一种适用于结晶体固含量高及含有机质的高盐废水的多效蒸发器的制作方法

本发明涉及蒸发设备技术领域，具体涉及一种适用于结晶体固含量高及含有机质的高盐废水的多效蒸发器。

背景技术：

多效蒸发结晶器是化工生产中常用的单元操作设备，应用范围广、节能高效等优点，但也有很多缺点：1、当被蒸发溶液达到饱和状态和有结晶体析出后，由于溶液已达到饱和状态，容易析出结晶体，所以溶液在通过换热通道时，容易堵塞换热器，致使生产无法进行。并且当换热堵塞后，采用水溶解法或人工清理都很难解决，甚至整台换热器直接报毁。严重影响工厂正常生产和经济效益。2、因为易堵塞换热器，所以蒸发浓度较低，固含量低，离心脱水产品得率低，产生大量母液，浪费能源，母液多次返回蒸发系统后会积累很多杂质影响产品结晶体颗粒大小及形状，恶化离心脱水效率，甚至不能脱水。3、含有少量或微量有机物的废盐水的蒸发浓缩在采用传统多效和mvr时，由于母液多次返回蒸发系统，有机物不断积累至使盐结晶体生长环境恶化，颗粒小，形状差，易乳化，难脱水，造成生产设备不能正常运行和工作。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种适用于结晶体固含量高及含有机质的高盐废水的多效蒸发器，它的结构设计合理，可以使锅内结垢清理简单、易控，而且不影响正常生产，使这些特殊物料能适用多效生产且达到更节能的目的。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含一效一号蒸发锅1、一效二号蒸发锅2、一效盘管式换热器3、一效夹套式换热器4、二效换热器5、原料液预热换热器6、二效循环泵7、原料液储存池8、进液泵9、真空泵10、汽水分离器11、进料及晶浆循环泵12、二效蒸发器13、三次蒸汽冷凝器14，一效一号蒸发锅1和一效二号蒸发锅2并联连接，一效一号蒸发锅2内部设置一效盘管式换热器3，一效二号蒸发锅2内部设置一效夹套式换热器4，二效换热器5和原料预热换热器6固定连接，二效换热器5和二效循环泵7固定连接，原料储存池8一端设置进液泵9，真空泵10一端固定设置汽水分离器11，二效蒸发器13和进料及晶浆循环泵12固定连接，三次蒸汽冷凝器14和二效蒸发器13连接。

所述一效一号蒸发锅1、一效二号蒸发锅2、一效盘管式换热器3、一效夹套式换热器4组成一效换热器，一效换热器不采用外置式换热器，而是在蒸发室内采用内置盘管式和蒸发室外壁夹套式相接合，使蒸发室和换热器设计成为一体机结构。

所述一效蒸发锅设置数量为两个或两个以上。

本发明解决换热器结垢堵塞的问题，尽量加大传热面积，以弥补传热面积不足问题；省掉了循环泵，节约了能耗。本发明在一效增加搅拌系统，这样设计的目的：一是防止结晶体沉积锅底；二是防止加热器上大量结垢，影响传热效率；三是可以提高被蒸发液固含量，提高设备产能及设备利用率，减少母液循环量节约能耗，防止恶化结晶环境。

