，但其换热能力弱，对换热面积要求高，设备体积一般较大；本发明超重力场为卧式结构，主轴设置轴承支撑，主轴稳定性强，空气自填料层环向进入填料层内，溶液自径向进入填料层，两者为逆流换热，接触充分，换热能力强，设备体积小。
[0022]本发明为一种蒸汽驱动的超重力场强化蒸发系统，具有以下优点:载湿气体流场为开式结构，不需要除湿塔，减少了设备的投入；蒸发室采用超重力场旋转卧式结构，转子稳定性强，超重力场传热传质效果好；溶液储罐，蒸发室可选用聚丙烯，减少了设备重量和投入。本发明实现了水和无机物的充分分离，分离的水基本达到了蒸馏水的标准，固体完全析出，二次利用。
【附图说明】
[0023]图1为本发明蒸汽驱动的超重力场强化空气蒸发系统原理图1。
[0024]图2为本发明蒸汽驱动的超重力场强化空气蒸发系统原理图2。
[0025]图3为本发明蒸汽驱动的超重力场强化空气蒸发系统示意图。
【具体实施方式】
[0026]以下就结合附图与实施例对本发明作进一步详细说明。
[0027]本实施例的蒸汽驱动的超重力场强化空气蒸发系统，包括溶液储罐1、冷凝回热器2、预热器3、蒸发室4、晶浆罐5、固液分离器6、回收罐7、栗、风机、除尘器10、液体管线1101-1104，气体管线1201-1203等组成。本发明利用水分子随着温度的升高，其逃逸动能增大(见图1)以及空气温度升高，空气中含湿量增大的原理(见图2)，利用蒸汽作为加热介质，溶液经回热、预热后在超重力场中与空气直接接触，进行强化传热传质，空气携带水蒸气排出，溶液浓缩，固体析出，实现固液分离。常温空气在鼓风机901做功下，由吸风口吸入，经过除尘器10过滤，除去大气中的微小颗粒后，进入蒸发室4，与较高温度的溶液在超重力场中进行强化传热传质，空气升温携带水蒸气排出；排出的湿空气进入冷凝回热器2中加热溶液，同时析出一部分冷凝水，空气在引风机902的做功下，直接排空。来自溶液储罐I的溶液与自回收罐7的饱和溶液按一定循环比形成混合溶液后，先与冷凝回热器2的热载湿气体进行换热，混合溶液吸热升温后再进入预热器3，用蒸汽进一步加热，混合溶液通过两次换热升温后进入蒸发室4，与空气进行热质交换，实现蒸发。
[0028]蒸发室4内为直接接触逆流传热传质。混合溶液由溶液进口管401进入中通管，在电机旋转带动下，通过中通管壁面的液体分布装置，打成液滴状，沿径向进入填料层，空气自蒸发室底部空气进口管402沿填料层环向进入填料层内，进行逆流传热传质，空气吸热升温，携带水蒸气自蒸发室湿空气出口管403排出，浓缩溶液放热降温，进入底部蓄液池，从母液出口管404排出。自蒸发室4排出的浓缩溶液进入晶浆罐5，浓缩溶液为过饱和溶液，一部分固体析出，与溶液从底部排入固液分离器6，进行固液分离，固体回收利用，分离液与晶浆罐5的溢流液排入回收罐7，再次进入系统，循环蒸发。
[0029]该蒸发系统利用冷凝回热器2回收系统余热。自蒸发室4排出的湿空气温度高，热值大，利用其余热对混合溶液进行换热，湿空气放热冷凝，混合溶液吸热，温度升高，降低了所耗蒸汽量，节省了系统热源。
[0030]管线1101为进料管线，连接溶液储罐I与进料栗801，管线内为未处理溶液，控制进料阀开度，控制进料流量；管线1102连接回收罐7、循环栗802、冷凝回热器2、预热器3与蒸发室4，管线1102为溶液主管，管线1102与管线1101交汇前为饱和溶液，安装有循环阀，通过控制饱和溶液流量来控制回收罐7内液位高度，交汇后饱和溶液与未处理溶液融合为混合溶液，混合溶液先后通过冷凝回热器2、预热器3，经过两次换热升温后进入蒸发室4 ;管线1103连接蒸发室4、晶浆罐5与固液分离器6，管线内为浓缩后过饱和溶液，一部分固体在晶浆罐5析出，与溶液排入固液分离器6，进行固液分离，固体回收利用；管线1104连接晶浆罐5、固液分离器6、回收罐7，管线内为饱和溶液，晶浆罐5的溢流液与固液分离器6的分离液排入回收罐7，再次进入系统，循环蒸发。
[0031]管线1201连接鼓风机901与除尘器10，管线内为外界空气，除去灰尘后进入蒸发中作为载湿气体吸湿；管线1202连接蒸发室4与冷凝回热器2，管线内为湿空气，湿空气进入冷凝回热器2中加热溶液，同时析出一部分冷凝水；管线1203连接冷凝回热器2与引风机902，管线为排空管。
[0032]应用实施例:
