蒸汽高效分配、两级压缩机串联MVR蒸发分离装置

权利要求书： 1.一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置，其特征在于，包括预热单元、低温蒸发结晶出低沸盐单元、高温蒸发结晶出高沸盐单元、低温蒸汽压缩单元、高温蒸汽压缩单元以及冷凝水单元；

所述预热单元与所述低温蒸发结晶出低沸盐单元连通，预热单元和冷凝水单元连通，所述高温蒸发结晶出高沸盐单元与所述低温蒸汽压缩单元连通，所述低温蒸发结晶出低沸盐单元与所述高温蒸汽压缩单元连通，所述高温蒸汽压缩单元与所述低温蒸汽压缩单元连通，所述冷凝水单元与所述高温蒸发结晶出高沸盐单元及低温蒸发结晶出低沸盐单元连通。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置，其特征在于，所述预热单元包括依次连通的原料罐(2)、进料泵(4)、冷凝水预热器(5)、不凝气预热器(6)和鲜蒸汽预热器(7)。

3.根据权利要求2所述的一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置，其特征在于，所述冷凝水单元包括冷凝水罐(11)和冷凝水泵(9)，所述冷凝水罐(11)与所述冷凝水泵(9)连通，所述预热单元和冷凝水单元通过所述冷凝水泵(9)与冷凝水预热器(5)连通，所述冷凝水罐(11)和鲜蒸汽预热器(7)连通。

4.根据权利要求3所述的一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置，其特征在于，所述低温蒸汽压缩单元包括依次连通的低温蒸汽压缩机(8)、低温二次分离器(10)和低温强制循环换热器(12)，所述低温强制循环换热器(12)和冷凝水罐(11)相连通。

5.根据权利要求4所述的一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置，其特征在于，所述高温蒸汽压缩单元包括高温蒸汽压缩机(16)、高温强制循环换热器(23)和高温二次分离器(24)，所述高温蒸汽压缩机(16)和高温强制循环换热器(23)相连通、所述高温蒸汽压缩机(16)和高温强制循环换热器(23)均与高温二次分离器(24)相连通，所述低温强制循环换热器(12)和高温强制循环换热器(23)连通，所述低温二次分离器(10)和高温蒸汽压缩机(16)连通。

6.根据权利要求5所述的一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置，其特征在于，所述低温蒸发结晶出低沸盐单元包括依次连通的低温强制循环换热器(12)、低温强制循环泵(15)、低温结晶分离器(13)、低温出料泵(17)、低沸盐稠厚器(22)、低沸盐离心机(21)、低沸盐母液罐(20)以及低沸盐母液泵(18)；

所述低沸盐母液泵(18)和低温强制循环泵(15)连通，所述鲜蒸汽预热器(7)和低温结晶分离器(13)相连通，所述不凝气预热器(6)和低温结晶分离器(13)连通，所述低温二次分离器(10)和低温结晶分离器(13)相连通，所述低沸盐稠厚器(22)和低沸盐母液罐(20)连通，所述低温强制循环换热器(12)和低温结晶分离器(13)相连通，所述低温结晶分离器(13)和高温蒸汽压缩机(16)相连通。

7.根据权利要求6所述的一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置，其特征在于，所述高温蒸发结晶出高沸盐单元包括依次连通的高温强制循环换热器(23)、高温强制循环泵(25)、高温结晶分离器(26)、高温出料泵(28)、高沸盐稠厚器(31)、高沸盐离心机(30)、高沸盐母液罐(29)以及高沸盐母液泵(27)；

所述高沸盐母液泵(27)和高温结晶分离器(26)均和高温强制循环泵(25)相连通，所述高温二次分离器(24)和高温结晶分离器(26)相连通，所述高温强制循环换热器(23)和高温结晶分离器(26)相连通，所述低温结晶分离器(13)和高温强制循环换热器(23)连通，所述低温强制循环泵(15)和高温结晶分离器(26)之间连通有低沸盐转料泵(19)，所述高沸盐稠厚器(31)和所述高沸盐母液罐(29)相连通。

8.根据权利要求7所述的一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置，其特征在于，所述低温蒸发结晶出低沸盐单元和高温蒸发结晶出高沸盐单元还包括真空控制系统，所述真空控制系统包括真空泵冷却器(3)，所述真空泵冷却器(3)连通有用于控制真空度的真空泵(1)，所述真空泵冷却器(3)和不凝气预热器(6)相连通。

