一种双效错流mvr蒸发浓缩系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及蒸发浓缩技术领域，特别涉及一种双效错流MVR蒸发浓缩系统。
【背景技术】
[0002] 近年因化石能源价格以及全球对减少碳排放的迫切需求，传统多效蒸发已经不适 应此需求，因此MVR蒸发浓缩技术得以在全球范围内特别是发达国家得到广泛的应用。在中 国，MVR技术应用的广度和深度自2009年以来也以爆炸的速度快速发展，与之配套的装备制 造技术和工艺技术应用也日臻成熟，已经开发出匹配机械压缩蒸发工况需求的具有商业价 值的竖直列管式降膜蒸发器(管程蒸发）、水平列管式降膜蒸发器(壳程蒸发）以及强制循环 蒸发器的MVR蒸发装置。
[0003] 现有的单效MVR蒸发浓缩技术受限于蒸汽压缩机的技术极限，其浓缩比往往有限， 比较经济的最终浓缩浓度为40%左右。针对固溶物溶解度较大而浓缩比要求较高的情况， 单效MVR工作方式已经不能满足需要，往往需增加以新鲜蒸汽加热的蒸发器进一步浓缩。
[0004] 尽管如此，尽可能降低MVR蒸发能耗是众多MVR装备制造商一直在努力追求的工 作。在MVR制造和应用的领域，一个众所周知的认知是蒸汽压缩机的功耗取决于对二次蒸汽 压缩的饱和温升或者说压缩机出口与吸入口之间的压差，压缩机功耗与压缩比呈指数的关 系，因此设法降低出入口之差压是进一步降低能耗的关键。相关的化学工程手册中关于机 械压缩的热力学计算:对lkg/s的气体(水蒸气、V0C蒸汽或其他气体）的绝热压缩功耗可以 用以下公式来表达：
[0006] 其中：n=( y-l)/ynE且P2/P1就是压缩比
[0007] 式中:W--气体压缩的功率消耗
[0008] r 一一气体的绝热指数，水蒸汽为1.31;
[0009] Mr--相对分子质量，水为18;
[0010] Pi--压缩前的蒸汽压力(Pa);
[0011] p2--压缩后的蒸汽压力(Pa);
[0012] Ti一一压缩前的蒸汽温度(K);
[0013] %--压缩机效率；
[0014] 不同形式压缩机效率:透平离心式为0.75~0.85;轴流式为0.85~0.9;罗茨式为 0.5~0.6。前述的三效蒸发浓缩方式存在能耗消耗大，环境效益和经济效益低等问题，而单 效MVR蒸发则存在应用范围局限的问题，本实用新型以继续降低能耗、扩宽MVR蒸发浓缩的 适用范围为目的进行了有益的探索和实践。 【实用新型内容】
[0015] 本实用新型提供了一种继续降低蒸发浓缩能源消耗、环境效益和经济效益高且适 用范围比单效MVR蒸发系统更宽的双效错流MVR蒸发浓缩系统。
[0016] 为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为:一种双效错流MVR蒸发浓缩系 统，包括料液流程子系统、错流蒸汽压缩子系统、余热回收子系统;所述料液流程子系统是 指:料液进入系统后首先经余热回收子系统预热，然后在一效循环管路接入与一效循环料 液混合后经预热器用外接生蒸汽继续预热至泡点后进入一效蒸发，在一效蒸发器料液蒸发 并初步浓缩，产出的初步浓缩物和二次蒸汽进行一效分离，分离后的部分料液返回一效蒸 发和分离循环、部分料液进行二效蒸发和二效分离得到浓缩液经出料栗排出系统;所述错 流蒸汽压缩子系统是指:一效蒸发分离产出的二次蒸汽经一效压缩机压缩后作为二效蒸发 的热源，二效蒸发分离产出的二次蒸汽经二效压缩机压缩后作为一效蒸发的热源;所述余 热回收子系统是指:把汽-液换热器、一效预热器、一效蒸发器、二效蒸发器排出的高温不凝 气体、高温冷凝水回收到冷凝水收集罐，然后高温不凝气经余热回收系统的汽-液换热器、 不凝气分离器后排出系统，而高温冷凝水经余热回收系统的液-液换热器、冷凝水栗排出系 统。
