专利名称：一种防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及蒸发及沉降技术领域，具体涉及一种防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室。
背景技术：
蒸发与沉降是化工生产中广泛应用的操作。蒸发操作的目的通常有三种:一是获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品；二是藉蒸发以脱除溶剂，将溶液增浓至饱和状态，随后加以冷却，析出固体产物，即采用蒸发、结晶的联合操作以获得固体溶质；三是脱除溶质，制取纯净的溶剂。沉降用于气相悬浮系时，是从气体中分离出所含固体粉尘或液滴；用于液相悬浮系时，是从液体中分离出所含固体颗粒或另一液相的液滴。沉降在生产上的目的有二种:一是获得清净的流体，如空气的净化、水的澄清、油品脱水等；二是为了回收流体中的悬浮物，如从干燥器出口气体中回收固体产品、从流化床反应器出口气体中回收催化剂等。在现有的蒸发及沉降工艺中，蒸发器与沉降器通常都是分开操作的，设备投资高、运行耗能大，需要的操作劳动力也大。为解决上述技术问题，申请号为200920112886.3的中国专利文献公开了一种蒸发结晶器，包括置于腔体内中部的换热器和设置在腔体外周侧的换热器的蒸汽进口和蒸馏水出口，进料口，过料口，设于腔体顶部的二次蒸汽出口，设于腔体底部的过料口和最底部的出料口，所述蒸发结晶器腔体内的下半部还设有物料沉降槽罐，所述物料沉降槽罐的最底部为所述出料口。该蒸发结晶器结构紧凑，耗能低，能实现单级，两级或多级的连续进出料的工艺要求，适合多种蒸发结晶工艺。然而在沉降器中，由于结晶固体的不断积累，易发生固体堵塞出料口现象的发生，从而影响设备的正常运行。因此，如何进一步降低设备能耗、防止沉降器中出料口堵塞，降低其对沉降器运行的影响，并且如何有效地降低设备及运行成本，更是亟待解决的问题。
实用新型内容针对上述现有技术中设备易堵塞等缺陷，本实用新型提供了一种防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，适用于气液固混合体系的分离，且通过对沉降室本身结构的优化，避免连续作业过程中出料口的堵塞，提高了蒸发和沉降作业的效率。一种防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，包括相互连通且自上而下依次布置的蒸汽收集室、蒸发室和沉降室，所述蒸汽收集室顶部设有蒸汽出料口，所述蒸发室侧壁设有进料口，所述沉降室底部设有结晶液出料口，沉降室侧壁设有料液出口，所述蒸汽收集室内设有除沫装置，所述沉降室底部还设有循环液进料口，该循环液进料口设置的位置低于所述结晶液出料口设置的位置。上述防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室实际运行过程，蒸汽中会携带一部分的液体或固体物质，这部分物质一般以雾沫或液滴形式存在，为避免这部分物质排除后对后续管路造成腐蚀，一般需要在蒸汽收集室内设置除沫装置，所述的除沫装置可选用多种具有除沫功能的装置或材料，为便于安装，降低安装成本，作为优选，所述除沫装置为除沫网或者填料层。为进一步避免雾沫或液滴进入蒸汽管路，作为优选，可采用在所述蒸汽出料口处设置丝网除沫器。丝网除沫器可采用现有设备，为现有技术。为回收蒸汽中固体，同时进一步去除蒸汽中的雾沫或液滴，作为优选，所述蒸汽收集室侧壁设有洗涤水进口。洗涤水进口设置的位置可根据实际需要确定，一般情况下，可将洗涤水进口设置在除沫装置上方，当洗涤水向下流动过程中，同时带着除沫装置上附着的雾沫或液滴向下移动，提高了除沫装置的除沫效率。