用于沼液负压蒸发浓缩的装置专利检索-出口室饮料胶囊定量包装主要包装包装材料及设备专利检索查询-专利查询网

用于沼液 负压 蒸发浓缩的装置

阅读：1025发布：2021-02-16

专利汇可以提供用于沼液负压蒸发浓缩的装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型属于沼液浓缩领域，尤其涉及用于沼液负压蒸发浓缩的装置。该装置包括沼液浓缩处理系统、低温蒸汽处理系统、高温蒸气处理系统和热循环处理系统以及连接上述各系统的管道及设置在连接管道上的输送泵、阀门和用于自控的仪表器件。本实用新型所述的装置可自动化运行，除了日常维护外不需要人工介入，并可根据物料特性的变化进行自动调节。并且该装置基本只使用热能，尽可能少地使用电能，提高热能效率。该装置和使用工艺不仅可以处理沼气工程的沼液，也可以用于污水处理厂的污泥或其他类似物料的处理，具有多领域的应用适用性。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是用于沼液负压蒸发浓缩的装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于沼液负压蒸发浓缩的装置，其特征在于，包括沼液浓缩处理系统、冷凝器(200)、真空泵(290)、冷凝水收集器(700)、除氨装置(800)以及连接上述各系统的管道及设置在连接管道上的输送泵、阀门和用于自控的仪表器件；
所述沼液浓缩处理系统包括依次连通设置的沼液储存池(100)、热交换器(300)、一级低温蒸发器(400)、二级低温蒸发器(500)、高温蒸发器(600)；
所述一级低温蒸发器(400)、二级低温蒸发器(500)、高温蒸发器(600)均为双层嵌套装置，内腔为存储沼液的圆柱形腔室，包裹内腔的外层为调解温度的外腔，所述内腔均设置有沼液入口、沼液出口和蒸气出口，沼液入口、沼液出口或蒸气出口分别为一个或两个以上；
所述高温蒸发器(600)的内腔与地面成β角度倾斜设置，内腔的出料端向上抬高设置，高温蒸发器(600)进料端顶部设置有高温蒸发器浓缩沼液进料口(633)，出料端底部设置有高温蒸发器浓缩物料出料口(634)，高温蒸发器浓缩沼液进料口(633)高于高温蒸发器浓缩物料出料口(634)；
所述热交换器(300)内部设置有热交换器沼液换热盘管(361)和热交换器再循环沼液换热盘管(371)，热交换器沼液换热盘管(361)的沼液入口与沼液储存池(100)的沼液出口之间管道直接连通或经过预热设备间接连通，热交换器沼液换热盘管(361)的沼液出口与一级低温蒸发器(400)上部的一级低温蒸发器沼液进料口(441)连通，一级低温蒸发器(400)底部的沼液出口与二级低温蒸发器(500)上部的沼液入口连通，二级低温蒸发器(500)底部的沼液出口通过螺旋输送管道与高温蒸发器浓缩沼液进料口(633)连通；
所述热交换器再循环沼液换热盘管(371)的沼液进口与一级低温蒸发器(400)底部的沼液出口连通，沼液出口与一级低温蒸发器(400)上部的一级低温蒸发器再循环沼液进料口(442)连通；
所述热交换器(300)的高温蒸汽入口与高温蒸发器(600)出料端顶部的高温蒸汽出口连通，蒸气冷凝而成的冷凝水出口与冷凝水收集器(700)连通，冷凝水收集器(700)的冷凝水出口与除氨装置(800)连通；
所述冷凝器(200)顶部的低温蒸汽入口与一级低温蒸发器(400)、二级低温蒸发器(500)顶部的低温蒸汽出口连通，蒸气冷凝而成的冷凝水出口与冷凝水收集器(700)连通，蒸气未凝结的汽水出口通过真空泵(290)与除氨装置(800)连通；
所述除氨装置(800)顶部设置有与沼液储存池(100)沼液上方连通的通气管(831)。
2.根据权利要求1所述的用于沼液负压蒸发浓缩的装置，其特征在于，所述冷凝器(200)至少设置有外套腔、蒸汽管路、冷凝器沼液换热室(262)、冷凝器冷却水换热室(267)，所述蒸汽管路包括由顶部至底部依次连通的冷凝器低温蒸汽入口(241)、冷凝器低温蒸汽储室(242)、冷凝器低温蒸汽换热盘管(244)、冷凝器低温蒸汽汽水分离室(246)、冷凝器冷凝水出口(247)，冷凝器低温蒸汽入口(241)与一级低温蒸发器(400)和二级低温蒸发器(500)顶部的低温蒸汽出口连通，冷凝器冷凝水出口(247)与冷凝水收集器(700)连通；冷凝器低温蒸汽汽水分离室(246)顶部与冷凝器(200)的外套腔顶部连通，外套腔下端的未凝结蒸气的冷凝汽水出口通过真空泵(290)与除氨装置(800)连通；
所述冷凝器沼液换热室(262)与冷凝器低温蒸汽换热盘管(244)接触进行沼液预热，冷凝器沼液换热室(262)的沼液入口与沼液储存池(100)沼液出口连通，沼液出口与热交换器沼液换热盘管(361)的沼液入口连通，冷凝器沼液换热室(262)的沼液入口低于沼液出口；
所述冷凝器冷却水换热室(267)与冷却塔(280)连通，冷凝器冷却水换热室(267)与冷凝器低温蒸汽换热盘管(244)接触进行热交换。
3.根据权利要求2所述的用于沼液负压蒸发浓缩的装置，其特征在于，所述热交换器(300)内部沿高温蒸汽流动的方向，依次布置若干组冷源介质通道，设置于最接近蒸汽入口的热交换器沼液换热盘管(361)为第一组冷源介质通道，设置于蒸汽流动后方的热交换器再循环沼液换热盘管(371)为后续组冷却介质通道；一级低温蒸发器(400)的沼液入口组数与热交换器(300)的冷却介质通道的组数一致。
4.根据权利要求2或3所述的用于沼液负压蒸发浓缩的装置，其特征在于，所述用于沼液蒸发浓缩的装置还包括热水循环系统，所述热水循环系统包括依次连通的热源(900)、高温蒸发器(600)外腔、二级低温蒸发器(500)外腔、一级低温蒸发器(400)外腔以及串联上述各系统的管道，热源(900)的热水出口与高温蒸发器(600)出料端外腔顶部的热水入口连通，高温蒸发器(600)进料端外腔下部的热水出口与二级低温蒸发器(500)外腔下部的热水入口连通，二级低温蒸发器(500)外腔上部的热水出口与一级低温蒸发器(400)外腔下部的热水入口连通，一级低温蒸发器(400)外腔上部的热水出口与热源(900)连通，完成热水换热循环；热水循环系统的热水入口管道上均设置有温度传感器。
5.根据权利要求4所述的用于沼液负压蒸发浓缩的装置，其特征在于，所述一级低温蒸发器(400)、二级低温蒸发器(500)、高温蒸发器(600)沿内腔长轴设置有搅拌器，搅拌器的搅拌轴上安装有若干搅拌叶；高温蒸发器浓缩沼液进料口(633)处设置有高温蒸发器物位传感器(677)；一级低温蒸发器(400)和二级低温蒸发器(500)内腔顶部均设置有温度传感器、压力传感器和液位传感器，沼液入口管道上均设置有温度传感器。
6.根据权利要求5所述的用于沼液负压蒸发浓缩的装置，其特征在于，所述β的范围为
12°～20°，高温蒸发器浓缩物料出料口(634)与高温蒸发器浓缩沼液进料口(633)两者之间的高度差范围为10～20cm，高温蒸发器浓缩物料出料口(634)上设置有出料滚轮(672)和气动阀门(673)。

