本專利涉及液體物料蒸發(fā)濃縮技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高效節(jié)能蒸發(fā)方法及裝置。
技術(shù)背景
蒸發(fā)是指將溶液中的溶劑通過升溫沸騰的方式讓溶劑脫離容置而使容置逐漸濃縮的過程，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，蒸發(fā)濃縮操作普遍存在，蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)備一直被廣泛采用。
隨著蒸發(fā)技術(shù)的發(fā)展，蒸發(fā)設(shè)備自動(dòng)化程度越來越高，在自動(dòng)化程度提高的同時(shí)蒸發(fā)設(shè)備采用的泵體、閥門等也越來越多，此種設(shè)備雖然節(jié)省了人力成本，但也產(chǎn)生了一系列的能耗成本問題，如動(dòng)力泵的采用帶來的電能消耗，閥門使用帶來的成本投入和材料損耗。因此需要一種高效節(jié)能的蒸發(fā)方法及裝置來解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種高效節(jié)能的蒸發(fā)方法及裝置。
本發(fā)明為解決其技術(shù)問題提供的一種技術(shù)方案是：
一種高效節(jié)能蒸發(fā)方法，包括以下步驟，
第一，預(yù)熱，使用儲(chǔ)水罐回收的熱水對(duì)預(yù)熱器中的物料進(jìn)行錯(cuò)流熱交換；
第二步，蒸發(fā)分離，在蒸發(fā)器中使用蒸汽對(duì)位于物料管內(nèi)的物料進(jìn)行加熱，二者除熱量交換外，保持隔離狀態(tài)；通過負(fù)壓環(huán)境使得溶劑的沸點(diǎn)降低加快蒸發(fā)；第三步，出料，位于液汽分離面下部的濃縮液經(jīng)溢流閥流出；第四步，對(duì)蒸發(fā)的溶劑進(jìn)行加壓，提高溫度，并送入蒸發(fā)器中與物料進(jìn)行熱交換；第五，蒸發(fā)器中回收的蒸汽在進(jìn)行熱交換后送入儲(chǔ)水罐；
第六，將儲(chǔ)水罐中回收的熱水送入預(yù)熱器中對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱。
作為上述方案的改進(jìn)，所述第三步還包括對(duì)濃縮液做緩存處理。
本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述方案的高效節(jié)能蒸發(fā)裝置，所述高效節(jié)能蒸發(fā)裝置包括預(yù)熱器、蒸發(fā)器和壓縮機(jī)，所述預(yù)熱器與設(shè)置在蒸發(fā)器內(nèi)的物料管和加熱空腔連接，所述壓縮機(jī)包括第一端和第二端，所述壓縮機(jī)的第一端與設(shè)置在蒸發(fā)器上部的蒸發(fā)室連接，所述第二端與加熱空腔連接。
作為上述方案的改進(jìn)，所述第一端的壓力低于大氣壓，所述第二端的壓力高于大氣壓。
作為上述方案的改進(jìn)，所述預(yù)熱器包括多根均勻分布的物料管及將物料管包裹在其內(nèi)部的預(yù)熱空腔。
作為上述方案的改進(jìn)，所述預(yù)熱空腔內(nèi)設(shè)置有多個(gè)空腔間隔板。
作為上述方案的改進(jìn)，還包括儲(chǔ)水罐，所述儲(chǔ)水罐的一端與所述加熱空腔連接，所述儲(chǔ)水罐的另一端與所述預(yù)熱器連接。
作為上述方案的而進(jìn)一步改進(jìn)，所述儲(chǔ)水罐位于所述預(yù)熱器的上部，所述蒸發(fā)器位于所述儲(chǔ)水罐的上部。
作為上述方案的改進(jìn)，還包括濃縮液緩沖罐，所述濃縮液緩沖罐的輸入端與蒸發(fā)器連接。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述濃縮液緩沖罐與所述蒸發(fā)器之間連接有溢流閥。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：本發(fā)明通過壓縮機(jī)對(duì)物料蒸發(fā)部分做負(fù)壓處理，將溶劑循環(huán)再經(jīng)加壓提高溫度對(duì)物料進(jìn)行加熱處理，經(jīng)熱交換的溶劑再對(duì)預(yù)熱器內(nèi)的物料進(jìn)行預(yù)熱，通過此種方式極大的提高了能量的回收利用率，又通過設(shè)置預(yù)熱器、蒸發(fā)器和壓縮機(jī)形成一種利用熱液上升、壓差推進(jìn)及重力原理的高效節(jié)能蒸發(fā)裝置。
附圖說明
為了更清楚的說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖做簡(jiǎn)單說明。
圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分理解本發(fā)明的目的、方案和效果。需要說明的是，在不沖突的情況下