[0017] 进一步地，所述的料液流程子系统包括:原料罐、进料栗、液-液换热器、汽-液换热 器、一效预热器、一效蒸发器、一效循环栗、一效出料栗、一效两相分离器、二效蒸发器、二效 循环栗、二效出料栗及二效两相分离器，所述原料罐、进料栗、液-液换热器冷侧、汽-液换热 器冷侧依次串联连接，一效循环栗的出口与一效预热器的入口连接，汽-液换热器的冷侧出 口连接到一效循环栗出口与一效预热器连接的管道上，一效预热器的出口与一效蒸发器上 管箱连接，一效蒸发器的下管箱侧部料液出口与一效循环栗入口连接，一效两相分离器底 部料液出口与一效蒸发器下管箱的料液入口连接，一效蒸发器下管箱底出口与一效出料栗 入口连接;二效循环栗的出口与二效蒸发器上管箱入口连接，一效出料栗出口连接到二效 循环栗出口与二效蒸发器上管箱入口之间的连接管上，所述二效循环栗的入口与二效蒸发 器的下管箱底侧连接，二效两相分离器液相出口与二效蒸发器下管箱连接，二效蒸发器下 管箱底部出口与二效出料栗入口连接。
[0018] 进一步地，所述的错流蒸汽压缩子系统包括所述的错流蒸汽压缩子系统包括:一 效两相分离器、一效蒸发器、二效两相分离器、二效蒸发器、一效压缩机、二效压缩机，所述 一效蒸发器下管箱蒸汽出口与一效两相分离器入口连接，所述一效两相分离器蒸汽出口与 一效压缩机入口连接，所述一效压缩机的出口与二效蒸发器的蒸汽入口连接，所述二效蒸 发器下管箱蒸汽出口与二效两相分离器入口连接，二效两相分离器蒸汽出口与二效压缩机 入口连接，所述二效压缩机的出口与一效蒸发器的蒸汽入口连接。
[0019] 进一步地，所述的余热回收子系统包括:一效蒸发器、二效蒸发器、一效预热器、冷 凝水收集罐、液-液换热器、汽-液换热器、冷凝水栗、不凝气分离器，一效蒸发器和二效蒸发 器冷凝水出口、一效蒸发器和二效蒸发器的不凝气出口、一效预热器的冷凝水出口分别与 冷凝水收集罐连接，冷凝水收集罐上部的不凝气出口、汽-液换热器热侧、不凝气分离器依 次串联连接;冷凝水收集罐底部液体出口、液-液换热器热侧、冷凝水栗入口依次串联连接。
[0020] 进一步地，所述的料液流程子系统包括:原料罐、进料栗、液-液换热器、汽-液换热 器、一效预热器、一效蒸发器、一效循环栗、一效出料栗、一效两相分离器、二效强制循环加 热体、二效循环栗、二效出料栗、二效预热器及二效三相分离器，所述原料罐、进料栗、液-液 换热器冷侧、汽-液换热器冷侧依次串联连接，一效循环栗的出口与一效预热器的入口连 接，汽-液换热器的冷侧出口连接到一效循环栗出口与一效预热器连接的管道上，一效预热 器的出口与一效蒸发器上管箱连接，一效蒸发器的下管箱侧部料液出口与一效循环栗入口 连接，一效两相分离器底部料液出口与一效蒸发器下管箱的料液入口连接，一效蒸发器下 管箱底出口与一效出料栗入口连接;二效预热器料液出口与二效循环栗的入口连接，一效 出料栗出口连接到二效预热器出口与二效循环栗入口之间的管道上，二效循环栗的出口与 二效强制循环加热体料液入口连接，二效预热器料液入口与二效三相分离器的料液循环出 口连接，二效三相分离器的料液入口与二效强制循环加热体料液出口连接，二效三相分离 底部的料液出口与二效出料栗的进口连接。
[0021] 进一步地，所述的料液流程子系统包括:原料罐、进料栗、液-液换热器、汽-液换热 器、一效预热器、一效强制循环加热体、一效循环栗、一效出料栗、一效三相分离器、二效强 制循环加热体、二效循环栗、二效出料栗、二效预热器及二效三相分离器，所述原料罐、进料 栗、液-液换热器冷侧、汽-液换热器冷侧依次串联连接，一效三相分离器的料液循环出口与 一效预热器的料液入口连接，汽-液换热器的冷侧出口连接到一效三相分离器料液的出口 与一效预热器料液入口之间的管道上，一效预热器的料液出口与一效循环栗的入口连接， 一效循环栗的出口与一效强制循环加热体的料液入口连接，一效