说明书全文

用于沼液负压 蒸发浓缩的装置

技术领域

[0001] 本实用新型属于沼液浓缩领域，尤其涉及用于沼液负压蒸发浓缩的装置。

背景技术

[0002] 随着沼气工程越来越多，沼液如何减量化、无害化、资源化处理成为一个核心问题。尤其对于大型沼气工程来，每天产生大量的沼液需要后处理，目前沼液还田虽然是一种可行的方式，但是由于农耕季节性、沼液施肥方便性的问题，大量沼液仍不可能得到有效处理，严重影响项目的稳定运行。若对沼液进行减量化处理，一方面可以降低沼液问题对项目稳定运行的压力，同时沼液减量化处理可获得高含固率的沼渣，用于制备有机肥销售可实现发酵残余物的商品化，提高项目的经济性。

[0003] 目前在沼气工程中通常对发酵残余物先进行机械分离，产生沼渣和沼液两类产物，然后再对沼液加热干燥进行减量化。其中加热干燥的方法有带式干燥机、滚筒干燥机、流化床干燥机及热蒸汽干燥机等，目前使用最多的是带式干燥机。带式干燥机系统采用加热空气吹扫沼液的方式进行蒸发干燥，为了实现满足大型沼气工程所需的处理能力，需要较高的空气温度和高速的吹扫气流，大幅度增加了电能消耗，导致整个沼气工程的电效率下降。此外，带式干燥机的处理能力也不足以解决沼气工程中全部沼液，而且干燥系统没有密封，会导致臭气及含氨和颗粒物质的废气的排放污染空气。

[0004] 中国专利CN208136020U给出了一种沼液浓缩装置，主要包括膜前装置和纳滤膜装置，其中膜前装置对沼液进行粗过滤，可以将浓缩初过程出现的结晶、胶体进行过滤排出，本质上对沼液的浓缩仍依赖于纳滤膜装置。该装置存在以下缺点：这种工艺设计很难提高处理完成后沼液浓缩液的浓度，如果需要提高沼液浓缩液干物质浓度，以便于后续直接制取有机肥，即对纳滤膜的溶质回收率要求提高时，纳滤膜的水通量、溶质截留率均会下降，在降低系统工作效率的同时，还会加剧纳滤膜的污染，提前导致膜损坏并增加膜清理的工作量。总而言之，采用纳滤膜工艺进行沼液浓缩处理，不适合进行大型工程高浓度沼液的回收。

[0005] 某德国公司在中国申请的专利CN108139152A给出了一种干燥设备，也适用于对发酵残余物(沼液)进行浓缩干燥处理。该设备主要采用鼓风机产生高速气流，经过换热器对气流加热后喷向格栅型的传动元件，通过热空气对流带走液体成分的方式对传动元件中的发酵残余物(沼液)进行蒸发式干燥。但是该设备存在以下缺点：第一，运行时需要高温空气并提供高速的吹扫气流，需要消耗大量的电能，增加了系统运行成本；第二，由于这种设备密封性差，在处理过程中会有异味泄露造成环境污染或需要二次处理；第三，由于机械蒸发干燥的方式效率总体上的较低，不是很适用于大型工程的配套使用。

[0006] 中国专利CN108421270A给出了一种用于沼液浓缩的低温常压蒸发装置，主要的工艺流程为：先对沼液进行澄清过滤去除沼渣、悬浮物等杂质，进行加热至60℃～85℃后泵送至喷淋塔喷淋，常压蒸发进行浓缩，并具有冷凝回路、气体循环回路、工质循环回路等物质与能源再循环工艺。该装置虽然可以对沼液进行多次循环处理，并最终提高沼液浓缩液的浓度至较高要求，但仍存在以下缺点：第一，为了增加蒸发效果，采用喷淋方式进入蒸发装置内，必须对沼液进行预过滤，由于常规厌氧发酵残余物中的干物质含量通常在5％～15％，若对这种物质进行预过滤，势必会增加预过滤装置的负担，增加系统堵塞风险以及对装置的清理工作量，所以本装置不适用于直接对常规厌氧发酵残余物进行直接处理，需要配套其他设施，增加厌氧项目的工程投资成本与运行成本。第二，基于对以下三点的考虑：
①系统工作时需要对沼液(原始沼液、循环沼液均采用此种方式)进行喷淋，决定了沼液必须具有一定的流动性，②系统利用气体温度升高载湿能力提高的特性带走沼液中的水分，且为常压运行，除湿能力有限，③为了保证从喷淋塔生成浓缩后的沼液能够输送至浓缩沼液储罐，又需要浓缩后的沼液是流动状态。所以，经过本系统浓缩后的沼液只能处理流动状态，减量化的效果有限，不可能对浓缩后的沼液直接进行深加工形成高附加值产品。第三，对空气采用常压变温除湿，除湿能力有限，会影响空气再次循环携带去除沼液中水分的能力，系统的运行效率不高，不适用于大型沼气工程。
实用新型内容

[0007] 本实用新型的目的在于针对目前市场上沼气工程对沼液后处理的迫切需求，但沼液处理困难的现状，以及为克服在沼液后处理领域中现有技术存在的上述缺陷，提供了用于沼液负压蒸发浓缩的装置。

[0008] 为达到上述目的，本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

[0009] 本实用新型提供一种用于沼液负压蒸发浓缩的装置，包括沼液浓缩处理系统、冷凝器、真空泵、冷凝水收集器、除氨装置以及连接上述各系统的管道及设置在连接管道上的输送泵、阀门和用于自控的仪表器件；

[0010] 所述沼液浓缩处理系统包括依次连通设置的沼液储存池、热交换器、一级低温蒸发器、二级低温蒸发器、高温蒸发器；

[0011] 所述一级低温蒸发器、二级低温蒸发器、高温蒸发器均为双层嵌套装置，内腔为存储沼液的圆柱形腔室，包裹内腔的外层为调解温度的外腔，所述内腔均设置有沼液入口、沼液出口和蒸气出口，沼液入口、沼液出口或蒸气出口分别为一个或两个以上；