一种适用于结晶体固含量高及含有机质的高盐废水的多效蒸发器的解决方式包括以下步骤：步骤一，首先从原料液池将原料通过原料液进液泵泵入各效蒸发室至一定液位，然后依次开启一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅中各换热器的供热介质管道开关，一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅的搅拌机，二效蒸发溶液循环泵、二效换热器的二次蒸汽进出开关，真空泵、进料及晶浆循环泵及各冷凝器、气液分离器及各连接管道上的阀门，然后调控好各效的压力、温度进入正常蒸发浓缩状态；步骤二，原料液经预热器预热后进入二效蒸发器的蒸发室经循环泵送至二效换热器换热后再返回二效蒸发室，如此循环往复工作，二效蒸发室内的溶液经蒸发预浓缩后由预浓缩进料及晶浆循环泵打入一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅内，可以持续进料，也可以间歇进料。一效一号蒸发锅哦和一效二号蒸发锅内的物料蒸发浓缩达到要求浓度后，进行离心脱水，离心脱水后的母液再返回一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅内循环蒸发；步骤三，一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅的外部供热介质分别经一效盘管式换热器和一效夹套式换热器换热后，如果是水蒸汽在经过换热器换热后产生的冷凝水进入冷凝水管道再进入汽水分离器后再返回前工段使用。如果是导热油则经过一效盘管式换热器和一效夹套式换热器换热后再返回锅炉系统循环使用。一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅内产生的二次蒸汽在真空泵的作用下，经二次蒸汽管道进入二效换热器内换热后经冷凝水管道进入汽水分离器再返回前工段使用。二效蒸发室内产生的三次蒸汽在真空泵的作用下经过三次蒸汽管道进入三次蒸汽冷凝器冷凝后变成冷凝水经管道进入汽水分离器后再返回前工段使用。进入三次蒸汽冷凝管的冷却水经管道并入其它冷凝水回收装置返回前工段使用；步骤四，多效蒸发器根据各效的蒸发水量平衡计算和浓度要求一般采用的是两个或两个蒸发锅并联使用，当一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅内的换热器内壁上结垢较严重影响正常操作时，依次交替放空一号、二号一效蒸发锅内的物料，再用进液泵打原料液或清水进一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅内，继续供热使一效蒸发锅内的换热器表面的结垢溶化后再进二效蒸发室来的预浓缩原料液继续蒸发浓缩操作，如此往复循环；步骤五，当需要进行停机操作时，首先先停止进入原料液，关闭原料液各管道阀门，停止原料液进液泵，继续蒸发浓缩操作，依次清空二效蒸发室、二效换热器、一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅的物料后，再用原料液进液泵打清水进入各效蒸发锅或室内，循环操作2-3小时后使各管道、阀门、各效蒸发室或锅、换热器等部件结垢的物料完全溶解后，关闭个运动部件开关、阀门后，完成停机操作。

本专利在一效换热器在满足防腐要求和不影响产品质量的前提下尽量采用传热系数高的材质作为加热器材料，以弥补传热面积不足的缺陷，如铜、锡、铅、银等其他传热系数高的材料，或在这些材料表面作表面防腐处理，以适应防腐要求。

本发明在一效的蒸发锅内压力尽量保证大于或等于常压，并且蒸发溶液的浓度在不影响冻锅及堵塞管道的情况下浓度越高越好，这样设计的目的：一是使蒸发溶液的沸点温度升高，因热结晶物料的特点是结晶温度较高，温度越高，结晶颗粒粗，形状好，便于脱水分离及减少脱水后晶体表面的游离水含量，节约后期的干燥能源和提高干燥设备产能；二是浓度越高，蒸发溶液沸点温度升高越多，有利于溶液中有机物的挥发、逸出更彻底，减少蒸发溶液粘度，改善蒸发溶液的晶体生长环境，使蒸发溶液结晶体控制在良好的结晶状态下，防止热结晶物料结晶体颗粒细小而产生乳化现象，解决生产设备运转不正常的问题。

本发明在一效采用两个或多个蒸发锅并联使用，这样设计的目的：一是增加换热器的换热面积，因为内置盘管式和夹套式相接合的换热器设置在蒸发室内和蒸发室外壁上，由于空间和操作的条件限制换热面积不能做的很大，而后效蒸发器采用外置式换热器换热面积可以做的很大，因此，通常都采用单个蒸发室，所以一效只能用数量来弥补换热面积不足的问题；二是这样设计当一效蒸发锅在需要清理换热器表面及锅内结垢时可以间歇式轮换清理而不影响正常生产。而清理换热器表面及锅内结垢的主要办法是：当一个蒸发锅需要清理换热器表面及锅内结垢时，放完蒸发器内物料后，加蒸发溶液原液或清水进蒸发器，因蒸发溶液原液和清水可以溶解换热器表面及蒸发锅内结垢。当溶解完全后，再继续多效的常规操作。这样设计使锅内结垢清理简单、易控，而且不影响正常生产，不管蒸发锅内蒸发溶液的浓度或固含量提到多高都能正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

