專利名稱：金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及物料分離蒸發(fā)設備技術領域，是一種金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器其使用方法。背景技術：
蒸發(fā)器是常見的化工物料分離設備，蒸發(fā)是液體表面汽化的過程，蒸發(fā)的速度取決于 多種因素，一般加熱會提高蒸發(fā)速度；加大液體的蒸發(fā)表面積也可以提高蒸發(fā)速度；但如 果在氣相中蒸汽濃度過高則會減慢蒸發(fā)速度，因此抽減壓是一種促使氣體流動，帶走已經 蒸發(fā)的氣體，加快蒸發(fā)速度的方法。蒸發(fā)器從通常上述三方面進行考慮設計。對于增加液 體蒸發(fā)表面積，現(xiàn)有的蒸發(fā)器通常采用增加加熱管換熱面積的方法，但這種方法會使設備 投資和操作費用顯著增大，成本高。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器其使用方法，克服了上述現(xiàn)有技術之不 足，其能有效解決現(xiàn)有增加液體蒸發(fā)表面積的設備成本高問題，。本發(fā)明的技術方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的一種金屬絲球微填料減壓蒸 發(fā)器，包括筒體、進料管、減壓抽出汽管、金屬絲上填料層、進料霧化噴頭、金屬絲下填料層 和蒸發(fā)完成液出料管；在筒體的中上部固定安裝有通入筒體內腔的進料管，在進料管的內 端固定安裝有進料霧化噴頭，在筒體的上端固定安裝有與筒體內腔相通的減壓抽出汽管， 在筒體的底部固定安裝有蒸發(fā)完成液出料管，在進料管上方的筒體內安裝有金屬絲上填料 層，在進料管下方的筒體內安裝有金屬絲下填料層。下面是對上述發(fā)明技術方案之一的進一步優(yōu)化或/和改進
上述進料管與金屬絲上填料層底端或/和金屬絲下填料層頂之間的距離為5厘米至 100厘米。上述金屬絲上填料層在筒體內的安裝高度可在10厘米至200厘米之間。上述金屬絲下填料層在筒體內的安裝高度可在50厘米至2000厘米之間。在上述金屬絲上填料層或/和金屬絲下填料層的頂端或/和底端有攔網。上述金屬絲上填料層和金屬絲下填料層均可采用不銹鋼金屬絲球。上述進料霧化噴頭位于筒體的水平中心處。上述不銹鋼金屬絲球的當量直徑可在Iym至400μπι之間。上述不銹鋼金屬絲球的單根金屬絲可為圓絲或扁絲。本發(fā)明的技術方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的一種上述的金屬絲球微填料減 壓蒸發(fā)器的使用方法，其按下述步驟進行首先通過減壓抽出汽管將筒體內抽負壓到工藝 需要的真空度，將80°C至90°C的待蒸發(fā)液從進料管打入筒體，經過進料管內端的進料霧化 噴頭霧化為細小液滴，灑落在金屬絲下填料層中，依靠自身重力向下流經整個金屬絲下填 料層，蒸發(fā)完成液掉落至筒體下部，從蒸發(fā)完成液出料管流出；在金屬絲下填料層中蒸發(fā)的 蒸汽經過金屬絲上填料層除沫，從減壓抽出汽管抽出筒體。下面是對上述發(fā)明技術方案之一的進一步優(yōu)化或/和改進上述真空度為70Kpa。
上述筒體直徑10厘米至120厘米，筒體圓筒部分高120厘米至1800厘米。上述待蒸發(fā)液從進料管以60千克/小時至4000千克/小時的流量進入蒸發(fā)器。本發(fā)明結構合理而緊湊，使用方便，通過采用不銹鋼金屬絲球作為蒸發(fā)器微尺寸 填料，由于不銹鋼金屬絲球較常規(guī)填料具有大得多的比表面積，從而大幅度提高液體的蒸 發(fā)表面積，因此極大地加快了蒸發(fā)速度，設備成本也得到了降低。四

附圖1為本發(fā)明最佳實施例的主視透視結構示意圖。附圖中的編碼分別為1為筒體，2為進料管，3為減壓抽出汽管，4為金屬絲上填料 層，5為進料霧化噴頭，6為金屬絲下填料層，7為蒸發(fā)完成液出料管，8為筒體內腔，Hl為金 屬絲上填料層在筒體內的安裝高度，H2為金屬絲下填料層在筒體內的安裝高度。五具體實施例方式
本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據本發(fā)明的技術方案與實際情況來確定具體的實 施方式。在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對位置關系的描述均是根據說明書附圖 的布圖方式來進行描述的，如上、下、左右等的位置關系是依據說明書附圖的布圖方向來 確定的。下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步描述