[0012] 所述高温蒸发器的内腔与地面成β角度倾斜设置，内腔的出料端向上抬高设置，高温蒸发器进料端顶部设置有高温蒸发器浓缩沼液进料口，出料端底部设置有高温蒸发器浓缩物料出料口，高温蒸发器浓缩沼液进料口高于高温蒸发器浓缩物料出料口；

[0013] 所述热交换器内部设置有热交换器沼液换热盘管和热交换器再循环沼液换热盘管，热交换器沼液换热盘管的沼液入口与沼液储存池的沼液出口之间管道直接连通或经过预热设备间接连通，热交换器沼液换热盘管的沼液出口与一级低温蒸发器上部的一级低温蒸发器沼液进料口连通，一级低温蒸发器底部的沼液出口与二级低温蒸发器上部的沼液入口连通，二级低温蒸发器底部的沼液出口通过螺旋输送管道与高温蒸发器浓缩沼液进料口连通；

[0014] 所述热交换器再循环沼液换热盘管的沼液进口与一级低温蒸发器底部的沼液出口连通，沼液出口与一级低温蒸发器上部的一级低温蒸发器再循环沼液进料口连通；

[0015] 所述热交换器的高温蒸汽入口与高温蒸发器出料端顶部的高温蒸汽出口连通，蒸气冷凝而成的冷凝水出口与冷凝水收集器连通，冷凝水收集器的冷凝水出口与除氨装置连通；

[0016] 所述冷凝器顶部的低温蒸汽入口与一级低温蒸发器、二级低温蒸发器顶部的低温蒸汽出口连通，蒸气冷凝而成的冷凝水出口与冷凝水收集器连通，蒸气未凝结的汽水出口通过真空泵与除氨装置连通；

[0017] 所述除氨装置顶部设置有与沼液储存池沼液上方连通的通气管。

[0018] 进一步地，所述冷凝器至少设置有外套腔、蒸汽管路、冷凝器沼液换热室、冷凝器冷却水换热室，

[0019] 所述蒸汽管路包括由顶部至底部依次连通的冷凝器低温蒸汽入口、冷凝器低温蒸汽储室、冷凝器低温蒸汽换热盘管、冷凝器低温蒸汽汽水分离室、冷凝器冷凝水出口，冷凝器低温蒸汽入口与一级低温蒸发器和二级低温蒸发器顶部的低温蒸汽出口连通，冷凝器冷凝水出口与冷凝水收集器连通；冷凝器低温蒸汽汽水分离室顶部与冷凝器的外套腔顶部连通，外套腔下端的未凝结蒸气的冷凝汽水出口通过真空泵与除氨装置连通；

[0020] 所述冷凝器沼液换热室与冷凝器低温蒸汽换热盘管接触进行沼液预热，冷凝器沼液换热室的沼液入口与沼液储存池沼液出口连通，沼液出口与热交换器沼液换热盘管的沼液入口连通，冷凝器沼液换热室的沼液入口低于沼液出口；

[0021] 所述冷凝器冷却水换热室与冷却塔连通，冷凝器冷却水换热室与冷凝器低温蒸汽换热盘管接触进行热交换。

[0022] 进一步地，所述热交换器内部沿高温蒸汽流动的方向，依次布置若干组冷源介质通道，设置于最接近蒸汽入口的热交换器沼液换热盘管为第一组冷源介质通道，设置于蒸汽流动后方的热交换器再循环沼液换热盘管为后续组冷却介质通道；一级低温蒸发器的沼液入口组数与热交换器的冷却介质通道的组数一致。

[0023] 进一步地，所述用于沼液蒸发浓缩的装置还包括热水循环系统，所述热水循环系统包括依次连通的热源、高温蒸发器外腔、二级低温蒸发器外腔、一级低温蒸发器外腔以及串联上述各系统的管道，热源的热水出口与高温蒸发器出料端外腔顶部的热水入口连通，高温蒸发器进料端外腔下部的热水出口与二级低温蒸发器外腔下部的热水入口连通，二级低温蒸发器外腔上部的热水出口与一级低温蒸发器外腔下部的热水入口连通，一级低温蒸发器外腔上部的热水出口与热源连通，完成热水换热循环；热水循环系统的热水入口管道上均设置有温度传感器。

[0024] 进一步地，所述一级低温蒸发器、二级低温蒸发器、高温蒸发器沿内腔长轴设置有搅拌器，搅拌器的搅拌轴上安装有若干搅拌叶；高温蒸发器浓缩沼液进料口处设置有高温蒸发器物位传感器；一级低温蒸发器和二级低温蒸发器内腔顶部均设置有温度传感器、压力传感器和液位传感器，沼液入口管道上均设置有温度传感器。

[0025] 进一步地，所述β的范围为12°～20°，高温蒸发器浓缩物料出料口与高温蒸发器浓缩沼液进料口两者之间的高度差范围为10～20cm，高温蒸发器浓缩物料出料口上设置有出料滚轮和气动阀门。

[0026] 上述一级低温蒸发器内部腔体有效容积是二级低温蒸发器内部腔体有效容积的2～3倍。一级低温蒸发器、二级低温蒸发器、高温蒸发器外腔的循环热水入口和出口为一个或两个以上。

[0027] 本实用新型提供的装置为了增加一级低温蒸发器、二级低温蒸发器、高温蒸发器的换热效率，可以通过改变换热面形式、材料、增加内部换热支路以及在搅拌器桨叶内接入循环水路等方式来满足。

[0028] 上述高温蒸发器的搅拌器可以正反转运行，对物料的搅拌过程采用逆时针旋转(从驱动侧观察)，需要对物料出料时采用顺时针旋转(从驱动侧观察)。

[0029] 上述热源优选的是沼气项目配套热电联产发电机组产生的余热，也可以是沼气项目配套沼气锅炉产生的热量。

[0030] 使用该装置时，采用包括热循环与冷凝处理工艺步骤和沼液浓缩处理工艺步骤。

[0031] 其中，所述热循环与冷凝处理工艺步骤，具体包括如下步骤：

[0032] (A1)热水循环系统的热源提供热水，进入高温蒸发器的外腔；

[0033] (A2)热水依次进入高温蒸发器、二级低温蒸发器、一级低温蒸发器的外腔，分别对内腔的沼液进行加热，沼液受热后蒸发产生高温蒸汽；

[0034] (A3)由高温蒸发器产生的高温蒸汽在压差作用下输送至热交换器，与沼液储存池输出的初始沼液和一级低温蒸发器再循环沼液进行若干组热交换，提高进入一级低温蒸发器中的沼液初始温度，同时热交换后的蒸汽被冷却至冷凝水状态，输出至冷凝水收集器；