说明书： 一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置技术领域[0001] 本实用新型涉及污水处理技术领域，具体的是一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置。背景技术[0002] 近年来，环境和能源问题已经成为影响国家和企业长期稳定发展最突出的问题，随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。[0003] 工业废水的危害主要是：重金属等难以降解的有毒有害物质随着污水进入土壤不断富集，造成农田重金属超标，危害食品安全；污水处理厂的污泥受工业污水影响有害物质超标，不能被用作肥料回归土地，影响氮、磷等物质的循环；大量工业用水造成了水资源的消耗和浪费，如何将工业废水达标或减少排放，并尽最大可能地实现水资源循环利用，成为困扰着工业企业一大难题，在我国大力提倡水资源节约利用和环境保护的大环境下，工业废水零排放应运而生，所谓零排放是指企业生产过程中产生的废水、废液和废渣进行资源循环再利用，要求无任何外排。[0004] 在盐化工、氯碱化工、煤化工、湿法冶炼、制药等行业的工业废水零排放过程中，会遇到废水中同时含有低沸盐、高沸盐及高COD组分，这种废水如果直接蒸发结晶，在蒸发浓缩的过程中高沸成分逐渐富集会极大的增加蒸发系统的负担，大量浓缩液外排造成环境的污染的同时，单独处理会增加处理能耗，处理成本高、经济型差。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的在于提供一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置，以解决上述背景技术中提出的问题。[0006] 本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：[0007] 一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置，包括预热单元、低温蒸发结晶出低沸盐单元、高温蒸发结晶出高沸盐单元、低温蒸汽压缩单元、高温蒸汽压缩单元以及冷凝水单元；[0008] 所述预热单元与所述低温蒸发结晶出低沸盐单元连通，预热单元和冷凝水单元连通，所述高温蒸发结晶出高沸盐单元与所述低温蒸汽压缩单元连通，所述低温蒸发结晶出低沸盐单元与所述高温蒸汽压缩单元连通，所述高温蒸汽压缩单元与所述低温蒸汽压缩单元连通，所述冷凝水单元与所述高温蒸发结晶出高沸盐单元及低温蒸发结晶出低沸盐单元连通。[0009] 优选的，所述预热单元包括依次连通的原料罐、进料泵、冷凝水预热器、不凝气预热器和鲜蒸汽预热器。[0010] 优选的，所述冷凝水单元包括冷凝水罐和冷凝水泵，所述冷凝水罐与所述冷凝水泵连通，所述预热单元和冷凝水单元通过所述冷凝水泵与冷凝水预热器连通，所述冷凝水罐和鲜蒸汽预热器连通。