實施例1，如附圖1所示，該金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器包括筒體1、進料管2、減壓抽出 汽管3、金屬絲上填料層4、進料霧化噴頭5、金屬絲下填料層6和蒸發(fā)完成液出料管7 ；在筒 體1的中上部固定安裝有通入筒體內腔8的進料管2，在進料管2的內端固定安裝有進料霧 化噴頭5，在筒體1的上端固定安裝有與筒體內腔8相通的減壓抽出汽管3，在筒體1的底 部固定安裝有蒸發(fā)完成液出料管7，在進料管2上方的筒體1內安裝有金屬絲上填料層4， 在進料管2下方的筒體1內安裝有金屬絲下填料層6。可根據實際需要，對上述金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器作進一步優(yōu)化或/和改進 如附圖1所示，進料管與金屬絲上填料層底端或/和金屬絲下填料層頂之間的距離為
5厘米至100厘米。如附圖1所示，根據實際需要，金屬絲上填料層4在筒體1內的安裝高度Hl在10 厘米至200厘米之間。如附圖1所示，根據實際需要，金屬絲下填料層6在筒體1內的安裝高度H2在50 厘米至2000厘米之間。如附圖1所示，金屬絲上填料層或/和金屬絲下填料層的頂端或/和底端有攔網， 這樣對金屬絲上填料或/和金屬絲下填料起到更好的固定作用。如附圖1所示，金屬絲上填料層4和金屬絲下填料層6均采用不銹鋼金屬絲球，不 銹鋼金屬絲球可采用現(xiàn)有公知的家用不銹鋼金屬絲球。如附圖1所示，進料霧化噴頭位于筒體的水平中心處，這樣有利于蒸發(fā)液與金屬 絲上填料或/和金屬絲下填料的充分接觸而提高蒸發(fā)效果。如附圖1所示，根據實際需要，不銹鋼金屬絲球的當量直徑可在1 μ m至400 μ m之 間，根據實際需要，不銹鋼金屬絲球的單根金屬絲可為圓絲或扁絲；根據實際需要，不銹鋼 可采用不銹鋼采用304不銹鋼或316不銹鋼或18-8型奧氏體不銹鋼或lCrl7型鐵素體不銹鋼或lCrl3型馬氏體不銹鋼或lCrl8Ni9Ti不銹鋼。實施例2，該金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器的使用方法為首先真空裝置通過減壓 抽出汽管3將筒體1內抽負壓到工藝需要的真空度，具有一定溫度的待蒸發(fā)液從進料管2 打入筒體1，經過進料管2內端的進料霧化噴頭5霧化為細小液滴，灑落在金屬絲下填料層 6中，依靠自身重力向下流經整個金屬絲下填料層6，蒸發(fā)完成液掉落至筒體1下部，從蒸發(fā) 完成液出料管7流出；在金屬絲下填料層6中蒸發(fā)的蒸汽經過金屬絲上填料層4除沫，從減 壓抽出汽管3抽出筒體1，由于金屬絲當量直徑在微米級，相對一般工業(yè)填料，金屬絲有大 得多的比表面積，為從進料霧化噴頭5噴灑下來的蒸發(fā)液提供相對大得多的液體蒸發(fā)表面 積，在系統(tǒng)有負壓的狀態(tài)下，能夠顯著加快蒸發(fā)速度。下述的實施例3和4采用的金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器設備結構和參數(shù)如下以 304不銹鋼作筒體和微填料，筒體直徑10厘米，筒體圓筒部分高120厘米，筒體內上、下金 屬絲球填料均采用當量直徑為150 μ m的圓絲，金屬絲球上填料在蒸發(fā)器筒體內的填充高 度15厘米，金屬絲球下填料在蒸發(fā)器筒體內的填充高度60厘米。進料管2與上填料下邊 界的距離5厘米；與下填料上邊界的距離5厘米。實施例3，與實施例2的不同之處在于實施例3的真空裝置將金屬絲球微填料減 壓蒸發(fā)器抽負壓到真空度為70KPa，含氫氧化鈉2. 8%的80°C堿液從進料管以60千克/小 時的流量進入蒸發(fā)器，水蒸汽從減壓抽出汽管抽出，完成液由出料管流出，測得完成液氫 氧化鈉濃度為36%。實施例4，與實施例3的不同之處在于實施例4的真空裝置將金屬絲球微填料減 壓蒸發(fā)器抽負壓到真空度為70KPa，含氫氧化鈉2. 8%的90°C堿液從進料管以60千克/小 時的流量進入蒸發(fā)器，水蒸汽從減壓抽出汽管抽出，完成液由出料管流出，測得完成液氫 氧化鈉濃度為42%。下述的實施例5和6采用的金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器設備結構和參數(shù)如下以 ICrlSNiOTi不銹鋼作筒體和微填料，筒體直徑120厘米，筒體圓筒部分高1800厘米，筒 體內上、下金屬絲球填料均采用當量直徑為50 μ m的圓絲，金屬絲球上填料在蒸發(fā)器筒體 內的填充高度200厘米，金屬絲球下填料在蒸發(fā)器筒體內的填充高度600厘米。進料管2 與上填料下邊界的距離80厘米；與下填料上邊界的距離80厘米。實施例5，與實施例2、3、4的其它不同之處在于實施例5的真空裝置將金屬絲球 微填料減壓蒸發(fā)器抽負壓到真空度為70KPa，含氫氧化鈉2. 8%的80°C堿液從進料管以4000 千克/小時的流量進入蒸發(fā)器，水蒸汽從減壓抽出汽管抽出，完成液由出料管流出，測得完 成液氫氧化鈉濃度為41%，此堿液可做為36%、32%工業(yè)產品液堿的原料。實施例6，與實施例5的不同之處在于實施例6的真空裝置將金屬絲球微填料減 壓蒸發(fā)器抽負壓到真空度為70KPa，含氫氧化鈉2. 8%的90°C堿液從進料管以4000千克/ 小時的流量進入蒸發(fā)器，水蒸汽從減壓抽出汽管抽出，完成液由出料管流出，測得完成液 氫氧化鈉濃度為50%，此堿液可做為48%、42%工業(yè)產品液堿的原料。