[0035] (A4)一级低温蒸发器和二级低温蒸发器产生的低温蒸汽汇合，在真空泵提供的输送动力下，进入冷凝器内部的蒸汽管路，低温蒸汽被冷却至冷凝水状态，输出至冷凝水收集器，同时真空泵抽出的蒸汽进入除氨装置；当冷凝器中的温度不足以冷凝蒸汽时，冷却塔开始工作，提供冷却水对低温蒸汽进行冷凝；

[0036] (A5)上述所有液相状态的冷凝水经过冷凝水收集器后进入除氨装置，经过除氨后排出系统外部。

[0037] 具体的，所述步骤(A2)高温蒸发器、二级低温蒸发器、一级低温蒸发器中沼液产生蒸汽的温度分别为75℃～85℃、57℃～63℃、42℃～48℃；一级低温蒸发器的相对压力被控制为-0.9mbar，二级低温蒸发器的相对压力被控制为-0.8mbar。

[0038] 本使用新型提供的装置在使用过程中可以根据沼液储存池中初始沼液的温度确定沼液输出流向：当沼液温度低于26℃时，步骤(A4)中一级低温蒸发器和二级低温蒸发器产生的低温蒸汽在冷凝器中对沼液储存池输出的初始沼液进行预热；步骤(A3)中高温蒸发器产生的高温蒸汽在热交换器中，与冷凝器预热后的沼液进行若干组热交换；当沼液温度在26℃以上时，初始沼液被直接输送至热交换器中进行换热。

[0039] 上述沼液浓缩处理工艺步骤，具体包括如下步骤：

[0040] (B1)沼液储存池中的沼液干物质含量TS为2％～10％的初始沼液，通过沼液提升泵输出进入热交换器与蒸汽进行换热；

[0041] (B2)随后初始沼液进入至一级低温蒸发器，吸收循环热水的温度升温，同时一级低温蒸发器中的部分沼液通过再循环至热交换器继续进行换热升温；升温后的沼液在一级低温蒸发器中通过搅拌器的搅拌至均质状态，进行减压蒸发分离产生低温蒸汽，沼液经过一级低温蒸发器的减压蒸发初步浓缩至干物质含量TS为8％～15％的初次浓缩沼液；

[0042] (B3)随后初次浓缩沼液输送至二级低温蒸发器，吸收循环热水的温度升温，通过搅拌器的搅拌至均质状态，进行减压蒸发分离产生低温蒸汽，沼液经过二级低温蒸发器的减压蒸发再次浓缩至干物质含量TS为20％～28％的再次浓缩沼液；

[0043] (B4)随后再次浓缩沼液通过输送螺旋输送至高温蒸发器，吸收循环热水的温度升温，通过搅拌器的搅拌至均质状态，进行常压蒸发分离产生高温蒸汽，调节高温蒸汽温度，沼液经过高温蒸发器的蒸发最后被浓缩至干物质含量TS为30％～75％的最终浓缩沼液，在搅拌器以及浓缩物料出料滚轮的作用下被输送出高温蒸发器外，进入浓缩物料暂存坑存储。

[0044] 高温蒸发器的密闭性保证：①当系统连续工作时，高温蒸发器内的物料被填充至稳定状态，物料的填充程度可通过物位传感器的检测，由于高温蒸发器浓缩物料出料口设置低于浓缩沼液进料口的高度，出料口在运行时被物料完全覆盖，所以此时高温蒸发器的气密性会得到自动保证。②当系统非连续性工作时，高温蒸发器中的物料达不到填充饱和程度，此时通过设置在浓缩物料出料口的气动阀门作用闭合，保证高温蒸发器的气密性。

[0045] 并且沼液储存池需要具有一定的密闭性，除氨装置顶部设有通气管与沼液储存池连通，用于连通所有有沼液蒸发物质循环的容器，保证这些容器所构成系统的体积平衡。由于系统中的其他装备都处于密闭状态，高温蒸发器作为系统中唯一具有物料排除口设置的装备在被保证具有气密性时，整个系统都会处于密闭状态，在不会产生气味外泄造成环境污染的同时，并具有热锁功能保证系统能效利用率最高。

[0046] 采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

[0047] 1)本实用新型在热能利用上有多个优势：①大多数的沼气工程均配套使用热电联产装置，热电联产的余热作为附属品往往被直接浪费，本装置可直接选用此余热作为热源，具有能源转换再利用的优势；②本装置可对品质较低的热源采用常压蒸发与减压蒸发结合进行多效利用，减压条件下沼液的沸点减低，可再次利用经过被常压蒸发吸热后的热水资源，提高了能源利用效率；③通过设置热交换器以及冷凝器，可利用系统工作过程中沼液蒸发产生的高温蒸汽和低温蒸汽对初次进入系统的低温沼液进行预热，提高沼液的温度，使系统具有更高的能源利用效率；④整套装置以热能作为主要能源，搅拌器、输送泵、真空泵等均为功率较小的设备，所需电能较低，与常规的机械式高温空气告诉吹扫的方式对比可大幅度降低对电能的依赖，降低沼气工程厂自用电用量，提高经济效益。

[0048] 2)本实用新型所述的装置均具有良好的空间密闭性，在处理过程中不会产生异味泄露造成的环境污染，不需要额外配套除臭装置。

[0049] 3)本实用新型所述的装置对处理的原料具有一定的包容性，只要是沼气工程厌氧发酵后的残余物无论是否进行固液分离，均可直接进入本装置，不需要对进入系统的物料进行预过滤，降低了对物料预处理的难度与成本。

[0050] 4)经过本实用新型所述装置处理后的沼液，干物质含量可提高至TS约为30％～75％，可直接进行后加工制备有机肥，不需要增加再次浓缩的环节与成本。

[0051] 5)本实用新型所述的装置可自动化运行，除了日常维护外不需要人工介入，并可根据物料特性的变化进行自动调节。

[0052] 6)本实用新型所述的装置多数为瘦高型罐体，占地面积小，且运行时无需再生介质的参与，运行效率高，所以本实用新型可适用于大型沼气工程。

[0053] 7)理论上，本实用新型所述的不仅可以直接处理厌氧发酵残余物、处理厌氧发酵残余物经过固液分离后产生的沼液，还可以处理污水处理厂的污泥或其他类似物料，具有多领域的应用适用性。附图说明

[0054] 附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

[0055] 在附图中：

[0056] 图1是本实用新型用于沼液负压蒸发浓缩的装置结构示意图和工艺流程图；

[0057] 图2是本实用新型冷凝器的结构示意图；

[0058] 图3是本实用新型热交换器的结构示意图。

[0059] 图中各标记如下：

[0060] 100-沼液储存池；110-沼液提升泵；121-沼液阀门A；122-沼液阀门B；123-沼液阀门C；124-沼液阀门D；131-沼液储存池出料管道；171-沼液储存池温度传感器；172-沼液储存池液位传感器；