本技術(shù)：
中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。此外本發(fā)明中所使用的上、下、左、右等描述僅僅是相對(duì)圖中本發(fā)明各組成部分相互位置關(guān)系來說的。
一種高效節(jié)能蒸發(fā)方法，包括如下步驟：
第一步，預(yù)熱，物料從物料儲(chǔ)藏罐中流出，和儲(chǔ)水罐中的熱水在預(yù)熱器中錯(cuò)流熱交換，物料吸熱升溫，熱水放熱降溫；
第二步，蒸發(fā)分離，物料經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后，進(jìn)入蒸發(fā)器中進(jìn)一步加熱沸騰蒸發(fā)，蒸發(fā)器包括加熱室和蒸發(fā)室，加熱室內(nèi)設(shè)置有物料管和位于物料管外部的加熱空腔，在加熱空腔內(nèi)注入蒸汽，使得物料管內(nèi)的物料溫度升高蒸發(fā)，在蒸發(fā)室內(nèi)接入負(fù)壓，使得溶劑的沸點(diǎn)降低，加速蒸發(fā)，提高制備速度。
第三步，出料，位于液汽分離面下部的濃縮液符合濃度要求的溶液通過溢流閥流出。
第四步，對(duì)蒸發(fā)器中蒸發(fā)處的溶劑進(jìn)行加壓，提高其溫度，并送入蒸發(fā)器中與物料進(jìn)行熱交換，使得物料升溫蒸發(fā)。
第五步，將蒸發(fā)器中回收的蒸汽在進(jìn)行熱交換后送入儲(chǔ)水罐中回收。
第六步，將儲(chǔ)水罐中回收的熱水送入預(yù)熱器中對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步提高余熱的利用率。
本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述方法的高效節(jié)能蒸發(fā)裝置。
圖1為本發(fā)明一種高效節(jié)能蒸發(fā)裝置一種實(shí)施方式的示意圖，參考圖1，一種高效節(jié)能蒸發(fā)裝置，包括預(yù)熱器1、蒸發(fā)器2、壓縮機(jī)3、儲(chǔ)水罐4，預(yù)熱器1包括多根預(yù)熱物料管11，在預(yù)熱管11外部為預(yù)熱腔12，在預(yù)熱腔12內(nèi)沿預(yù)熱器1長(zhǎng)度方向分布有多塊間隔板13，所述間隔板13將預(yù)熱腔12分成多個(gè)貫通的腔體，使得熱水流經(jīng)預(yù)熱腔12時(shí)呈s型線路流動(dòng)，使得物料管11可進(jìn)行充分的預(yù)熱處理，進(jìn)而使得物料能夠達(dá)到預(yù)期的加熱溫度；預(yù)熱器1的輸出端與位于其上部的蒸發(fā)器2的輸入端連接，將經(jīng)過初步加熱的物料送入蒸發(fā)器2中，蒸發(fā)器2對(duì)物料進(jìn)行再加熱后使得物料溫度進(jìn)一步升高上升，進(jìn)而達(dá)到物料的沸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)溶劑的蒸發(fā)，產(chǎn)生高濃縮液，高濃縮液通過與蒸發(fā)器2連接的高濃縮液溢流閥6將符合要求濃度的濃縮液排出，在高濃縮液排出端連接著高濃縮液緩沖罐5用于盛裝高濃縮液，當(dāng)蒸發(fā)器2內(nèi)的濃縮液濃度下降，則高濃縮液溢流閥6關(guān)閉，高濃縮液緩沖罐5下部的溢流閥6開啟，高濃縮液排出。在蒸發(fā)器2上部液氣分離面部分設(shè)置有負(fù)壓，負(fù)壓由與蒸發(fā)器2連接的壓縮機(jī)3的輸入端產(chǎn)生，在負(fù)壓的作用下使得物料的沸點(diǎn)下降，加快物料的蒸發(fā)作用，節(jié)省了對(duì)物料加熱所需要的能量，從物料中蒸發(fā)出來的溶劑通過壓縮機(jī)3加壓，使得其壓力高于大氣壓，此種從低壓到高壓的轉(zhuǎn)換使得蒸發(fā)出的溶劑溫度升高，送入蒸發(fā)器2后釋放熱量對(duì)物料進(jìn)行加熱，物料吸收熱量蒸發(fā)，釋放完能量的蒸發(fā)溶劑從氣態(tài)變成液態(tài)，通過重力作用液態(tài)的溶劑流入儲(chǔ)水罐4中，儲(chǔ)水罐4的另一端與預(yù)熱器1連接，同樣通過重力作用溶劑自動(dòng)流入預(yù)熱器1中對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱完成后通過連接在預(yù)熱器端部的排水閥將溶劑排出。
由上述可知本發(fā)明的技術(shù)方案通過壓縮機(jī)入口的壓力低于大氣壓，壓縮機(jī)4出口的壓力高于大氣壓，再結(jié)合重力原理使得本技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了無需動(dòng)力泵的情況下，蒸發(fā)濃縮的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。