用于氯化钾蒸发行业中的MVR蒸发浓缩设备

543 编辑：中冶有色技术网来源：溧阳德维透平机械有限公司

2023-11-28 14:11:27

权利要求书： 1.一种用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备，其特征在于，包括板式换热器(1)、降膜蒸发器(2)、气液分离器(3)、结晶分离器(4)、加热室(5)和压缩机(6)，其中，所述板式换热器(1)通过物料管道与所述降膜蒸发器(2)相连，所述降膜蒸发器(2)的顶部和底部之间连接有自循环物料管道(7)，所述降膜蒸发器(2)和气液分离器(3)之间形成物料循环回路Ⅰ，所述降膜蒸发器(2)通过物料管道与所述加热室(5)相连，所述加热室(5)和结晶分离器(4)之间形成物料循环回路Ⅱ，所述气液分离器(3)、结晶分离器(4)、降膜蒸发器(2)和加热室(5)分别通过蒸汽管道与所述压缩机(6)相连，所述降膜蒸发器(2)和加热室(5)分别通过冷凝水管道与所述板式换热器(1)相连。

2.根据权利要求1所述的用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备，其特征在于，所述板式换热器(1)的进料口连接有进料泵(8)。

3.根据权利要求1所述的用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备，其特征在于，所述板式换热器(1)通过物料管道Ⅰ(9)与所述降膜蒸发器(2)的进料口相连。

4.根据权利要求1所述的用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备，其特征在于，所述自循环物料管道(7)上安装有循环泵Ⅰ(10)。

5.根据权利要求1所述的用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备，其特征在于，所述降膜蒸发器(2)和气液分离器(3)之间连接有物料管道Ⅱ(11)和物料管道Ⅲ(12)。

6.根据权利要求1所述的用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备，其特征在于，所述加热室(5)和结晶分离器(4)之间连接有物料管道Ⅴ(13)和物料管道Ⅵ(14)；

所述物料管道Ⅴ(13)上安装有循环泵Ⅱ(15)。

7.根据权利要求6所述的用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备，其特征在于，所述降膜蒸发器(2)的出料口通过物料管道Ⅳ(16)与所述物料管道Ⅴ(13)相连。

8.根据权利要求1所述的用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备，其特征在于，所述结晶分离器(4)通过蒸汽管道Ⅰ(17)与所述压缩机(6)的进气口相连，所述结晶分离器(4)通过蒸汽管道Ⅱ(18)与所述压缩机(6)的进气口相连。

9.根据权利要求1所述的用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备，其特征在于，所述压缩机(6)的出气口通过蒸汽管道Ⅲ(19)与所述降膜蒸发器(2)的进气口相连，所述压缩机(6)的出气口通过蒸汽管道Ⅳ(20)与所述加热室(5)的进气口相连。

10.根据权利要求1所述的用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备，其特征在于，所述板式换热器(1)的进水口连接有凝水罐(21)，所述降膜蒸发器(2)的出水口通过冷凝水管道Ⅰ(22)与所述凝水罐(21)相连，所述加热室(5)的出水口通过冷凝水管道Ⅱ(23)与所述凝水罐(21)相连。

说明书：一种用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备技术领域[0001] 本实用新型属于氯化钾处理技术领域，具体涉及一种用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备。

背景技术[0002] 在氯化钾处理行业中，将氯化钾从料液中分离结晶时,现有技术一般采用二效或者三效进行蒸发浓缩，需要消耗大量的蒸汽，最后一效的二次蒸汽还是需要大量的冷却水

进行冷却，这样就造成了大量的热能被浪费掉，同时增加了生产运行成本，也与国家提倡的

节能减排要求不符。

实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的是提供一种用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备，以解决结晶效率低的问题。

[0004] 本实用新型的一种用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备是这样实现的：[0005] 一种用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备，包括板式换热器、降膜蒸发器、气液分离器、结晶分离器、加热室和压缩机，其中，

[0006] 所述板式换热器通过物料管道与所述降膜蒸发器相连，所述降膜蒸发器的顶部和底部之间连接有自循环物料管道，所述降膜蒸发器和气液分离器之间形成物料循环回路Ⅰ，

所述降膜蒸发器通过物料管道与所述加热室相连，所述加热室和结晶分离器之间形成物料

循环回路Ⅱ，所述气液分离器、结晶分离器、降膜蒸发器和加热室分别通过蒸汽管道与所述

压缩机相连，所述降膜蒸发器和加热室分别通过冷凝水管道与所述板式换热器相连。

[0007] 进一步的，所述板式换热器的进料口连接有进料泵。[0008] 进一步的，所述板式换热器通过物料管道Ⅰ与所述降膜蒸发器的进料口相连。[0009] 进一步的，所述自循环物料管道上安装有循环泵Ⅰ。[0010] 进一步的，所述降膜蒸发器和气液分离器之间连接有物料管道Ⅱ和物料管道Ⅲ。[0011] 进一步的，所述加热室和结晶分离器之间连接有物料管道Ⅴ和物料管道Ⅵ；[0012] 所述物料管道Ⅴ上安装有循环泵Ⅱ。[0013] 进一步的，所述降膜蒸发器的出料口通过物料管道Ⅳ与所述物料管道Ⅴ相连。[0014] 进一步的，所述结晶分离器通过蒸汽管道Ⅰ与所述压缩机的进气口相连，所述结晶分离器通过蒸汽管道Ⅱ与所述压缩机的进气口相连。