[0061] 200-冷凝器；231-冷凝器沼液进料管道；232-冷凝器沼液出料管道；233-冷凝器冷却水输入管道；234-冷凝器冷却水输出管道；235-冷凝器冷凝汽水输出管道；236-冷凝器冷凝水输出管道；241-冷凝器低温蒸汽入口；242-冷凝器低温蒸汽储室；243-冷凝器低温蒸汽换热盘管入口；244-冷凝器低温蒸汽换热盘管；245-冷凝器低温蒸汽换热盘管出口；246-冷凝器低温蒸汽汽水分离室；247-冷凝器冷凝水出口；248-冷凝器冷凝汽水循环入口；249-冷凝器冷凝汽水出口；261-冷凝器沼液入口；262-冷凝器沼液换热室；263-冷凝器沼液出口；266-冷凝器冷却水入口；267-冷凝器冷却水换热室；268-冷凝器冷却水出口；280-冷却塔；
290-真空泵；291-真空泵出料管道；

[0062] 300-热交换器；331-热交换器冷凝水输出管道；332-热交换器沼液进料管道；333-热交换器沼液出料管道；334-热交换器再循环沼液进料管道；335-热交换器再循环沼液出料管道；341-热交换器高温蒸汽入口；342-热交换器冷凝水出口；361-热交换器沼液换热盘管；371-热交换器再循环沼液换热盘管；

[0063] 400-一级低温蒸发器；431-一级低温蒸发器循环热水输入管道；432-一级低温蒸发器浓缩沼液出料管道；433-一级低温蒸发器低温蒸汽输出支管；434-一级低温蒸发器循环热水输出管道；441-一级低温蒸发器沼液进料口；442-一级低温蒸发器再循环沼液进料口；450-浓缩沼液输送管道；452-低温蒸汽输送母管；461-一级低温蒸发器低温蒸汽室；471-一级低温蒸发器搅拌器；472-一级低温蒸发器温度传感器；473-一级低温蒸发器压力传感器；474-一级低温蒸发器液位传感器；475-一级低温蒸发器循环输入热水温度传感器；
476-一级低温蒸发器输入沼液温度传感器；490-浓缩沼液输送泵；491-分配阀门A；492-分配阀门B；

[0064] 500-二级低温蒸发器；521-二级低温蒸发器低温蒸汽压力调节阀；531-二级低温蒸发器循环热水输入管道；532-二级低温蒸发器低温蒸汽输出支管；561-二级低温蒸发器低温蒸汽室；571-二级低温蒸发器搅拌器；572-二级低温蒸发器温度传感器；573-二级低温蒸发器压力传感器；574-二级低温蒸发器液位传感器；575-二级低温蒸发器循环输入热水温度传感器；576-二级低温蒸发器输入浓缩沼液温度传感器；590-输送螺旋；

[0065] 600-高温蒸发器；621-循环热水热量平衡阀；622-高温蒸汽热量平衡阀；631-高温蒸发器循环热水输入管道；632-高温蒸发器高温蒸汽输出管道；633-高温蒸发器浓缩沼液进料口；634-高温蒸发器浓缩物料出料口；661-高温蒸发器高温蒸汽室；671-高温蒸发器搅拌器；672-浓缩物料出料滚轮；673-气动阀门；675-高温蒸发器循环输入热水温度传感器；676-高温蒸发器温度传感器；677-高温蒸发器物位传感器；690-浓缩物料暂存坑；

[0066] 700-冷凝水收集器；731-冷凝水收集器冷凝水输出管道；

[0067] 800-除氨装置；831-通气管；

[0068] 900-热源；

[0069] F-界面；

[0070] β-高温蒸发器倾角。

具体实施方式

[0071] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

[0072] 在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0073] 以下实施例中，沼液储存池用于存储沼气工程厌氧发酵残余物(TS约为6％～10％)、厌氧发酵残余物经过固液分离后产生的沼液(TS约为2％～5％)、污水处理厂污泥(需要具有一定的流动性)等类似物料中的一种或多种组合，在以下叙述中全部将这些物料简称为沼液。

[0074] 冷却塔、真空泵、冷凝水收集器均选用通用规格的工业设备，属于市面常见产品。

[0075] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

[0076] 实施例1

[0077] 参照图1～3所示，本实用新型技术方案采用的是一种用于沼液蒸发浓缩的装置，主要包括：沼液储存池100、冷凝器200、冷却塔280、真空泵290、热交换器300、一级低温蒸发器400、二级低温蒸发器500、高温蒸发器600、冷凝水收集器700、除氨装置800、热源900，以及连接上述各装置设备的输送泵(如沼液提升泵110、浓缩沼液输送泵490)、阀门(如沼液阀门A 121、分配阀门A 491、二级低温蒸发器低温蒸汽压力调节阀521、循环热水热量平衡阀621等)、管道(如沼液储存池出料管道131、冷凝器沼液进料管道231等)和用于自控的仪表器件(如一级低温蒸发器压力传感器473、高温蒸发器温度传感器676等)等装置设备。

[0078] 所述的沼液储存池100需要具有一定的密闭性，能够防止沼液异味泄露造成环境污染。

[0079] 沼液储存池100上设置有温度传感器171，用于检测初始沼液的温度，为后续沼液流向提供判断依据；同时设置有液位传感器172，用于检测沼液储存池中的沼液实际容量，在低于设定下限液位时，需要向沼液储存池中补充沼液(沼液补充装置及管道图中未画出)至标准设定液位。

[0080] 沼液储存池100中的沼液由沼液提升泵110输送至冷凝器200或热交换器300。当沼液温度＜26℃时，沼液先被输送至冷凝器200中进行预加热，提高温度后再被输送至热交换器300中；当沼液温度≥26℃时，沼液被直接输送至热交换器300中进行处理。

