一种萃取水蒸发浓缩系统及其工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种萃取水蒸发浓缩系统及其工艺，所述萃取水蒸发浓缩系统包括一板式换热器组、一效降膜蒸发器、二效降膜蒸发器、三效降膜蒸发器、一旋风分离器、蒸汽塔、蒸汽冷凝器、冷凝液收集罐组、离心压缩机组、浓缩液储槽、冷凝液储槽；本发明系统压力采用自动控制将多余之蒸气排放至蒸气冷凝器或再从蒸气冷凝器补充蒸气以调节系统的压力，本发明萃取水蒸发浓缩系统除初期运转需使用外来蒸气升温加热外，生产过程中均无须使用外来蒸气，系统内部自循环加热即可，大幅降低能耗，具有高度经济效益，还能够降低生产成本。
【专利说明】一种萃取水蒸发浓缩系统及其工艺
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及一种萃取水蒸发浓缩系统及其工艺。
【【背景技术】】
[0002]萃取水中一般含有部分生产原料，为了实现资源的合理利用，防止浪费以及降低生产成本，一般需将萃取水中的生产原料进行蒸发浓缩回收。
[0003]旧有传统的蒸发工艺系以燃煤蒸汽锅炉加热蒸气冷凝水产生蒸气提供热源，平均一公吨燃煤约可生产7公吨1.0Mpa蒸气，三效蒸气效率250%为计算基准，当蒸发水量达到产能26，000kg/hr时，每小时需耗用10.4公吨1.0Mpa蒸气，需燃烧烟煤1485.7kg/hr,每天需耗用燃煤35，657kg，运转一年需要13，014, 732kg之烟煤。以每公吨烟煤900元计算，烟煤成本为32，091元/天，运转一年需要1，171.3371万元之烟煤。燃烧Ikg烟煤产出
2.62kg之排碳量。如使用传统蒸发系统每年之排碳量将高达34，239，912kg。
[0004]由于上述缺点我们拟采用新型节能减炭萃取水蒸发浓缩工艺技术，以降低排碳量及生产成本。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明要解决的技术问题问题之一，在于提供一种萃取水蒸发浓缩系统，其蒸发浓缩效果好，同时还能降 低排碳量和生产成本。
[0006]本发明是这样实现的上述技术问题之一的:
[0007]—种萃取水蒸发浓缩系统，所述萃取水蒸发浓缩系统包括一板式换热器组、一效降膜蒸发器、二效降膜蒸发器、三效降膜蒸发器、一旋风分离器、蒸汽塔、蒸汽冷凝器、冷凝液收集罐组、离心压缩机组、浓缩液储槽、冷凝液储槽；
[0008]所述板式换热器组分别与一效降膜蒸发器、冷凝液储槽相连，所述一效降膜蒸发器底部通过第一循环泵分别连接至一效降膜蒸发器和二效降膜蒸发器顶部，所述二效降膜蒸发器底部分别通过一第二循环泵和一第三循环泵连接至二效降膜蒸发器顶部，所述二效降膜蒸发器底部还通过第四循环泵连接至三效降膜蒸发器顶部，所述三效降膜蒸发器还与浓缩液储槽相连；
[0009]所述一效降膜蒸发器与所述旋风分离器相连，所述二效降膜蒸发器、三效降膜蒸发器分别与蒸汽塔相连，所述蒸汽塔顶部还设置有一喷淋设备；
[0010]所述旋风分离器的顶部分别与二效降膜蒸发器以及蒸汽冷凝器相连，所述蒸汽冷凝器与冷凝液收集罐组相连，所述冷凝液收集罐组与板式换热器组相连；
[0011]所述离心压缩机组的进口与蒸汽塔顶部相连，所述离心压缩机组的出口与一效降膜蒸发器、三效降膜蒸发器相连。
[0012]进一步地，所述旋风分离器底部还与第一循环泵相连；所述蒸汽塔的底部与第二循环泵相连。
[0013]进一步地，所述喷淋设备与板式换热器组相连。[0014]进一步地，所述离心压缩机组还与冷凝液收集罐组相连。
[0015]进一步地，所述一效降膜蒸发器、三效降膜蒸发器的底部均连接至二效降膜蒸发器，所述二效降膜蒸发器的底部连接至冷凝液收集罐组。