[0011] 优选的，所述低温蒸汽压缩单元包括依次连通的低温蒸汽压缩机、低温二次分离器和低温强制循环换热器，所述低温强制循环换热器和冷凝水罐相连通；[0012] 优选的，所述高温蒸汽压缩单元包括高温蒸汽压缩机、高温强制循环换热器和高温二次分离器，所述高温蒸汽压缩机和高温强制循环换热器相连通、所述高温蒸汽压缩机和高温强制循环换热器均与高温二次分离器相连通，所述低温强制循环换热器和高温强制循环换热器连通，所述低温二次分离器和高温蒸汽压缩机连通。[0013] 优选的，所述低温蒸发结晶出低沸盐单元包括依次连通的低温强制循环换热器、低温强制循环泵、低温结晶分离器、低温出料泵、低沸盐稠厚器、低沸盐离心机、低沸盐母液罐以及低沸盐母液泵；[0014] 所述低沸盐母液泵和低温强制循环泵连通，所述鲜蒸汽预热器和低温结晶分离器相连通，所述不凝气预热器和低温结晶分离器连通，所述低温二次分离器和低温结晶分离器相连通，所述低沸盐稠厚器和低沸盐母液罐连通，所述低温强制循环换热器和低温结晶分离器相连通，所述低温结晶分离器和高温蒸汽压缩机相连通。[0015] 优选的，所述高温蒸发结晶出高沸盐单元包括依次连通的高温强制循环换热器、高温强制循环泵、高温结晶分离器、高温出料泵、高沸盐稠厚器、高沸盐离心机、高沸盐母液罐以及高沸盐母液泵；[0016] 所述高沸盐母液泵和高温结晶分离器均和高温强制循环泵相连通，所述高温二次分离器和高温结晶分离器相连通，所述高温强制循环换热器和高温结晶分离器相连通，所述低温结晶分离器和高温强制循环换热器连通，所述低温强制循环泵和高温结晶分离器之间连通有低沸盐转料泵，所述高沸盐稠厚器和所述高沸盐母液罐相连通。[0017] 优选的，所述低温蒸发结晶出低沸盐单元和高温蒸发结晶出高沸盐单元还包括真空控制系统，所述真空控制系统包括真空泵冷却器，所述真空泵冷却器连通有用于控制真空度的真空泵，所述真空泵冷却器和不凝气预热器相连通。[0018] 本实用新型的有益效果：[0019] 通过低温蒸发结晶出低沸盐单元匹配低沸点区内料液蒸发浓缩或结晶，高温蒸发结晶出高沸盐单元匹配高沸点区内料液蒸发浓缩或结晶，从而实现了物料在低浓度和高浓度时沸点及蒸汽的高效分配的功能，扩展并突破传统MR机械式蒸汽压缩系统处理低沸点物料的壁垒，同时相比高沸点物料使用多效蒸发系统时更加环保节能。[0020] 通过采用两级高效节能的机械蒸汽再压缩机串联的技术，有效分配换热温差，实现蒸汽的高效利用，蒸发系统产1t水的能耗约是传统蒸发器的1/6到1/5，外部蒸汽使用量少，减少对锅炉等蒸汽设备的依赖，扩展了传统MR系统的使用界限，减少了污染物的排放，更加节能环保，该装置工艺流程简单，易于实现，自动化程度高，运行成本低，符合可持续发展要求，可广泛应用于实际工业生产过程中。附图说明[0021] 为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；[0022] 图1是本实用新型整体结构示意图。[0023] 图中附图标记如下：[0024] 1、真空泵，2、原料罐，3、真空泵冷却器，4、进料泵，5、冷凝水预热器，6、不凝气预热器，7、鲜蒸汽预热器，8、低温蒸汽压缩机，9、冷凝水泵，10、低温二次分离器，11、冷凝水罐，12、低温强制循环换热器，13、低温结晶分离器，15、低温强制循环泵，16、高温蒸汽压缩机，