[0081] 所述的冷凝器200需要具有三个独立的空间，可将冷却水、沼液、低温蒸汽(以及由低温蒸汽产生的冷凝水)三种物质隔离存储，物质与物质之间互不渗透，但是物质之间可以进行热交换。冷凝器接受冷却水、沼液中的一种或两种作为冷却介质，用于对相对温度较高的低温蒸汽(被冷却介质)进行冷却，将低温蒸汽尽可能多的冷凝成液相状态。结合图2所示，冷却水作为一种冷却介质，由冷凝器冷却水入口266接入，独立存在于冷凝器冷却水换热室267中，与流过此区域内的低温蒸汽进行换热将低温蒸汽冷却，然后由冷凝器冷却水出口268排出，冷却水通过冷凝器冷却水输入管道233和冷凝器冷却水输出管道234与冷却塔280连接，由冷却塔280不断对循环冷却水进行冷却至合适的温度，满足冷凝器对低温蒸汽的冷凝需求。同样，沼液作为一种冷却介质，由沼液提升泵110(在沼液阀门A 121关闭时)通过沼液阀门C123、冷凝器沼液进料管道231由冷凝器沼液入口261输入，独立存在于冷凝器沼液换热室262中，与流过此区域内的低温蒸汽进行热交换，在将低温蒸汽冷却的同时可提高沼液的温度，然后由冷凝器沼液出口263排出冷凝器，(在沼液阀门A 121关闭时)通过沼液阀门D124、沼液阀门B122、热交换器沼液进料管道332进入热交换器300。低温蒸汽作为需要被冷却的热源，自低温蒸汽输送母管452由冷凝器低温蒸汽入口241进入冷凝器低温蒸汽储室242，从冷凝器低温蒸汽换热盘管入口243进入冷凝器低温蒸汽换热盘244，依次与冷凝器沼液换热室262中的沼液、冷凝器冷却水换热室267中的冷却水进行换热后，从冷凝器低温蒸汽换热盘管出口245进入冷凝器低温蒸汽汽水分离室246；换热降温后的低温蒸汽大部分冷凝至液相状态，从冷凝器冷凝水出口247排出，通过冷凝器冷凝水输出管道236汇集至冷凝水收集器700；其余主要以气相呈现的冷凝汽水由冷凝器冷凝汽水循环入口248进入汽水区后，自冷凝器冷凝汽水出口249经冷凝器冷凝汽水输出管道235进入真空泵290。

[0082] 真空泵290为一级低温蒸发器400和二级低温蒸发器500提供负压环境，一级低温蒸发器的相对压力被控制约为-0.9mbar，配合二级低温蒸发器低温蒸汽压力调节阀的作用，二级低温蒸发器的相对压力被控制约为-0.8mbar。

[0083] 所述的热交换器300具有一组热源介质通道，多组冷源介质通道，可实现多级换热。结合图3所示，热交换器300通过高温蒸发器高温蒸汽输出管道632与高温蒸发器600连接，高温蒸发器产生的高温蒸汽由热交换器高温蒸汽入口341进入热交换器，作为唯一热源在流动过程中依次与热交换器沼液换热盘管361、热交换器再循环沼液换热盘管371换热，在提高沼液与再循环沼液温度的同时将高温蒸汽被冷却至冷凝水状态，从热交换器冷凝水出口342排出，经过热交换器冷凝水输出管道331汇集至冷凝水收集器700。

[0084] 由于高温蒸汽沿流动方向依次换热温度逐渐降低，基于热平衡与换热温差需求的考虑，设置由沼液池直接泵送的沼液或经过冷凝器预热后的沼液作为第一组冷源介质，由低温蒸发器泵送的再循环沼液作为后续组冷却介质。沼液池直接泵送的沼液或经过冷凝器预热后的沼液通过热交换器沼液进料管道332与低温蒸发器连接，进入热交换器沼液换热盘管361中与高温蒸汽换热，此时高温蒸汽的温度最高、沼液温度相对较低、两者形成的温差最大、换热效率最高，换热后的沼液经过热交换器沼液出料管道333、一级低温蒸发器沼液进料口441进入一级低温蒸发器400。为了提高对热能的利用效率以及将高温蒸汽充分冷凝至液相状态，一级低温蒸发器400中的部分沼液经过浓缩沼液输送泵490、分配阀门A 491、热交换器再循环沼液进料管道334再次进入热交换器再循环沼液换热盘管371进行二次换热，换热升温后通过热交换器再循环沼液出料管道335、一级低温蒸发器再循环沼液进料口442返回一级低温蒸发器400。

[0085] 热交换器沼液换热盘管361和热交换器再循环沼液换热盘管371的内口径至少应大于20cm，避免沼液中携带的粗纤维、杂质等大粒径颗粒通流不畅，造成冷却介质通道堵塞。

[0086] 一级低温蒸发器400、二级低温蒸发器500、高温蒸发器600均具有两个腔体，内部为圆柱形腔室，用于存储不同浓度的沼液，沼液在内部腔室内蒸发；外部为环形腔室，用于存储热水，对内部腔室中的沼液进行加热。

[0087] 一级低温蒸发器400内部腔体有效容积是俄日低温蒸发器500内部腔体有效容积的2～3倍。这样做的目的：首先是基于系统热平衡的需求，低温蒸发器需要相对更大的容积、更多的换热面积增加换热能力；其次，沼液可以更多的自一级低温发生器400蒸发浓缩，降低后续设备的处理容量。

[0088] 为了增加一级低温蒸发器400、二级低温蒸发器500、高温蒸发器600的换热效率，可以通过改变换热面形式、材料、增加内部换热支路以及在搅拌器桨叶内接入循环水路等方式来满足，本实施例对此不予展开。

[0089] 为了增加沼液的蒸发效果，一级低温蒸发器400、二级低温蒸发器500、高温蒸发器600的内部沿腔室长轴设置有搅拌器(471、571和671)，搅拌器上安装有若干搅拌叶，搅拌器采用变频电机驱动，可以根据温度变化、设计工况自动调整搅拌转速。

[0090] 一级低温蒸发器400上还设置有一级低温蒸发器温度传感器472、一级低温蒸发器压力传感器473，分别用于检测一级低温蒸发器低温蒸汽室461中低温蒸汽的温度和压力，用于控制一级低温蒸发器的减压蒸发环境；还设置有一级低温蒸发器液位传感器474，用于沼液蒸发过程中的泡沫检测和整体控制；同时，一级低温蒸发器通过热交换器沼液出料管道333与热交换器300连接，并在该管道上设置有一级低温蒸发器输入沼液温度传感器476，用于检测经过热交换器换热后输入一级低温蒸发器沼液的温度；一级低温蒸发器通过一级低温蒸发器浓缩沼液出料管道432与浓缩沼液输送泵490连接，用于输出浓缩沼液；通过一级低温蒸发器循环热水输入管道431自二级低温蒸发器500输入循环热水，并在该管道上设置有一级低温蒸发器循环输入热水温度传感器475，用于检测输入至一级低温蒸发器热水温度；热水在一级低温蒸发器换热后通过一级低温蒸发器循环热水输出管道434与热源900连接；沼液在一级低温蒸发器减压蒸发后通过一级低温蒸发器低温蒸汽输出支管433汇集至低温蒸汽输送母管452，最终进入冷凝器。

[0091] 浓缩沼液输送泵490将来自一级低温蒸发器400的沼液既可以通过分配阀门A 491经热交换器再循环沼液进料管道334输送至热交换器300进行二级换热，还可以通过分配阀门B492经浓缩沼液输送管道450输送至二级低温蒸发器500。