当同时采用填料层和洗涤水时，上升蒸汽通过上部的喷水淋填料层的洗涤作用，可除去其中所夹带的含溶质(盐、碱、酸等)液沫，从而得到洁净的蒸汽及蒸汽冷凝液，既避免对后继设备(如热泵、换热器、管路等)的腐蚀损坏，又为蒸汽冷凝液的循环利用提供了有利条件。为保证从蒸发室内产生的蒸汽均匀的进入到蒸汽收集室内，作为优选，所述蒸汽收集室与蒸发室之间通过升气管连通，该升降气管顶端盖设有蒸汽分布器，蒸汽分布器与升气管顶端之间留有供蒸汽通过的间隙。蒸汽分布器的结构可根据实际需要设置，对于为圆柱形形状的蒸汽收集室，所述蒸汽分布器一般为圆形板。蒸汽收集室内也会形成一部分的液体，为便于这部分液体回流至蒸发室内，作为优选，所述蒸汽收集室与蒸发室之间还设有回液通道。回液通道可选择直接设置在蒸汽收集室与蒸发室连接部位的孔状结构，也可选择设置在两者之间的管路结构。为便于蒸发室内形成的液固混合物及时、全部收集至沉降室内，避免液固混合物发生堆积，作为优选，所述蒸发室与沉降室之间通过倒截锥形集液管相互连通。通过倒截锥形集液管将蒸发室内的液固混合物及时的导流至沉降室内。从蒸发室内流入沉降室内的液固混合物中会夹带一部分气体，为便于这部分气体及时的排出，避免沉降室内产生压差，影响出料量的控制，作为优选，所述蒸发室与沉降室之间还设有回气通道。同样的，回气通道可选择直接设置在沉降室与蒸发室连接部位的孔状结构，也可选择设置在两者之间的管路结构。沉降室的结构可根据实际需要确定，为便于循环液进料口、结晶液出料口以及料液出口的布置，作为优选，所述沉降室包括:与所述蒸发室相互固定的圆柱形本体；与圆柱形本体相互固定的倒截锥体；所述循环液进料口设置在该倒截锥体底端，所述结晶液出料口设置在所述倒截锥体侧壁上，所述料液出口设置在所述圆柱形本体的侧壁上。所述料液出口通过支管路与所述循环液进料口连通，该支管路上设有液体泵。结晶液出料口设置在所述倒截锥体侧壁上，循环液进料口设置在该倒截锥体底端，更有利于循环液进料口打回的料液促使沉降室内液固混合物产生循环流动，避免在结晶液出料口产生晶体堆积。为便于系统的控制，保证系统运行的稳定性，作为优选，所述料液出口通过支管路与所述循环液进料口连通，该支管路上设有液体泵。当本实用新型的防堵蒸发沉降室实际运行时，液体从所述料液出口出料后分为两部分，一部分去后续工序，另一部分用液体泵从所述循环液进料口打入沉降室内，从而促使沉降室内液固混合物产生循环流动，防止固体沉积堵塞所述结晶液出料口。与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在:(I)本实用新型将蒸发器和沉降器在同一个装置内实现，占地面积小，节省设备投资；且采用料液从料液出口出料后，其中一部分用液泵从循环液进料口打回沉降室，使得沉降室内液固混合物产生循环流动，有效防止固体沉积堵塞结晶液出料口，保证设备的正常运行。(2)在蒸汽收集室中设置除沫装置，将蒸汽中携带的液体和固体除去防止对后续蒸汽管道的腐蚀，提高了该装置的使用寿命；在除沫装置上方的蒸汽收集室侧壁上设置洗涤进口，在进一步除沫的同时，对除沫装置进行冲洗，保证除沫装置能够始终具有较高的除沫效率；另外，在蒸汽出料口处设置丝网除沫器，进一步防止液体和固体物质腐蚀后续管道。(3)本实用新型采用将结晶液出料口设置在倒截锥体的侧壁，将循环液进料口设置在倒截锥体底端，进一步提高了循环液的循环流动，更加有效的防止固体沉积堵塞结晶液出料口。(4)本实用新型采用升气管将蒸发室内的蒸汽引入蒸汽收集室内，并采用在升气管顶部设置蒸汽分布器，保证蒸汽更加均匀的分布在蒸汽收集室内，提高了除沫效率和蒸
汽质量。(5)本实用新型通过上部的喷水淋填料层的洗涤作用，可除去蒸汽所夹带的含溶质(盐、碱、酸等)液沫，从而得到洁净的蒸汽及蒸汽冷凝液，既避免对后继设备(如热泵、换热器、管路等)的腐蚀损坏，又为蒸汽冷凝液的循环利用提供了有利条件，提高了能源利用率。