[0016]本发明要解决的技术问题问题之二，在于提供一种萃取水蒸发浓缩工艺，其蒸发浓缩效果好，同时还能降低排碳量和生产成本。
[0017]本发明是这样实现的上述技术问题之二的:
[0018]一种萃取水蒸发浓缩工艺，所述工艺步骤如下:
[0019]步骤10、将低浓度己内酰胺萃取水输送进入板式换热器组，萃取水经由板式换热器组与蒸气冷凝水换热，利用蒸气冷凝水的废热作为热源来提高萃取水的温度；
[0020]步骤20、萃取水进入一效降膜蒸发器后经由第一循环泵强制循环，并与离心压缩机组产生的加压蒸气换热加热浓缩到预定浓度，再输送到二效降膜蒸发器中，同时加热后，萃取水中的水分蒸发产生二次蒸气，二次蒸气进入旋风分离器进行汽液分离，分离后的液体于旋风分离器底部收集到第一循环泵入口；
[0021]步骤3 0、二效降膜蒸发器中的萃取水经第二循环泵和第三循环泵进行强制循环，并与进入二效降膜蒸发器的旋风分离器中的二次蒸气换热加热浓缩到预定浓度，再送入三效降膜蒸发器，且萃取水中的水分蒸发产生的蒸气进入F02蒸气塔；
[0022]步骤40、三效降膜蒸发器中的萃取水经第四循环泵强制循环，并与离心压缩机组加压蒸气进行换热加热浓缩到预定浓度，后输送到浓缩液储槽存放；
[0023]二效降膜蒸发器及三效降膜蒸发器萃取水中被蒸发水分所产生的蒸气均进入蒸气塔，并经冷凝水喷洗，以洗出蒸气带出的物料单体，清洗后的蒸气进入离心压缩机组加压，加压后的蒸气将供给萃取水蒸发浓缩系统作为蒸发热源；
[0024]离心压缩机组中积累的冷凝水可输送至冷凝水收集罐组，萃取水蒸发浓缩系统内蒸气经换热后产生的冷凝水也将收集到冷凝水收集罐组中，冷凝水一部分经过板式换热器组进行换热后，再作为蒸气塔喷洗用水，其余冷凝水将收集到冷凝水收集储槽；
[0025]萃取水蒸发浓缩系统压力采用自动控制，可将多余的蒸气排放至蒸气冷凝器或补充蒸气以调节系统内部压力。
[0026]本发明具有如下优点:
[0027]本发明系统压力采用自动控制将多余之蒸气排放至蒸气冷凝器或再从蒸气冷凝器补充蒸气以调节系统的压力，本发明萃取水蒸发浓缩系统除初期运转需使用外来蒸气升温加热外，生产过程中均无须使用外来蒸气，系统内部自循环加热即可，大幅降低能耗，具有高度经济效益，还能够降低生产成本。
[0028]当萃取水产能在26，000kg/hr时，利用本发明系统仅需使用电力578kw/hr，以工业用电每度电0.65元计算，每年耗用电力之成本为3,234，192元，节省成本支出可达8，479，179元/年，排碳量为4，236，686kg/年(每度电排碳量为0.904kg)，每年减少30，003，226kg的排碳量，能够大大减小对环境的污染。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0029]下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0030]图1为本发明系统结构示意图。【【具体实施方式】】
[0031]请参阅图1对本发明的实施例进行详细的说明。
[0032]如图1所示，本发明涉及一种萃取水蒸发浓缩系统，所述萃取水蒸发浓缩系统包括一板式换热器组1、一效降膜蒸发器2、二效降膜蒸发器3、三效降膜蒸发器4、一旋风分离器5、蒸汽塔6、蒸汽冷凝器7、冷凝液收集罐组8、离心压缩机组9、浓缩液储槽10、冷凝液储槽11 ;
[0033]所述板式换热器组I分别与一效降膜蒸发器2、冷凝液储槽11相连，所述一效降膜蒸发器2底部通过第一循环泵12分别连接至一效降膜蒸发器2和二效降膜蒸发器3顶部，所述二效降膜蒸发器3底部分别通过一第二循环泵13和一第三循环泵14连接至二效降膜蒸发器3顶部，所述二效降膜蒸发器3底部还通过第四循环泵15连接至三效降膜蒸发器4顶部，所述三效降膜蒸发器4还与浓缩液储槽10相连；
