體8的一側設 置排熱室5，排熱室5的輸出端連接二次加熱器4，在沸騰室2上設置大捕液器 3及濃鹼出口 25;在每個擴容單元14內及排熱室5內的上部設置冷凝器28，在 每個擴容單元14內的下部設置蒸發盤32，相鄰兩個擴容單元14的冷凝器28間 利用冷凝管7相互連通，相鄰兩個擴容單元14的蒸發盤32利用導流管33相互 連通；在每個擴容單元14上有落水鬥36，落水鬥36上設置與冷凝水桶18連通 的冷凝水管30，在排熱室5下設置廢淡鹼進口管16，在第一級擴容單元14的 冷凝器28上設置與外加熱器11連通的進液管12，外加熱器11的排液管9與第 一級擴容單元14的蒸發盤32連通，外加熱器採用疏水器把加熱器內冷凝水排出o在大捕液器3的輸出端利用管道連接水噴射器1，該水噴射器1的進口與噴 射泵23連接，出口設置用於連接水池24的管道，大捕液器3的輸出端與其負 壓口連接。在沸騰室2上利用管道連接噴淋泵21與濃鹼循環桶20，噴淋泵21 與濃鹼循環桶20相互連接。在每個擴容單元14的底部設置排汙管道34;每個擴容單元14的冷凝器28 從左至右依次利用冷凝管7相互連接；每個擴容單元14的蒸發盤32利用導流 管33從右至左依次連接；在相鄰兩個擴容單元14間設置真空串聯管31，在每 根真空串聯管31上安裝用於調節真空度的調節片。在擴容單元14內，冷凝器28的一側設置擋水板29，在擴容單元14的內壁、 擋水板29的上方設置收集冷凝水的受水槽27，在受水槽27與擋水板29間設置 起引導水流作用的導流板35，在擋水板29後設置落水鬥36。導流管33的一端指向擴容單元14的底部，並且該端的端部低於蒸發盤32 的底部；導流管33的上端與下一級擴容單元中的蒸發盤32連接；在蒸發盤32 的底部設置小孔。在排熱室5下部利用管道連接循環泵19與冷凝器28入口端 連接。上述各構件的作用如下1、擋水板，在設計擋水板29的基礎上，考慮到受汽化後汽流上升速度與流量以及鹼與水蒸汽的分離高度、阻力、死角等因素，合理設計出一定的高度使鹼液不隨汽化後蒸發外跑。並減少了 75%以上死角，使氣流上升阻力減之最 小。液體汽化後會產生上升汽流，擋水板29的作用是在一定高度時使水蒸汽進入擋水板29的內槽，鹼液由於比重關係擋在擋水板29外，回落到箱體底部。2、 檢修人孔，各級蒸發室通過使用一段時間熱交換後，會產生結垢，定期 打開人孔進入蒸發室維護保養是必要的，在這方面我公司設計生產的PH型連續 擴容蒸發器各蒸發室均有維修人孔，方便維護保養及維修，使設備使用壽命大 大延長。蒸發器的工作效率由於經常維修保養而不會降低。3、 排熱室5，各級蒸發室的液體經汽化後進行蒸發，但有部分汽化後汽水 沒有進入擋水板29，隨著空氣氣流而未凝結成冷凝水排出。多級蒸發器是用外 加冷水進行冷卻，使汽化後的冷凝氣體冷凝成水後外排。本發明採用了汽化的 餘汽水再加熱的原理，把該氣體送入溫度低於該汽化氣體的需熱量的末級沸騰 室，排熱室5的溫度8(TC，沸騰室溫度48。C，加熱至55'C，得到充分利用餘熱 的目的而節約能源。並且在排熱室改造成減少氣流死角的排熱室。4、 沸騰室2，原來的沸騰室2的工作原理是在真空度0.09MPe時，溫度在 48°C，雖然達到沸騰效果，但是由於跑熱等其它原因，達不到原定理想設計要 求。本發明的沸騰室2中加裝了餘熱利用裝置，使沸騰室2內的沸騰室溫度在 原48。C基礎上，提高到55i:，保證滿足溫度範圍18°C。5、 冷凝器28，要求冷凝水不帶鹼。針對原來的冷凝水帶鹼問題進行著重設 計，因為汽化後的冷凝水在稀液鹼中蒸發，計算時對擋水板29的安裝高度又相 對較嚴格。計算時萬一出錯或安裝不妥又會產生嚴重帶鹼現象，這樣既浪費能 源，又汙染環境。冷凝水的pH值為7.8，且確定冷凝水接收合理。並每級裝有 視鏡玻璃，使其能夠方便觀察每級冷凝水出水質量。6、 擴容本體，擴容本體8的主要作用是在通過水噴射器1抽真空產生負壓， 同時在外加熱器ll作用下加熱，使溫度升高成正壓情況下進行汽化，達到汽水 分離的作用。具體工作過程如下1、 預處理由絲光機產出的廢鹼用泵送入儲鹼罐。