图1为本实用新型的防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，包括相互连通且自上而下依次布置的蒸汽收集室1、蒸发室2和沉降室3，蒸汽收集室1、蒸发室2和沉降室3为一体设置的圆柱体。蒸发室2的侧壁设有进料口 5，通过管路与料液蒸发装置相连。蒸发室2顶部固定有环形的固定板6，固定板6上设有用于固定升气管7的安装孔；蒸发室2底部固定有固定板7，用于固定倒截锥形集液管9。蒸汽收集室I顶部设有蒸汽出料口 4，蒸汽收集室I中部设有除沫装置10，该除沫装置可采用除沫网。蒸汽收集室I侧壁上设有洗涤液进口 11，该洗涤液进口 11通过管路与外部软水供给装置连通。洗涤液进口 11位于除沫装置的上方。蒸汽收集室I下部设有升气管7，升气管7侧壁与固定板6相互密封固定。升气管7顶部盖设有锥形的蒸汽分布器12，蒸汽分布器12与升气管7顶端之间留有供蒸汽通过的间隙。固定板6上还设有回液通道13，回液通道13的数量可以设置一个或者多个，设置多个时，可采用沿固定板6周向均匀设置。回液通道13为设置在固定板6上的一个或多个回液管。沉降室3包括与所述蒸发室相互固定的圆柱形本体3a、以及与圆柱形本体3a相互固定的倒截锥体3b ;圆柱形本体3a中上部设有料液出口 14，倒截锥体3b侧壁上设有结晶液出料口 15，倒截锥体3b底端设有循环液进料口 16。料液出口 14通过主管道与后续工序或者料液储存装置相连，将处理完毕的料液排除，该主管道上开设有分流口，通过支管路与循环液进料口 16连通，该支管路上设有液体泵。沉降室3的圆柱形本体3a顶部固定有倒截锥形集液管9，倒截锥形集液管9的周缘与固定板8密封固定。固定板8还设有回气通道17，回气通道17设置的数量可为I个或多个，设置多个时，可采用沿固定板8周向均匀布置。回气通道17为固定在固定板8的一个或多个通气管。本实施例中的防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室实际运行过程中，原料气液固混合物从进料口 5通入到蒸发沉降室的蒸发室2中，其中的蒸汽通过升气管7进入蒸汽收集室I内。上升蒸汽在蒸汽收集室I中与从洗涤水进口 11送入的工艺软水发生传质作用，去除蒸汽中携带的雾沫和液滴，蒸汽中夹带的液沫在通过除沫装置10时进一步被除去，得到的洁净蒸汽从蒸汽出料口 4中排出，得到的混合液通过回液通道13流入蒸发室2。蒸发室2中的液固混合物通过倒截锥形集液器9流入沉降室3内。流入沉降室3的料液由于蒸发掉了一部分液体而被浓缩，达到饱和状态后产生结晶，与原进料中的固体一起沉降到底部，经结晶液出料口 15排出，进入后续分离工艺。沉降室3中的液体从料液出口 14中排出，部分料液通过液泵经由循环液进料口 16进入沉降室3底部，使得沉降室3内液固混合物产生循环流动，有效防止固体沉积堵塞结晶液出料口 15。沉降室3内的少量气体经回气通道17流回蒸发室2。其中，待处理原料为过饱和硫酸铵溶液及氨气的混合物，进料量为7t/h，固含量为40%，结晶后的物料出料量为3t/h，蒸汽出料量为4t/h，循环量为45t/h。实施例2如图1所示，一种防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，与实例I的不同之处在于:蒸汽收集室I与蒸发室2之间的除沫装置10为填料层，用以除去经升气管7通入蒸汽收集室I的蒸汽中夹带的液沫；蒸汽出料口 4的顶部设有丝网除沫器；回液通道13为设置在固定板6上的一个或多个孔结构，以便蒸汽收集室3内的液体流回蒸发室2 ;回气通道17为设置在固定板8上的一个或多个孔状结构，以便沉降室3内的气体上升至蒸发室2内。其中，待处理原料为过饱和氯化钠溶液及水蒸气的混合物，进料量为12t/h，固含量为40%，结晶后的物料出料量为5t/h，蒸汽出料量为7t/h，循环量为80t/h。