[0092] 所述的二级低温蒸发器500上还设置有二级低温蒸发器温度传感器572、二级低温蒸发器压力传感器573，分别用于检测二级低温蒸发器低温蒸汽室561中低温蒸汽的温度和压力，用于控制二级低温蒸发器的减压蒸发环境；还设置有二级低温蒸发器液位传感器574，用于沼液蒸发过程中的泡沫检测和整体控制；同时，二级低温蒸发器通过浓缩沼液输送管道450、浓缩沼液输送泵490等与一级低温蒸发器400连接，并在该管道上设置有二级低温蒸发器输入浓缩沼液温度传感器576，用于由一级低温蒸发器输入二级低温蒸发器浓缩沼液的温度；二级低温蒸发器通过输送螺旋590与高温蒸发器600连接，用于将浓缩沼液输送至高温蒸发器；通过二级低温蒸发器循环热水输入管道531自高温蒸发器600输入循环热水，并在该管道上设置有二级低温蒸发器循环输入热水温度传感器575，用于检测输入至二级低温蒸发器热水温度；热水在二级低温蒸发器换热后通过一级低温蒸发器循环热水输入管道431输入一级低温蒸发器400中；沼液在二级低温蒸发器减压蒸发后通过二级低温蒸发器低温蒸汽输出支管532、二级低温蒸发器低温蒸汽压力调节阀521汇集至低温蒸汽输送母管452，最终进入冷凝器。

[0093] 高温蒸发器600上还设置有高温蒸发器温度传感器676用于检测高温蒸发器高温蒸汽室661中高温蒸汽的温度；还设置有高温蒸发器物位传感器677，用于检测高温蒸发器中沼液物料的填充程度，控制搅拌器的正反转运行以及浓缩物料出料滚轮672、气动阀门673的工作状态；高温蒸发器通过高温蒸发器循环热水输入管道631自热源900输入循环热水，并在该管道上设置有高温蒸发器循环输入热水温度传感器675，用于检测输入至高温蒸发器热水温度；热水在高温蒸发器换热后通过循环热水热量平衡阀621、二级低温蒸发器循环热水输入管道531输入二级低温蒸发器500中；沼液在高温蒸发器常压蒸发后通过高温蒸汽热量平衡阀622、高温蒸发器高温蒸汽输出管道632进入热交换器300中。

[0094] 高温蒸发器按高温蒸发器倾角β倾斜设置，β的优选范围为12°～20°。

[0095] 高温蒸发器浓缩物料出料口634设置与高温蒸发器底部的最高处，并低于高温蒸发器浓缩沼液进料口633的高度，两者之间的高度差优选范围为10～20cm。

[0096] 高温蒸发器浓缩物料出料口634后端设置有浓缩物料出料滚轮672和气动阀门673。

[0097] 除氨装置800具有两组入口，分别通过真空泵出料管道291与真空泵290连接，用于吸收由真空泵输送过来的冷凝汽水(以气相为主)，通过冷凝水收集器冷凝水输出管道731与冷凝水收集器700连接，用于吸收冷凝水收集器中的冷凝水(液相)。富含氨组分的冷凝汽水和冷凝水经过除氨装置作用后，首先达到除氨的效果可以满足后利用或排放标准，其次分离成气体和液体两种状态，气体通过通气管831返回至源头沼液储存池100中，用于平衡整个系统的体积，避免在沼液储存池及直接后端形成负压，液体排出后可以作为沼气厌氧发酵所需的稀释水直接使用，也可以作为普通污水简单处理后直接排放。

[0098] 所述热源900优选的是沼气项目配套热电联产发电机组产生的余热，也可以是沼气项目配套沼气锅炉产生的热量，这两种方式的热源介质均为温度在88℃～96℃之间的热水。热源900提供的高温热水通过高温蒸发器循环热水输入管道631依次进入高温蒸发器600、二级低温蒸发器500、一级低温蒸发器400进行换热，最后通过一级低温蒸发器循环热水输出管道434返回热源900再次被加热升温。

[0099] 本实用新型提供的上述用于沼液负压蒸发浓缩的装置的使用方法，主要包括热循环与冷凝处理工艺步骤和沼液浓缩处理工艺步骤。在表述一种用于沼液蒸发浓缩的装置时，已经对部分工艺步骤进行了描述，以下进行补充简要描述。

[0100] 热循环与冷凝处理工艺步骤的主要工艺流程为：

[0101] 1)热源900优选的是沼气项目配套热电联产发电机组产生的余热，也可以是沼气项目配套沼气锅炉产生的热量，这两种方式的热源介质均为温度在88℃～96℃之间的热水，均可以为沼液浓缩提供热源。

[0102] 2)热源900提供的88℃～96℃高温热水通过高温蒸发器循环热水输入管道631进入高温蒸发器600，对高温蒸发器内的沼液进行加热。沼液受热后蒸发再次浓缩并产生高温蒸汽，高温蒸汽的温度约75℃～85℃，通过高温蒸汽热量平衡阀622、高温蒸发器高温蒸汽输出管道632输送至热交换器300。

[0103] 3)高温热水在高温蒸发器600换热后温度降低，通过循环热水热量平衡阀621、二级低温蒸发器循环热水输入管道531进入二级低温蒸发器500对其内的沼液进行加热。同时二级低温蒸发器为负压环境(相对压力-0.8mbar)，沼液在低温时即可达到或接近沸腾状态，产生温度约为57℃～63℃的低温蒸汽，通过二级低温蒸发器低温蒸汽压力调节阀521、二级低温蒸发器低温蒸汽输出支管532汇集到低温蒸汽输送母管452。

[0104] 4)高温热水在二级低温蒸发器500换热后温度再次降低，通过一级低温蒸发器循环热水输入管道431进入一级低温蒸发器400对其内的沼液进行加热。同时一级低温蒸发器为负压环境(相对压力-0.9mbar)，沼液在更低的温度下即可达到或接近沸腾状态，产生温度约为42℃～48℃的低温蒸汽，通过一级低温蒸发器低温蒸汽输出支管433汇集到低温蒸汽输送母管452。

[0105] 5)经过与二级低温蒸发器500换热后的热水温度已经不再满足继续对沼液进行加热的需求或者再对沼液进行加热的经济性较低，优选的只能通过一级低温蒸发器循环热水输出管道434返回热源900被进行加热，升温至88℃～96℃后再开始继续循环使用。

[0106] 6)高温蒸汽再利用过程：输送至热交换器300中的75℃～85℃高温蒸汽分别与沼液储存池100输出的沼液(或冷凝器预热后的沼液)进行热交换，这部分沼液被提升温度后通过一级低温蒸发器沼液进料口441进入一级低温发生器；与一级低温蒸发器400再循环沼液进行热交换，这部分沼液提高温度后通过一级低温蒸发器再循环沼液进料口442进入一级低温发生器。热交换后的高温蒸汽被冷却至冷凝水状态，通过热交换器冷凝水输出管道331输出至冷凝水收集器700。