17、低温出料泵，18、低沸盐母液泵，19、低沸盐转料泵，20、低沸盐母液罐，21、低沸盐离心机，22、低沸盐稠厚器，23、高温强制循环换热器，24、高温二次分离器，25、高温强制循环泵，

26、高温结晶分离器，27、高沸盐母液泵，28、高温出料泵，29、高沸盐母液罐，30、高沸盐离心机，31、高沸盐稠厚器。

具体实施方式[0025] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0026] 一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置，包括预热单元、低温蒸发结晶出低沸盐单元、高温蒸发结晶出高沸盐单元、低温蒸汽压缩单元、高温蒸汽压缩单元以及冷凝水单元；[0027] 所述预热单元与所述低温蒸发结晶出低沸盐单元连通，预热单元和冷凝水单元连通，所述高温蒸发结晶出高沸盐单元与所述低温蒸汽压缩单元连通，所述低温蒸发结晶出低沸盐单元与所述高温蒸汽压缩单元连通，所述高温蒸汽压缩单元与所述低温蒸汽压缩单元连通，所述冷凝水单元与所述高温蒸发结晶出高沸盐单元及低温蒸发结晶出低沸盐单元连通。[0028] 所述预热单元包括依次连通的原料罐2、进料泵4、冷凝水预热器5、不凝气预热器6和鲜蒸汽预热器7。[0029] 如图1，鲜蒸汽预热器7与低温蒸发结晶出低沸盐单元中的低温结晶分离器13连通；高温蒸发结晶出高沸盐单元蒸发温度为75℃?85℃，二次蒸汽经高温蒸汽压缩机16压缩后升温、升压至85℃?95℃后进入低温蒸汽压缩机8压缩后升温、升压至95℃?105℃后进入高温强制循环换热器23。[0030] 鲜蒸汽预热器7中的鲜蒸汽压力为195KPa，温度为120℃。[0031] 所述冷凝水单元包括冷凝水罐11和冷凝水泵9，所述冷凝水罐11与所述冷凝水泵9连通，所述预热单元和冷凝水单元通过所述冷凝水泵9与冷凝水预热器5连通，所述冷凝水罐11和鲜蒸汽预热器7连通。[0032] 所述低温蒸汽压缩单元包括依次连通的低温蒸汽压缩机8、低温二次分离器10和低温强制循环换热器12，所述低温强制循环换热器12和冷凝水罐11相连通；[0033] 所述高温蒸汽压缩单元包括高温蒸汽压缩机16、高温强制循环换热器23和高温二次分离器24，所述高温蒸汽压缩机16和高温强制循环换热器23相连通、所述高温蒸汽压缩机16和高温强制循环换热器23均与高温二次分离器24相连通，所述低温强制循环换热器12和高温强制循环换热器23连通，所述低温二次分离器10和高温蒸汽压缩机16连通。[0034] 所述低温蒸发结晶出低沸盐单元包括依次连通的低温强制循环换热器12、低温强制循环泵15、低温结晶分离器13、低温出料泵17、低沸盐稠厚器22、低沸盐离心机21、低沸盐母液罐20以及低沸盐母液泵18；[0035] 所述低沸盐母液泵18和低温强制循环泵15连通，所述鲜蒸汽预热器7和低温结晶分离器13相连通，所述不凝气预热器6和低温结晶分离器13连通，所述低温二次分离器10和低温结晶分离器13相连通，所述低沸盐稠厚器22和低沸盐母液罐20连通，所述低温强制循环换热器12和低温结晶分离器13相连通，所述低温结晶分离器13和高温蒸汽压缩机16相连通。[0036] 所述高温蒸发结晶出高沸盐单元包括依次连通的高温强制循环换热器23、高温强制循环泵25、高温结晶分离器26、高温出料泵28、高沸盐稠厚器31、高沸盐离心机30、高沸盐母液罐29以及高沸盐母液泵27；[0037] 所述高沸盐母液泵27和高温结晶分离器26均和高温强制循环泵25相连通，所述高温二次分离器24和高温结晶分离器26相连通，所述高温强制循环换热器23和高温结晶分离器26相连通，所述低温结晶分离器13和高温强制循环换热器23连通，所述低温强制循环泵15和高温结晶分离器26之间连通有低沸盐转料泵19，所述高沸盐稠厚器31和所述高沸盐母液罐29相连通。

[0038] 所述低温蒸发结晶出低沸盐单元和高温蒸发结晶出高沸盐单元还包括真空控制系统，所述真空控制系统包括真空泵冷却器3，所述真空泵冷却器3连通有用于控制真空度的真空泵1，所述真空泵冷却器3和不凝气预热器6相连通。[0039] 对于硫酸钠质量分数为15％，硝酸钠质量分数流量为为2％，20t/h的硫酸钠硝酸钠溶液的处理，运行参数如表1所示：[0040] 表1运行参数[0041] 物料名称 氯化钠硫酸钠溶液硫酸钠含量(％) 15