儲鹼罐一般為立式，每 個罐根據用戶場地安排容積大小。再用泵送入過濾器進行過濾處理，使鹼液比 較乾淨進入擴容蒸發器。淡鹼進入PH型連續擴容蒸發器時用流量計控制流量， 進鹼量按機臺設計處理量為準。2、 抽真空用噴射泵23將高壓水輸送給水噴射器1，高壓水在水噴射器l上部的噴嘴噴射入文氏管，依據射流原理，把空氣帶走，產生負壓。目的是使PH型連續擴容蒸發器設備產生負壓，在負壓狀態下，溫度沸點可降低很多，節 約能源。負壓數值最高時應為0.09MPe以上。由於設備內通過水噴射器1抽真空後產生一定的真空，通過調節使第一級 擴容單元至最後級擴容單元間依次產生一定的真空差，離水噴射器距離越近，真空度越高，越遠真空度越低，在每個擴容單元14中的真空串聯管31上安裝 調節片，通過轉動調節片，以改變真空串聯管31的通流面積，使各級擴容單元 14具有一定的真空差。在抽真空前應先調節真空度擴容蒸發器內通過水噴射器1抽真空後產生一定的真空，通過調節使第一級擴容單元至末級擴容單元間依次產生一定的真空差；並且，離水噴射器l距離越近，真空度越高，越遠真空度越低。3、 冷凝淡鹼液在負壓的作用下進入第七級擴容單元14內。通過循環泵19送入冷凝器28中，然後依次逐個通過冷凝管7進入下級冷凝器28中，再通 過加熱後進入擴容單元14內進行蒸發，產生的冷凝水收集後送入冷凝水桶18 內；4、 加熱經冷凝器28預熱的淡鹼液在排出冷凝水後，在第一級擴容單元 14上，利用外加熱器11把液體溫度升高到10(TC;由於液體在常溫情況下，溫 度一般為20'C，要將常溫2(TC的液體進行蒸發，則仍然要加溫，溫度到10(TC 以上時才能蒸發。5、 蒸發加熱後的淡鹼液被送入第一級擴容單元14下部的蒸發盤32內， 蒸發盤32的底部有若干小孔，使蒸發了一部分水後的鹼液在蒸發盤32的小孔 中流入擴容單元14的底部；並依次逐個經由導流管33進入相鄰的下一級擴容 單元14的蒸發盤32中；主要作用是由於循環泵的作用，液體在流動時蒸發麵 積越大越容易蒸發，蒸發器就是為增加蒸發麵積而設，蒸發器的底部有很多小 孔，使液體在蒸發器小孔中流出，液體流動時的液體與空間接觸面積可擴大幾 倍。6、 排熱經過蒸發後的鹼液在最後級擴容單元14的輸出端被其導流管33 引入排熱室5內，在排熱室5內進行排熱；同時將部分汽化後並未凝結成冷凝水的蒸汽送入二次加熱器4內；各級蒸發室的液體經汽化後進行蒸發，但有部分汽化後汽水沒有進入擋水板，隨著空氣氣流而未凝結成冷凝水排出。多級蒸 發器是用外加冷水進行冷卻，使汽化後的冷凝氣體冷凝成水後外排。本擴容採 用了汽化的餘汽水再加熱的原理，把該氣體送入溫度低於該汽化氣體的、而需熱量的末級沸騰室，排熱室溫度8(TC，沸騰室溫度48'C，加熱至55'C，得到充 分利用餘熱的目的而節約能源。並且在排熱室改造成減少氣流死角的排熱室。7、 沸騰利用排熱室5內70 9(TC不凝結氣體加熱沸騰室2內的鹼液；早 期設計的沸騰室工作原理是在真空度0.09MPe時，溫度在48'C，雖然達到沸騰 效果，但是由於跑熱等其它原因，達不到原定理想設計要求。現我公司設計時 加裝了餘熱利用裝置，使沸騰室溫度在原48。C基礎上，提高到55。C，保證滿足 溫度範圍18°C。8、 捕液經過沸騰後的水蒸汽進入旋風分離捕液器3內，利用鹼與水的比重原理，將鹼與水相互分離，其中水被水噴射器l帶至水池24內，留下的濃鹼 經濃鹼出口 25回流至沸騰室2;蒸汽同時隨著水向外跑出，沒有分離的鹼液則 回流進沸騰室2內。在蒸發過程中，汽化後的水汽及部分鹼液同時向上蒸發， 由於在抽真空抽汽，把部分鹼液也會帶到外邊，捕液器的作用是不使鹼液向外 跑出，它產生一種螺旋即旋風，利用鹼與水的比重原理，使水蒸氣隨著抽真空 向外跑出，鹼液則通過旋風分離後回流進沸騰室2內。9、 循環利用循環泵19將經過最後級擴容單元14的蒸發器蒸發後的鹼液 再次輸送至第一級擴容單元14的冷凝器入口，使鹼液在擴容本體8內的各個擴 容單元中再次逐個循環流動，在每個循環中均通過外加熱器11進行加熱處理；主要作用是液體在一定工作範圍內用循環泵19強制提升，送到外加熱器11進 行加熱處理。經加熱後的液體進入擴容單元14的第一級內，由於真空差的作用，回流到最後級擴容單元14內，再經過管道進入循環泵19的進口，不斷循環。 由於液體在循環流動，各級擴容單元14的蒸發速度比靜態熱交換要高出許多。 10、濃鹼循環在捕液後再進行濃鹼循環，在蒸發時，對於未達到所需濃度的鹼液，再次通過噴淋泵21與濃鹼循環桶及沸騰室2進行噴淋蒸發，以提高 鹼液的濃度，達到濃度的鹼液則由濃鹼出口 25排出。