权利要求1.一种防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，包括相互连通且自上而下依次布置的蒸汽收集室、蒸发室和沉降室，所述蒸汽收集室顶部设有蒸汽出料口，所述蒸发室侧壁设有进料口，所述沉降室底部设有结晶液出料口，沉降室侧壁设有料液出口，所述蒸汽收集室内设有除沫装置；其特征在于:所述沉降室底部还设有循环液进料口，该循环液进料口设置的位置低于所述结晶液出料口设置的位置。
2.根据权利要求1所述的防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，其特征在于，所述除沫装置为丝网除沫 器或者填料层。
3.根据权利要求1所述的防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，其特征在于，所述蒸汽收集室与蒸发室之间通过升气管连通，该升降气管顶端盖设有蒸汽分布器，蒸汽分布器与升气管顶端之间留有供蒸汽通过的间隙。
4.根据权利要求3所述的防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，其特征在于，所述蒸汽收集室与蒸发室之间还设有回液通道。
5.根据权利要求1所述的防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，其特征在于，所述蒸发室与沉降室之间通过倒截锥形集液管相互连通。
6.根据权利要求5所述的防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，其特征在于，所述蒸发室与沉降室之间还设有回气通道。
7.根据权利要求1所述的防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，其特征在于，所述沉降室包括: 与所述蒸发室相互固定的圆柱形本体； 与圆柱形本体相互固定的倒截锥体； 所述循环液进料口设置在该倒截锥体底端，所述结晶液出料口设置在所述倒截锥体侧壁上，所述料液出口设置在所述圆柱形本体的侧壁上。
8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，其特征在于，所述料液出口通过支管路与所述循环液进料口连通，该支管路上设有液体泵。
9.根据权利要求1-7任一权利要求所述的防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，其特征在于，所述蒸汽出料口处设有丝网除沫器。
10.根据权利要求1-7任一权利要求所述的防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，其特征在于，所述蒸汽收集室侧壁设有洗涤水进口。
专利摘要本实用新型公开了一种防堵塞并产生清洁二次蒸汽的蒸发沉降室，包括相互连通且自上而下依次布置的蒸汽收集室、蒸发室和沉降室，所述蒸汽收集室顶部设有蒸汽出料口，所述蒸发室侧壁设有进料口，所述沉降室底部设有结晶液出料口，沉降室侧壁设有料液出口，所述蒸汽收集室内设有除沫装置，所述沉降室底部还设有循环液进料口，该循环液进料口设置的位置低于所述结晶液出料口设置的位置。本实用新型将蒸发器和沉降器在同一个装置内实现，占地面积小，节省设备投资；且采用料液从料液出口出料后，其中一部分用液泵从循环液进料口打回沉降室，使得沉降室内液固混合物产生循环流动，有效防止固体沉积堵塞结晶液出料口，保证设备的正常运行。
文档编号B01D9/02GK203075681SQ20132000543
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月5日 优先权日2013年1月5日
发明者吴嘉, 林龙勇 申请人:杭州浙大合力科技有限公司