[0015] 进一步的，所述压缩机的出气口通过蒸汽管道Ⅲ与所述降膜蒸发器的进气口相连，所述压缩机的出气口通过蒸汽管道Ⅳ与所述加热室的进气口相连。

[0016] 进一步的，所述板式换热器的进水口连接有凝水罐，所述降膜蒸发器的出水口通过冷凝水管道Ⅰ与所述凝水罐相连，所述加热室的出水口通过冷凝水管道Ⅱ与所述凝水罐

相连。

[0017] 采用了上述技术方案后，本实用新型具有的有益效果为：[0018] （1）本实用新型整体结构简单，能够将从物料中蒸发出的二次蒸汽再次应用到加热过程中去，降低能源的消耗，节约成本；

[0019] （2）本实用新型中设置有降膜蒸发器的自循环、降膜加热器与气液分离器的循环，以及加热室与结晶分离器的循环，并且通过上述三个循环回路的配合，实现物料处理逐步

进行，从而将物料中的水分有效地分离出来，提高最终的结晶效率。

附图说明[0020] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。[0021] 图1是本实用新型优选实施例的用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备的结构图；

[0022] 图中：板式换热器1，降膜蒸发器2，气液分离器3，结晶分离器4，加热室5，压缩机6，自循环物料管道7，进料泵8，物料管道Ⅰ9，循环泵Ⅰ10，物料管道Ⅱ11，物料管道Ⅲ12，物料管

道Ⅴ13，物料管道Ⅵ14，循环泵Ⅱ15，物料管道Ⅳ16，蒸汽管道Ⅰ17，蒸汽管道Ⅱ18，蒸汽管道

Ⅲ19，蒸汽管道Ⅳ20，凝水罐21，冷凝水管道Ⅰ22，冷凝水管道Ⅱ23。

具体实施方式[0023] 为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显

然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

[0024] 因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型

中的实施方式，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他实施

方式，都属于本实用新型保护的范围。

[0025] 如图1所示，一种用于氯化钾蒸发行业中的MR蒸发浓缩设备，包括板式换热器1、降膜蒸发器2、气液分离器3、结晶分离器4、加热室5和压缩机6，板式换热器1通过物料管道

与降膜蒸发器2相连，降膜蒸发器2的顶部和底部之间连接有自循环物料管道7，降膜蒸发器

2和气液分离器3之间形成物料循环回路Ⅰ，降膜蒸发器2通过物料管道与加热室5相连，加热

室5和结晶分离器4之间形成物料循环回路Ⅱ，气液分离器3、结晶分离器4、降膜蒸发器2和

加热室5分别通过蒸汽管道与压缩机6相连，降膜蒸发器2和加热室5分别通过冷凝水管道与

板式换热器1相连。

[0026] 目前的氯化钾生产工艺，主要采用二效或多效工艺，或者单MR强制循环蒸发方式，造成能耗较高。本实用新型中采用降膜蒸发器，以及与降膜蒸发器2和气液分离器3、结

晶分离器4和加热室5构成的两个强制循环加热过程进行结合，有效地利用两种蒸发方式的

优点。

[0027] 其中，降膜蒸发器2传热系数高，但不能用来浓缩易结晶易结垢的物料。强制循环加热能用于易结晶结垢的物料但传热系数低。本实用新型通过控制降膜蒸发器2到强制加

热器的出料浓度，既保证了降膜蒸发器2不干壁，不结垢，又保证整个浓缩过程传热效率高。

经过浓缩过后的物料再进入结晶分离器4和加热室5所构成的强制循环加热过程中，减少了

处理量，又能保证整个系统的安全稳定高效的运行。

[0028] 本实用新型中采用降膜蒸发器2，可以有效地提高物料加热的效率。[0029] 为了进料的过程中对物料提供动力，板式换热器1的进料口连接有进料泵8。[0030] 物料经过进料泵8可以直接进入板式换热器1进行预热。[0031] 物料经过预热之后，需要进行进一步的加热蒸发，因此，板式换热器1通过物料管道Ⅰ9与降膜蒸发器2的进料口相连。