附图标记说明：一效一号蒸发锅1、一效二号蒸发锅2、一效盘管式换热器3、一效夹套式换热器4、二效换热器5、原料液预热换热器6、二效循环泵7、原料液储存池8、进液泵9、真空泵10、汽水分离器11、进料及晶浆循环泵12、二效蒸发器13、三次蒸汽冷凝器14。

具体实施方式

参看图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是（以二效蒸发工艺作为实例说明）：它包含一效一号蒸发锅1、一效二号蒸发锅2、一效盘管式换热器3、一效夹套式换热器4、二效换热器5、原料液预热换热器6、二效循环泵7、原料液储存池8、进液泵9、真空泵10、汽水分离器11、进料及晶浆循环泵12、二效蒸发器13、三次蒸汽冷凝器14，一效一号蒸发锅1和一效二号蒸发锅2并联连接，一效一号蒸发锅2内部设置一效盘管式换热器3，一效二号蒸发锅2内部设置一效夹套式换热器4，二效换热器5和原料预热换热器6固定连接，二效换热器5和二效循环泵7固定连接，原料储存池8一端设置进液泵9，真空泵10一端固定设置汽水分离器11，二效蒸发器13和进料及晶浆循环泵12固定连接，三次蒸汽冷凝器14和二效蒸发器13连接。

所述一效一号蒸发锅1、一效二号蒸发锅2、一效盘管式换热器3、一效夹套式换热器4组成一效换热器，一效换热器不采用外置式换热器，而是在蒸发室内采用内置盘管式和蒸发室外壁夹套式相接合，使蒸发室和换热器设计成为一体机结构。

所述一效蒸发锅设置数量为两个或两个以上，其目的：1、主要是为了与后效蒸发器的换热器所需要的蒸发量和传热面积相匹配及平衡。2、是为了能够间歇式操作，更好的清理换热器上的晶垢。

一种适用于结晶体固含量高及含有机质的高盐废水的多效蒸发器的解决方式包括以下步骤：步骤一，首先从原料液池将原料通过原料液进液泵泵入各效蒸发室至一定液位，然后依次开启一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅中各换热器的供热介质管道开关，一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅的搅拌机，二效蒸发溶液循环泵、二效换热器的二次蒸汽进出开关，真空泵、进料及晶浆循环泵及各冷凝器、气液分离器及各连接管道上的阀门，然后调控好各效的压力、温度进入正常蒸发浓缩状态；步骤二，原料液经预热器预热后进入二效蒸发器的蒸发室经循环泵送至二效换热器换热后再返回二效蒸发室，如此循环往复工作，二效蒸发室内的溶液经蒸发预浓缩后由预浓缩进料及晶浆循环泵打入一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅内，可以持续进料，也可以间歇进料。一效一号蒸发锅哦和一效二号蒸发锅内的物料蒸发浓缩达到要求浓度后，进行离心脱水，离心脱水后的母液再返回一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅内循环蒸发；步骤三，一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅的外部供热介质分别经一效盘管式换热器和一效夹套式换热器换热后，如果是水蒸汽在经过换热器换热后产生的冷凝水进入冷凝水管道再进入汽水分离器后再返回前工段使用。如果是导热油则经过一效盘管式换热器和一效夹套式换热器换热后再返回锅炉系统循环使用。一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅内产生的二次蒸汽在真空泵的作用下，经二次蒸汽管道进入二效换热器内换热后经冷凝水管道进入汽水分离器再返回前工段使用。二效蒸发室内产生的三次蒸汽在真空泵的作用下经过三次蒸汽管道进入三次蒸汽冷凝器冷凝后变成冷凝水经管道进入汽水分离器后再返回前工段使用。进入三次蒸汽冷凝管的冷却水经管道并入其它冷凝水回收装置返回前工段使用；步骤四，多效蒸发器根据各效的蒸发水量平衡计算和浓度要求一般采用的是两个或两个蒸发锅并联使用，当一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅内的换热器内壁上结垢较严重影响正常操作时，依次交替放空一号、二号一效蒸发锅内的物料，再用进液泵打原料液或清水进一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅内，继续供热使一效蒸发锅内的换热器表面的结垢溶化后再进二效蒸发室来的预浓缩原料液继续蒸发浓缩操作，如此往复循环；步骤五，当需要进行停机操作时，首先先停止进入原料液，关闭原料液各管道阀门，停止原料液进液泵，继续蒸发浓缩操作，依次清空二效蒸发室、二效换热器、一效一号蒸发锅和一效二号蒸发锅的物料后，再用原料液进液泵打清水进入各效蒸发锅或室内，循环操作2-3小时后使各管道、阀门、各效蒸发室或锅、换热器等部件结垢的物料完全溶解后，关闭个运动部件开关、阀门后，完成停机操作。