[0034]所述一效降膜蒸发器2与所述旋风分离器5相连，所述二效降膜蒸发器3、三效降膜蒸发器4分别与蒸汽塔6相连，所述蒸汽塔6顶部还设置有一喷淋设备(图未示)；
[0035]所述旋风分离器5的顶部分别与二效降膜蒸发器3以及蒸汽冷凝器7相连，所述蒸汽冷凝器7与冷凝液收集罐组8相连，所述冷凝液收集罐组8与板式换热器组I相连；
[0036]所述离心压缩机组9的进口与蒸汽塔6顶部相连，所述离心压缩机组9的出口与一效降膜蒸发器2、三效降膜蒸发器3相连。
[0037]所述旋风分离 器5底部还与第一循环泵12相连；所述蒸汽塔6的底部与第二循环泵13相连。
[0038]所述喷淋设备与板式换热器组I相连。
[0039]所述离心压缩机组9还与冷凝液收集罐组8相连。
[0040]所述一效降膜蒸发器2、三效降膜蒸发器4的底部均连接至二效降膜蒸发器3，所述二效降膜蒸发器3的底部连接至冷凝液收集罐组8。
[0041]本发明还涉及一种萃取水蒸发浓缩工艺，所述工艺步骤如下:
[0042]步骤10、将低浓度己内酰胺萃取水输送进入板式换热器组1，萃取水经由板式换热器组I与蒸气冷凝水换热，利用蒸气冷凝水的废热作为热源来提高萃取水的温度；
[0043]步骤20、萃取水进入一效降膜蒸发器后2经由第一循环泵12强制循环，并与离心压缩机组9产生的加压蒸气换热加热浓缩到预定浓度，再输送到二效降膜蒸发器3中，同时加热后，萃取水中的水分蒸发产生二次蒸气，二次蒸气进入旋风分离器5进行汽液分离，分离后的液体于旋风分离器底5部收集到第一循环泵12入口；
[0044]步骤30、二效降膜蒸发器3中的萃取水经第二循环泵13和第三循环泵14进行强制循环，并与进入二效降膜蒸发器3的旋风分离器5中的二次蒸气换热加热浓缩到预定浓度，再送入三效降膜蒸发器4，且萃取水中的水分蒸发产生的蒸气进入蒸气塔6 ;
[0045]步骤40、三效降膜蒸发器4中的萃取水经第四循环泵15强制循环，并与离心压缩机组9加压蒸气进行换热加热浓缩到预定浓度，后输送到浓缩液储槽10存放；
[0046]二效降膜蒸发器3及三效降膜蒸发器4萃取水中被蒸发水分所产生的蒸气均进入蒸气塔6，并经冷凝水喷洗，以洗出蒸气带出的物料单体，清洗后的蒸气进入离心压缩机组9加压，加压后的蒸气将供给萃取水蒸发浓缩系统作为蒸发热源；[0047]离心压缩机组9中积累的冷凝水可输送至冷凝水收集罐组8，萃取水蒸发浓缩系统内蒸气经换热后产生的冷凝水也将收集到冷凝水收集罐组8中，冷凝水一部分经过板式换热器组I进行换热后，再作为蒸气塔6喷洗用水，其余冷凝水将收集到冷凝水收集储槽11 ;
[0048]萃取水蒸发浓缩系统压力采用自动控制，可将多余的蒸气排放至蒸气冷凝器7或补充蒸气以调节系统内部压力。
[0049]本发明系统内部具有一定压力，因此冷凝水实际为加压后的蒸汽，具有较高的温度。
[0050]原浓度为6.5%己内酰胺萃取水经本发明系统的蒸发浓缩后，可浓缩至浓度为70%的己内酰胺萃取水，因此本发明的蒸发浓缩效果好。
[0051]本发明系统压力采用自动控制将多余之蒸气排放至蒸气冷凝器或再从蒸气冷凝器补充蒸气以调节系统的压力，本发明萃取水蒸发浓缩系统除初期运转需使用外来蒸气升温加热外，生产过程中均无须使用外来蒸气，系统内部自循环加热即可，大幅降低能耗，具有高度经济效益，还能够降低生产成本。
[0052]当萃取水产能在26，000kg/hr时，利用本发明系统仅需使用电力578kw/hr，以工业用电每度电0.65元计算，每年耗用电力之成本为3,234，192元，节省成本支出可达8，479，179元/年，排碳量为4，236，686kg/年(每度电排碳量为0.904kg),每年减少30，003，226kg的排碳量，能够大大减小对环境的污染。