[0032] 为了实现降膜蒸发器2内物料的自循环，自循环物料管道7上安装有循环泵Ⅰ10。[0033] 具体的，自循环物料管道7的两端分别连接在降膜蒸发器2的顶部和底部，循环泵Ⅰ10将降膜蒸发器2内的物料从其顶部的进料口再次送入降膜蒸发器2内进行加热蒸发，从而

提高物料水分蒸发的效果，便于后续的结晶。

[0034] 为了实现降膜蒸发器2和气液分离器3之间的循环，降膜蒸发器2和气液分离器3之间连接有物料管道Ⅱ11和物料管道Ⅲ12。

[0035] 具体的，经过降膜蒸发器2加热后，汽水混合物通过物料管道Ⅱ11进入气液分离器3中，在气液分离器3中分离，产生二次蒸汽，剩余料液则通过物料管道Ⅲ12再次返回降膜蒸

发器2，进入其自循环过程，进行再次的加热蒸发，如此实现物料中水分的分离，从而形成加

热蒸发的循环回路。

[0036] 在物料经过降膜蒸发器2和气液分离器3的初步浓缩达到设定浓度后，则可以进入加热结晶过程，为了保证物料加热结晶的效果，因此设置加热室5和结晶分离器4的循环回

路Ⅱ，而为了保证循环回路Ⅱ的形成，加热室5和结晶分离器4之间连接有物料管道Ⅴ13和

物料管道Ⅵ14。

[0037] 为了实现物料在加热室5和结晶分离器4内的循环，物料管道Ⅴ13上安装有循环泵Ⅱ15。

[0038] 具体的，物料通过物料管道Ⅴ13进入加热室5，经过加热室5的加热后，经过物料管道Ⅵ14进入结晶分离器4，物料在结晶分离器4内进行结晶，并且分离出二次蒸汽，而未结晶

的液态物料会再次进入加热室5进行加热，然后再次返回结晶分离器4进行结晶，从而形成

加热结晶的循环回路。

[0039] 为了能够将降膜蒸发器2内经过多次气液分离后的物料送入加热室5，降膜蒸发器2的出料口通过物料管道Ⅳ16与物料管道Ⅴ13相连。

[0040] 物料在加热蒸发、加热结晶的过程中产生二次蒸汽，为了能够将这些二次蒸汽进行循环利用，结晶分离器4通过蒸汽管道Ⅰ17与压缩机6的进气口相连，结晶分离器4通过蒸

汽管道Ⅱ18与压缩机6的进气口相连。

[0041] 压缩机6可以对二次蒸汽进行加压升温，再次投入设备中进行使用，压缩机6的出气口通过蒸汽管道Ⅲ19与降膜蒸发器2的进气口相连，压缩机6的出气口通过蒸汽管道Ⅳ20

与加热室5的进气口相连。

[0042] 降膜蒸发器2和加热室5均是通过蒸汽对物料进行加热，而蒸汽与物料进行热交换的过程中会产生冷凝水，而冷凝水同样具有一定的温度，可以对物料进行越热，因此为了实

现冷凝水的循环利用，板式换热器1的进水口连接有凝水罐21，降膜蒸发器2的出水口通过

冷凝水管道Ⅰ22与凝水罐21相连，加热室5的出水口通过冷凝水管道Ⅱ23与凝水罐21相连。

[0043] 板式换热器1是利用水对物料进行预热，而凝水罐21可以收集降膜蒸发器2和加热室5所产生的冷凝水，从而用于板式换热器1，提高整个设备中能源的利用率。

[0044] 压缩机6可以选用溧阳德维透平机械有限公司生产的10吨16度型离心蒸汽压缩机6。

[0045] 料液在进行蒸发浓缩的时候，利用进料泵8进入板式换热器1进行预热，预热后的物料进入降膜蒸发器2，通过降膜蒸发器2的加热，汽水混合物通过物料管道Ⅱ11进入气液

分离器3中，在气液分离器3中分离，产生二次蒸汽，二次蒸汽进入压缩机6，剩余料液则通过

物料管道Ⅲ12再次返回降膜蒸发器2，进入其自循环过程，进行再次的加热蒸发，如此使料

液中水分的分离，从而形成加热蒸发的循环回路，实现料液的初步浓缩。当降膜蒸发器2内

的物料达到设定浓度后，则进入加热室5，加热室5加热后进入结晶分离器4进行分离，在结

晶分离器4中未形成结晶的液态物料则会返回加热室5再次进行加热，以便再次进入结晶分

离器4内进行结晶，从而实现物料的加热结晶循环。结晶体则可以从结晶分离器4的排料口

排出。

[0046] 气液分离器3和结晶分离器4中从物料中产生的二次蒸汽可以通过压缩机6的加压升温，用于降膜蒸发器2以及加热室5对物料的加热，而降膜蒸发器2和加热室5内的蒸汽与

物料进行热交换后产生的冷凝水可以供给板式换热器1进行物料的预热，从而实现能源的

高效利用，降低处理成本。

[0047] 以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实

用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术

性范围。