[0107] 7)低温蒸汽再利用过程：一级低温蒸发器400和二级低温蒸发器500产生的低温蒸汽汇集至低温蒸汽输送母管452后，在真空泵290的作用下输送至冷凝器200中。当沼液储存池100中的初始沼液温度＜26℃时，这部分沼液作为冷却介质在冷凝器200中与低温蒸汽换热初步升温后进入热交换器300，系统能效至少可以提高5％以上。

[0108] 当进入冷凝器200中的沼液温度较高或者沼液单独作用不能满足对低温蒸汽冷凝时，冷却塔280开始工作，提供冷却水对低温蒸汽进行二次冷凝。对低温蒸汽的冷却可以减低真空泵的抽气负荷、提高工作效率。

[0109] 8)在真空泵290的作用下，一级低温蒸发器低温蒸汽室461的相对压力被控制至-0.9mbar，在这种负压条件下，沼液中液相的沸腾温度约为45℃；配合二级低温蒸发器低温蒸汽压力调节阀521的作用，二级低温蒸发器低温蒸汽室561的相对压力被控制至-
0.8mbar，在这种负压条件下，沼液中液相的沸腾温度约为60℃。利用减压蒸发，可以保证一级低温蒸发器400和二级低温蒸发器500在热水温度较低(热源品质较低)的情况下具有较好的蒸发效果。

[0110] 9)进一步地，通过对循环热水热量平衡阀621和高温蒸汽热量平衡阀622的配合调节，可以通过改变热水、蒸汽流量和流速的方式达到一级低温蒸发器400、二级低温蒸发器500和高温蒸发器之间的热供给平衡。

[0111] 沼液浓缩处理工艺步骤的主要工艺流程为：

[0112] 1)沼液储存池100中的初始沼液干物质含量TS约为2％～10％，通过沼液提升泵110输出，并根据沼液储存池中沼液的温度确定沼液输出流向：当沼液温度＜26℃时，沼液先被输送至冷凝器200中进行预加热，提高温度后再被输送至热交换器300中；当沼液温度≥26℃时，沼液被直接输送至热交换器300中进行处理。

[0113] 2)与高温蒸汽换热后的沼液进入至一级低温蒸发器400，吸收循环热水的温度升温；同时为了提高升温速度、提高热能利用率，一级低温蒸发器中的部分沼液通过浓缩沼液输送泵490再循环至热交换器300继续与高温蒸汽换热升温。升温后的沼液在一级低温蒸发器中通过一级低温蒸发器搅拌器471搅拌至均质状态，进行减压蒸发分离产生低温蒸汽。沼液经过一级低温蒸发器的减压蒸发初步浓缩至干物质含量T为8％～15％。

[0114] 系统设定一级低温蒸发器400产生低温蒸汽的目标温度为45℃，一级低温蒸发器低温蒸汽室461的相对压力目标值为-0.9mbar。

[0115] 3)经过一级低温蒸发器400减压蒸发后的沼液(TS为8％～15％)通过浓缩沼液输送泵490输送至二级低温蒸发器500，吸收循环热水的温度升温，通过二级低温蒸发器搅拌器571搅拌至均质状态，进行减压蒸发分离产生低温蒸汽。沼液经过二级低温蒸发器的减压蒸发再次浓缩至干物质含量TS为20％～28％。

[0116] 系统设定二级低温蒸发器500产生低温蒸汽的目标温度为60℃，二级低温蒸发器低温蒸汽室561的相对压力目标值为-0.8mbar，。

[0117] 一级低温蒸发器搅拌器471和二级低温蒸发器搅拌器571的转速与各自所在容器产生的低温蒸汽的温度、低温蒸汽室负压的绝对值成正比，即温度越高、负压绝对值越大，搅拌器的转速越高。

[0118] 沼液在一级低温蒸发器和二级低温蒸发器负压蒸发时会产生较多的泡沫一级低温蒸发器液位传感器474和二级低温蒸发器液位传感器574用于检测泡沫的物位和沼液的物位，依次来调整对应容器的进出料和搅拌器的转速(泡沫越多、转速越高)。

[0119] 4)经过二级低温蒸发器500减压蒸发后的沼液(TS为20％～28％)通过输送螺旋590输送至高温蒸发器600内，吸收循环热水的温度升温，通过高温蒸发器搅拌器671搅拌至均质状态，进行常压蒸发分离产生高温蒸汽。沼液经过高温蒸发器的蒸发最后被浓缩至干物质含量TS为30％～75％，在高温蒸发器搅拌器671以及浓缩物料出料滚轮672的作用下被输送出高温蒸发器外，进入浓缩物料暂存坑690存储，可后续直接制有机肥。

[0120] 系统设定高温蒸发器600产生高温蒸汽的目标温度为80℃。

[0121] 高温蒸发器搅拌器671可以正反转运行，对物料搅拌时采用逆时针旋转(从驱动侧观察)，需要对物料搅拌同时需要出料时采用顺时针旋转(从驱动侧观察)。

[0122] 正常运行时沼液在所有的装置中均为连续运行状态，即每个设备均连续的进出料。正常运行时高温蒸发器搅拌器671顺时针旋转，浓缩物料出料滚轮672处于旋转状态、气动阀门673处于开启状态。

[0123] 当沼液原料不充足或者其他原因导致系统不能连续工作，高温蒸发器在不需要出料时，高温蒸发器搅拌器671逆时针旋转，浓缩物料出料滚轮672处于停止状态，同时，如果此时高温蒸发器物位传感器677检测的物位填充低于标准下限值，气动阀门673处于闭合状态，如果检测的物位填充高于标准下限值，气动阀门673仍处于开启状态。

[0124] 5)一级低温蒸发器400和二级低温蒸发器500产生的低温蒸汽经过冷凝器200作用后，大部分冷凝成冷凝水(液相)，少部分冷却成冷凝汽水(以气相未主)；高温蒸发器600产生的高温蒸汽全部经过热交换器300冷凝成冷凝水(液相)。所有液相状态的冷凝水经过冷凝水收集器700收集后直接进入除氨装置，经过除氨后排出系统外部，可作为品质较好的水源直接作为补充稀释水进入沼气厌氧发酵过程，或者经过后续的简单处理后作为普通污水外排。

[0125] 当然，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
空调机	2020-05-08	674
用于涡轮机的燃烧器组件	2020-05-08	901
包括与集气室连通的冷却通道的涡轮机护罩	2020-05-08	717
用于从色谱柱中去除压力和空气的方法和系统	2020-05-08	304
用于运行内燃机的方法以及内燃机	2020-05-08	518
一种光电化学分析仪	2020-05-08	133
换热装置	2020-05-08	919
一种抽油烟机用进口拢烟消音装置	2020-05-11	652
开放式散热电力箱	2020-05-08	691
一种二次供水组件物流监控系统	2020-05-08	358

用于沼液负压蒸发浓缩的装置

用于沼液负压蒸发浓缩的装置

技术领域

背景技术

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：