權利要求
一種金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器，其特征在于包括筒體、進料管、減壓抽出汽管、金屬絲上填料層、進料霧化噴頭、金屬絲下填料層和蒸發(fā)完成液出料管；在筒體的中上部固定安裝有通入筒體內腔的進料管，在進料管的內端固定安裝有進料霧化噴頭，在筒體的上端固定安裝有與筒體內腔相通的減壓抽出汽管，在筒體的底部固定安裝有蒸發(fā)完成液出料管，在進料管上方的筒體內安裝有金屬絲上填料層，在進料管下方的筒體內安裝有金屬絲下填料層。
2.根據權利要求1所述的金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器，其特征在于進料管與金屬絲上 填料層底端或/和金屬絲下填料層頂之間的距離為5厘米至100厘米。
3.根據權利要求1或2所述的金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器，其特征在于金屬絲上填料 層在筒體內的安裝高度在10厘米至200厘米之間。
4.根據權利要求3所述的金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器，其特征在于金屬絲下填料層在 筒體內的安裝高度在50厘米至2000厘米之間。
5.根據權利要求4所述的金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器，其特征在于金屬絲上填料層或 /和金屬絲下填料層的頂端或/和底端有攔網。
6.根據權利要求5所述的金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器，其特征在于金屬絲上填料層或 /和金屬絲下填料層均采用不銹鋼金屬絲球；進料霧化噴頭位于筒體的水平中心處。
7.根據權利要求6所述的金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器，其特征在于不銹鋼金屬絲球的 當量直徑在1 μ m至400 μ m之間；不銹鋼金屬絲球的單根金屬絲為圓絲或扁絲。
8.一種根據權利要求1至7中任一權利要求所述的金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器的使用 方法，其特征在于按下述步驟進行首先通過減壓抽出汽管將筒體內抽負壓到工藝需要的 真空度，將80°C至90°C的待蒸發(fā)液從進料管打入筒體，經過進料管內端的進料霧化噴頭霧 化為細小液滴，灑落在金屬絲下填料層中，依靠自身重力向下流經整個金屬絲下填料層，蒸 發(fā)完成液掉落至筒體下部，從蒸發(fā)完成液出料管流出；在金屬絲下填料層中蒸發(fā)的蒸汽經 過金屬絲上填料層除沫，從減壓抽出汽管抽出筒體。
9.根據權利要求8所述的金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器的使用方法，其特征在于真空度 為 70Kpa。
10.根據權利要求9所述的金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器的使用方法，其特征在于筒體 直徑10厘米至120厘米，筒體圓筒部分高120厘米至1800厘米；待蒸發(fā)液從進料管以60 千克/小時至4000千克/小時的流量進入蒸發(fā)器。
全文摘要
一種金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器及其使用方法，該金屬絲球微填料減壓蒸發(fā)器包括筒體、進料管、減壓抽出汽管、金屬絲上填料層、進料霧化噴頭、金屬絲下填料層和蒸發(fā)完成液出料管；在筒體的上部固定安裝有與筒體內腔相通的進料管，在進料管的內端固定安裝有進料霧化噴頭，在筒體的上端固定安裝有與筒體內腔相通的減壓抽出汽管，在筒體的底部固定安裝有蒸發(fā)完成液出料管，在進料管上方的筒體內安裝有金屬絲上填料層。本發(fā)明結構合理而緊湊，使用方便，通過采用不銹鋼金屬絲球作為蒸發(fā)器微尺寸填料，由于不銹鋼金屬絲球較常規(guī)填料具有大得多的比表面積，從而大幅度提高液體的蒸發(fā)表面積，因此極大地加快了蒸發(fā)速度，設備成本也得到了降低。
文檔編號B01D1/00GK101927096SQ20101026376
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權日2010年8月26日
發(fā)明者劉江華, 帕提古力, 海熱古力, 魏軍 申請人:克拉瑪依市金山石油化工有限公司