本发明解决换热器结垢堵塞的问题，尽量加大传热面积，以弥补传热面积不足问题；省掉了循环泵，节约了能耗。本发明在一效增加搅拌系统，这样设计的目的：一是防止结晶体沉积锅底；二是防止加热器上大量结垢，影响传热效率；三是可以提高被蒸发液固含量，提高设备产能及设备利用率，减少母液循环量节约能耗，防止恶化结晶环境。

本专利在一效换热器在满足防腐要求和不影响产品质量的前提下尽量采用传热系数高的材质作为加热器材料，以弥补传热面积不足的缺陷，如铜、锡、铅、银等其他传热系数高的材料，或在这些材料表面作表面防腐处理，以适应防腐要求。

本发明在一效的蒸发锅内压力尽量保证大于或等于常压，并且蒸发溶液的浓度在不影响冻锅及堵塞管道的情况下浓度越高越好，这样设计的目的：一是使蒸发溶液的沸点温度升高，因热结晶物料的特点是结晶温度较高，温度越高，结晶颗粒粗，形状好，便于脱水分离及减少脱水后晶体表面的游离水含量，节约后期的干燥能源和提高干燥设备产能；二是浓度越高，蒸发溶液沸点温度升高越多，有利于溶液中有机物的挥发、逸出更彻底，减少蒸发溶液粘度，改善蒸发溶液的晶体生长环境，使蒸发溶液结晶体控制在良好的结晶状态下，防止热结晶物料结晶体颗粒细小而产生乳化现象，解决生产设备运转不正常的问题。

本发明在一效采用两个或多个蒸发锅并联使用，这样设计的目的：一是增加换热器的换热面积，因为内置盘管式和夹套式相接合的换热器设置在蒸发室内和蒸发室外壁上，由于空间和操作的条件限制换热面积不能做的很大，而后效蒸发器采用外置式换热器换热面积可以做的很大，因此，通常都采用单个蒸发室，所以一效只能用数量来弥补换热面积不足的问题；二是这样设计当一效蒸发锅在需要清理换热器表面及锅内结垢时可以间歇式轮换清理而不影响正常生产。而清理换热器表面及锅内结垢的主要办法是：当一个蒸发锅需要清理换热器表面及锅内结垢时，放完蒸发器内物料后，加蒸发溶液原液或清水进蒸发器，因蒸发溶液原液和清水可以溶解换热器表面及蒸发锅内结垢。当溶解完全后，再继续多效的常规操作。这样设计使锅内结垢清理简单、易控，而且不影响正常生产，不管蒸发锅内蒸发溶液的浓度或固含量提到多高都能正常运行。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。