權利要求1、連續擴容蒸發器，包括位於擴容本體(8)內的若干個擴容單元(14)，在擴容本體(8)的一側設置排熱室(5)，排熱室(5)的輸出端連接二次加熱器(4)，在沸騰室(2)上設置大捕液器(3)及濃鹼出口(25)；在每個擴容單元(14)內及排熱室(5)內的上部設置冷凝器(28)，在每個擴容單元(14)內的下部設置蒸發盤(32)，相鄰兩個擴容單元(14)的冷凝器(28)間利用冷凝管(7)相互連通，相鄰兩個擴容單元(14)的蒸發盤(32)利用導流管(33)相互連通；在每個擴容單元(14)上有落水鬥(36)，落水鬥(36)上設置與冷凝水桶(18)連通的冷凝水管(30)，在排熱室(5)下設置廢淡鹼進口管(16)，在第一級擴容單元(14)的冷凝器(28)上設置與外加熱器(11)連通的進液管(12)，外加熱器(11)的排液管(9)與第一級擴容單元(14)的蒸發盤(32)連通，外加熱器採用疏水器把加熱器內冷凝水排出。
2、 如權利要求1所述的連續擴容蒸發器，其特徵是在大捕液器(3)的 輸出端利用管道連接水噴射器(1)，該水噴射器(1)的進口與噴射泵(23)連 接，出口設置用於連接水池(24)的管道，大捕液器(3)的輸出端與其負壓口 連接。
3、 如權利要求1所述的連續擴容蒸發器，其特徵是在沸騰室(2)上利 用管道連接噴淋泵(21)與濃鹼循環桶(20)，噴淋泵(21)與濃鹼循環桶(20) 相互連接。
4、 如權利要求1所述的連續擴容蒸發器，其特徵是在每個擴容單元(14)的底部設置排汙管道(34);每個擴容單元(14)的冷凝器(28)從左至右依次 利用冷凝管(7)相互連接；每個擴容單元(14)的蒸發盤(32)利用導流管(33) 從右至左依次連接；在相鄰兩個擴容單元(14)間設置真空串聯管(31)，在每 根真空串聯管(31)上安裝用於調節真空度的調節片。
5、 如權利要求1所述的連續擴容蒸發器，其特徵是在擴容單元(14)內， 冷凝器(28)的一側設置擋水板(29)，在擴容單元(14)的內壁、擋水板(29) 的上方設置收集冷凝水的受水槽(27)，在受水槽(27)與擋水板(29)間設置 起引導水流作用的導流板(35)，在擋水板(29)後設置落水鬥(36)。
6、 如權利要求1或4所述的連續擴容蒸發器，其特徵是導流管(33)的 一端指向擴容單元(14)的底部，並且該端的端部低於蒸發盤(32)的底部； 導流管(33)的上端與下一級擴容單元中的蒸發盤(32)連接；在蒸發盤(32) 的底部設置小孔。
7、 如權利要求1所述的連續擴容蒸發器，其特徵是在排熱室(5)下部 利用管道連接循環泵(19)與冷凝器(28)入口端連接。
專利摘要本實用新型屬於一種蒸餾濃縮化工液體並回收利用化學產品的設備，具體地說是一種可以將廢淡鹼濃縮後再利用的連續擴容蒸發器。按照本實用新型提供的技術方案，在擴容本體內有若干個擴容單元，在擴容本體的一側設置排熱室，排熱室的輸出端連接二次加熱器，在沸騰室上設置大捕液器及濃鹼出口；在每個擴容單元內及排熱室內的上部設置冷凝器；在每個擴容單元上有落水鬥，在第一級擴容單元的冷凝器上設置與外加熱器連通的進液管，外加熱器的排液管與第一級擴容單元的蒸發盤連通，外加熱器採用疏水器把加熱器內冷凝水排出。本實用新型可以回收並利用化工液體，減少環境汙染。
文檔編號B01D1/00GK201105168SQ200720046599
公開日2008年8月27日 申請日期2007年10月19日 優先權日2007年10月19日
發明者俞國興 申請人:俞國興