硝酸钠含量(％) 2

硫酸钠蒸发温度(℃) 90

硝酸钠蒸发温度(℃) 75

原液总量(T/h) 20

蒸发量(T/h) 16.4

[0042] 上述的一种汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置，采用高效节能的两级机械蒸汽再压缩技术，热效率高，功耗低，采用机械蒸汽再压缩技术，使用较少量的鲜蒸汽加热，减少了对锅炉设备的依赖，减少了污染物，对环境无污染，更加节能环保，本实用新型通过采用低温蒸发结晶出低沸盐和高温蒸发结晶出高沸盐，从而突破了一级压缩机压缩温升低，难以处理高沸点物料的难关，同时降低高浓度物料的外排量，减少污染物，降低处理成本。[0043] 本实用新型提供的一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置的工作原理如下：[0044] 在本实施例中，蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置适用于处理温度为98℃，硫酸钠质量分数为15％，硝酸钠质量分数为2％，20t/h的硫酸钠和硝酸钠溶液。[0045] 其中，如图1所示，预热单元包括依次连通的原料罐2、进料泵4、冷凝水预热器5、不凝气预热器6以及鲜蒸汽预热器7，鲜蒸汽预热器7与低温结晶分离器13连通，待处理硫酸钠硝酸钠溶液储存在原料罐2内，通过进料泵4作用，依次进入冷凝水预热器5、不凝气预热器6和鲜蒸汽预热器7，与冷凝水预热器5内的蒸馏水、不凝气预热器6内的不凝气以及鲜蒸汽预热器7内的鲜蒸汽进行换热，使原料液温度达到98℃，其中，鲜蒸汽预热器7中鲜蒸汽的压力为198KPa，温度为120℃，冷凝水预热器5、不凝气预热器6和鲜蒸汽预热器7均为板式预热器，冷凝水预热器5通过冷凝水泵9连通有一冷凝水罐11，冷凝水罐11还通过管路与鲜蒸汽预热器7连通。[0046] 95℃的硫酸钠硝酸钠溶液进入低温结晶分离器13，再依次进入低温强制循环泵15和低温强制循环换热器12，升温升压后，进入低温结晶分离器13进行闪蒸分离，低温结晶分离器13内的蒸发温度为90℃、压力为70.1KPa；闪蒸分离后浓缩液经低温强制循环泵15打入低温强制循环换热器12再次进行受热蒸发，浓缩液如此循环，闪蒸分离产生的硫酸钠晶体经低温结晶分离器13内育晶沉降后从底部经低温出料泵17送入低沸盐稠厚器22内，晶体增稠后排入低沸盐离心机21内进行离心分离，分离出硫酸钠晶体送出系统，分离的母液进入低沸盐母液罐20，通过低沸盐母液泵18打回低温强制循环换热器，如此循环。[0047] 定时通过检测低沸盐母液罐20中硝酸钠含量，当其达到30％左右，通过低沸盐转料泵19将其打入高温蒸发结晶出高沸盐单元。[0048] 母液进入高温结晶分离器26，再依次进入高温强制循环泵25和高温强制循环换热器23，升温升压后，进入高温结晶分离器26进行闪蒸分离，高温结晶分离器26内的蒸发温度为75℃、压力为40.1KPa；闪蒸分离后浓缩液经高温强制循环泵25打入高温强制循环换热器23再次进行受热蒸发，浓缩液如此循环，闪蒸分离产生的硝酸钠晶体经高温结晶分离器26内育晶沉降后从底部经高温出料泵28送入高沸盐稠厚器31内，晶体增稠后排入高沸盐离心机30内进行离心分离，分离出硝酸钠晶体送出系统，分离的母液进入高沸盐母液罐29，通过高沸盐母液泵27打回低温强制循环换热器，如此循环。

[0049] 上述蒸汽压缩单元包括低温蒸汽压缩机8和高温蒸汽压缩机16，低温蒸汽压缩机8连通有低温二次分离器10，高温蒸汽压缩机16连通有高温二次分离器24。[0050] 高温强制循环换热器23和低温强制循环换热器12的壳程内105℃左右的冷凝水自流到冷凝水罐11，经冷凝水泵9送至冷凝水预热器5与原料液充分换热后排出装置。[0051] 与相关技术相比较，本实用新型提供的一种蒸汽高效分配、两级压缩机串联MR蒸发分离装置具有如下有益效果：[0052] 通过低温蒸发结晶出低沸盐单元匹配低沸点区内料液蒸发浓缩或结晶，高温蒸发结晶出高沸盐单元匹配高沸点区内料液蒸发浓缩或结晶，从而实现了物料在低浓度和高浓度时沸点及蒸汽的高效分配的功能，扩展并突破传统MR机械式蒸汽压缩系统处理低沸点物料的壁垒，同时相比高沸点物料使用多效蒸发系统时更加环保节能。[0053] 低温蒸发单元与高温蒸发单元的不用浓缩倍数的调节，可有效增加低温蒸发单元产盐品质，高温蒸发单元处理物料范围更广，实现零污染液排放的资源回收的技术效果，分离工艺能耗低，处理后的废水可资源化，适宜于多种含盐废水工业化处理。[0054] 通过采用两级高效节能的机械蒸汽再压缩机串联的技术，有效分配换热温差，实现蒸汽的高效利用，蒸发系统产1t水的能耗约是传统蒸发器的1/6到1/5，外部蒸汽使用量少，减少对锅炉等蒸汽设备的依赖，扩展了传统MR系统的使用界限，减少了污染物的排放，更加节能环保，该装置工艺流程简单，易于实现，自动化程度高，运行成本低，符合可持续发展要求，可广泛应用于实际工业生产过程中。[0055] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。