[0053]虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是熟悉本【技术领域】的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
【权利要求】
1.一种萃取水蒸发浓缩系统，其特征在于:所述萃取水蒸发浓缩系统包括一板式换热器组、一效降膜蒸发器、二效降膜蒸发器、三效降膜蒸发器、一旋风分离器、蒸汽塔、蒸汽冷凝器、冷凝液收集罐组、离心压缩机组、浓缩液储槽、冷凝液储槽； 所述板式换热器组分别与一效降膜蒸发器、冷凝液储槽相连，所述一效降膜蒸发器底部通过第一循环泵分别连接至一效降膜蒸发器和二效降膜蒸发器顶部，所述二效降膜蒸发器底部分别通过一第二循环泵和一第三循环泵连接至二效降膜蒸发器顶部，所述二效降膜蒸发器底部还通过第四循环泵连接至三效降膜蒸发器顶部，所述三效降膜蒸发器还与浓缩液储槽相连； 所述一效降膜蒸发器与所述旋风分离器相连，所述二效降膜蒸发器、三效降膜蒸发器分别与蒸汽塔相连，所述蒸汽塔顶部还设置有一喷淋设备； 所述旋风分离器的顶部分别与二效降膜蒸发器以及蒸汽冷凝器相连，所述蒸汽冷凝器与冷凝液收集罐组相连，所述冷凝液收集罐组与板式换热器组相连； 所述离心压缩机组的进口与蒸汽塔顶部相连，所述离心压缩机组的出口与一效降膜蒸发器、三效降膜蒸发器相连。
2.根据权利要求1所述的一种萃取水蒸发浓缩系统，其特征在于:所述旋风分离器底部还与第一循环泵相连；所述蒸汽塔的底部与第二循环泵相连。
3.根据权利要求1所述的一种萃取水蒸发浓缩系统，其特征在于:所述喷淋设备与板式换热器组相连。
4.根据权利要求1所述的一种萃取水蒸发浓缩系统，其特征在于:所述离心压缩机组还与冷凝液收集罐组相连。
5.根据权利要求1所述的一种萃取水蒸发浓缩系统，其特征在于:所述一效降膜蒸发器、三效降膜蒸发器的底部均连接至二效降膜蒸发器，所述二效降膜蒸发器的底部连接至冷凝液收集罐组。
6.一种萃取水蒸发浓缩工艺，其特征在于:所述工艺步骤如下: 步骤10、将低浓度己内酰胺萃取水输送进入板式换热器组，萃取水经由板式换热器组与蒸气冷凝水换热，利用蒸气冷凝水的废热作为热源来提高萃取水的温度； 步骤20、萃取水进入一效降膜蒸发器后经由第一循环泵强制循环，并与离心压缩机组产生的加压蒸气换热加热浓缩到预定浓度，再输送到二效降膜蒸发器中，同时加热后，萃取水中的水分蒸发产生二次蒸气，二次蒸气进入旋风分离器进行汽液分离，分离后的液体于旋风分离器底部收集到第一循环泵入口； 步骤30、二效降膜蒸发器中的萃取水经第二循环泵和第三循环泵进行强制循环，并与进入二效降膜蒸发器的旋风分离器中的二次蒸气换热加热浓缩到预定浓度，再送入三效降膜蒸发器，且萃取水中的水分蒸发产生的蒸气进入F02蒸气塔； 步骤40、三效降膜蒸发器中的萃取水经第四循环泵强制循环，并与离心压缩机组加压蒸气进行换热加热浓缩到预定浓度，后输送到浓缩液储槽存放； 二效降膜蒸发器及三效降膜蒸发器萃取水中被蒸发水分所产生的蒸气均进入蒸气塔，并经冷凝水喷洗，以洗出蒸气带出的物料单体，清洗后的蒸气进入离心压缩机组加压，加压后的蒸气将供给萃取水蒸发浓缩系统作为蒸发热源； 离心压缩机组中积累的冷凝水可输送至冷凝水收集罐组，萃取水蒸发浓缩系统内蒸气经换热后产生的冷凝水也将收集到冷凝水收集罐组中，冷凝水一部分经过板式换热器组进行换热后，再作为蒸气塔喷洗用水，其余冷凝水将收集到冷凝水收集储槽； 萃取水蒸发浓缩系统压力采用自动控制，可将多余的蒸气排放至蒸气冷凝器或补充蒸气以调节系 统内部压力。
【文档编号】B01D1/22GK103830921SQ201310642651
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】简家成, 陈金田 申请人:长乐恒申合纤科技有限公司