[0033]溶液为20 %的硫酸镁溶液，处理量:500t/d ;溶液初始温度为35 °C，经过冷凝回热器与预热器被加热到95°C，浓缩硫酸镁溶液质量分数达到40%打出结晶。
[0034]系统计算:蒸发室热量计算:空气升温所需热量为138.43kw，水汽化所需热量为6797.6kw,总热量为两者相加为6936.03kw ;回热器热量计算:空气升温所需热量为50.54kw,水汽化所需热量5246.09kw,总热量为5296.63kw ;低品位蒸汽需提供热量1256.37kw故需要消耗蒸汽量0.53kg/s，需蒸发一吨水需要消耗热量0.18t蒸汽，低品位蒸汽为200元/t，则蒸发一吨水费用为36元，对比多效蒸发和MVR，本装置的节能效果和经济效益显著。
[0035]本发明适用于溶液、溶液浓缩处理、精细化工、制药工业、垃圾场滤液、反渗透浓缩液、金属矿开采和加工、羊毛清洗、造纸、煤化工/石油提炼、油气开采、食品加工、农药/除草剂、皮革处理等行业。
[0036]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内的，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种蒸汽驱动的超重力场强化蒸发系统，其特征在于，由溶液储罐(I)、冷凝回热器(2)、预热器(3)、蒸发室(4)、晶浆罐(5)、固液分离器(6)、回收罐(7)、栗、风机、除尘器(10)组成; 溶液储罐(I)与回收罐(7)通过冷凝回热器(2)与蒸发室(4)相连，同时冷凝回热器(2 )通过预热器(3 )连接蒸发室(4 );风机由吸风口连接除尘器(10 )再与蒸发室(4 )相连。2.根据权利要求1所述的超重力场强化蒸发系统，其特征在于，除尘器(10)采用滤芯结构；风机包括鼓风机(901)与引风机(902)，鼓风机(901)与引风机(902)推动空气流经蒸发室(4)与冷凝回热器(2)。3.根据权利要求1所述的超重力场强化蒸发系统，其特征在于，蒸发室(4)内为直接接触逆流传热传质。4.根据权利要求1所述的超重力场强化蒸发系统，其特征在于，蒸发室(4)与晶浆罐(5 )相连，晶浆罐(5 )从底部与固液分离器(6 )相连，晶浆罐(5 )和固液分离器(6 )分别连接于回收罐(7)。5.根据权利要求2所述的超重力场强化蒸发系统，其特征在于，蒸发室(4)的溶液进口管(401)为中通结构，中通管管壁开有若干小孔，作为液体分布装置，电机通过挠性联轴器带动转子旋转。6.根据权利要求1所述的超重力场强化蒸发系统，其特征在于，蒸发室(4)内部选用超重力场旋转结构，超重力场主轴为卧式横置，与壳体接触处设置动密封，主轴靠电机侧设置轴承，填料层底盘固定在主轴上，底盘上设置若干支架用于绑扎填料层，填料层顶端设置压板，压板与底盘通过拉杆固定，填料层可选用丝网填料或孔板波纹填料。7.根据权利要求6所述的超重力场强化蒸发系统，其特征在于，蒸发室(4)远离主轴侧壁处开有湿空气出口管(403)，开有溶液进口管(401 )，蒸发室(4)下部侧壁开有空气进口管(402 )，底部开有母液出口管(404 )。8.根据权利要求1所述的超重力场强化蒸发系统，其特征在于，系统为不带压操作，溶液储罐(I)和蒸发室(4)筒体选用聚丙烯材料。
【专利摘要】本实用新型公开了一种蒸汽驱动的超重力场强化蒸发系统，它由溶液储罐（1）、冷凝回热器（2）、预热器（3）、蒸发室（4）、晶浆罐（5）、固液分离器（6）、回收罐（7）、泵、风机、除尘器（10）组成，本实用新型利用水分子随着温度的升高，其逃逸动能增大以及空气温度升高，空气中含湿量增大的原理，让高温溶液与大气空气进行传热传质，为强化其传热传质效果，采用超重力场旋转结构，载湿气体为不间断连续从外界吹入，从蒸发室排出的湿空气其热值较高，通过回热器回热后，直排大气，由于载湿气体为未封闭循环结构，不需要对湿空气进行除湿回收利用，减少了除湿设备的投入，回热器吸收装置余热，减少蒸汽热源的输入，节省了能源。
【IPC分类】B01D1/30, B01D1/00, C02F1/04
【公开号】CN204815712
【申请号】CN201520150094
【发明人】凌祥, 高敏杰, 李洋, 彭浩
【申请人】南京工业大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年3月17日