【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保领域，特别是一种水解浓缩系统及其使用方法。
技术介绍
1、有机垃圾又称湿垃圾，是指生活垃圾中含有有机物成分的废弃物，主要是纸、纤维、竹木、厨房菜渣等，为了提高有机垃圾的回收利用率，相关技术中通常将有机垃圾制成浆液然后进一步水解成肥料。而有机浆液在高温高压条件下能有效提高水解效率，水解结束后水解反应罐内的温度和压力依然很高，传统的方法分别采用泄压设备和冷却设备对水解反应罐进行泄压和冷却，之后才能进入后序处理。由此可见，水解是第一道工序，往往在水解系统中进行处理。
2、同时，为降低后序溶液的运输和储藏成本，往往需要将水解后的溶液引出水解系统，再重新引入蒸发系统对溶液进行蒸发浓缩，而蒸发浓缩过程一般需要利用蒸汽或电能对溶液进行再加热。由此可见，蒸发浓缩是第二道工序，往往在蒸发系统中进行处理。
3、通过上述生产流程可知，现有技术中先在水解系统中进行水解处理、然后在蒸发系统中进行蒸发处理，整个处理工艺流程较长，水解系统的泄压和冷却过程均伴随大量热能损失，蒸发系统的蒸发过程又要增加能源消耗。所以，目前的有机浆液水解浓缩方式存在设备投入成本较大、能源浪费、处理效率不高等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的现有有机浆液水解浓缩方式采用水解系统和蒸发系统两套系统、设备投入成本较大，水解系统的泄压和冷却过程均伴随大量热能损失、蒸发系统的蒸发过程又要增加能源消耗、造成能源浪费，溶液需由水解系统引出再引入蒸发系统、流转麻烦、处理效率不
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、第一方面，本专利技术提供了一种水解浓缩系统，包括水解反应釜、加热装置和加压装置，所述加热装置能够对所述水解反应釜加热至水解所需第一预设温度，所述加压装置能够对所述水解反应釜加压，还包括：
4、预热装置，连接所述水解反应釜，所述预热装置能够与所述水解反应釜通过蒸汽进行热交换，对所述水解反应釜降压并冷却至第二预设温度，所述预热装置用于待送至所述水解反应釜的物料预加热，物料为有机浆液；
5、真空泵，通过预热装置连接所述水解反应釜，所述真空泵在所述水解反应釜处于第二预设温度时对所述水解反应釜抽真空至第一预设真空度，然后抽真空至第二预设真空度，然后抽真空至第三预设真空度，第一预设真空度小于第二预设真空度，第二预设真空度小于第三预设真空度；
6、或者所述真空泵在所述水解反应釜处于第二预设温度时对所述水解反应釜抽真空至第四预设真空度，然后抽真空至第五预设真空度，第四预设真空度小于第五预设真空度。
7、其中，预设真空度分阶段依次提升能够使得蒸发过程更加平缓，热交换更充分，降低能耗需求；如果所述真空泵直接抽真空至第三预设真空度或第五预设真空度，沸点直接降到很低，有机浆液中水分大量蒸发，蒸发过快，所述预热装置热交换能力是一定的，大量的热量来不及换热进入后序，热量就此流失，同时还需要更强的冷却装置对蒸发水分冷凝，更加消耗电能。
8、采用本专利技术所述的一种水解浓缩系统，在传统高温高压对有机浆液进行水解的基础上，通过所述预热装置吸收水解后余热对待水解有机浆液进行预加热，使得后续有机浆液升温至水解温度所需热量减少，节约能源，同时给所述水解反应釜降压降温，降压降温至设定目标后，通过所述真空泵对所述水解反应釜抽真空，所述水解反应釜内气压降低，有机浆液的沸点降低，即可利用所述水解反应釜中余热进行有机浆液的蒸发浓缩，不需要额外的蒸发设备，水解和浓缩均只在所述水解反应釜中，整个工艺流程短，系统性价比高；通过所述真空泵依次提升至多个预设真空度，使得蒸发过程更平缓，所述预热装置换热更充分，减少热量流失，降低后续对冷却装置的要求，降低冷却能耗；可以看出，本系统结构简单，操作方便，所述预热装置和所述真空泵形成联动，可以做到水解、蒸发、换热全流程的热量高效利用，节能效果好，降低了生产成本及物料后期运输储藏成本。
9、作为本专利技术优选地技术方案，第二预设温度为自然环境下水的沸腾温度，例如标准大气压下水的沸点是100℃。
10、作为本专利技术优选地技术方案，第一预设真空度为0.03mpa-0.04mpa，第二预设真空度为0.06mpa-0.07mpa，第三预设真空度为0.08mpa-0.09mpa；第四预设真空度为0.04mpa-0.05mpa，第五预设真空度为0.08mpa-0.085mpa。
11、作为本专利技术优选地技术方案，第一预设真空度下降温至第三预设温度后抽真空至第二预设真空度，第二预设真空度下降温至第四预设温度后抽真空至第三预设真空度，第四预设真空度下降温至第五预设温度后抽真空至第五预设真空度。
12、例如，第三预设温度为85℃，第四预设温度为70℃，第五预设温度为81℃。
13、作为本专利技术优选地技术方案，所述预热装置连接有冷凝器，所述冷凝器连接所述真空泵，所述冷凝器用于对蒸发的气相物冷凝排出，即将蒸发的水分形成冷凝水排出。
14、作为本专利技术进一步优选地技术方案，所述冷凝器连接有冷却装置，所述冷却装置用于对所述冷凝器内的气相物冷却降温。
15、作为本专利技术进一步优选地技术方案，所述冷凝器连接有洗涤塔，所述真空泵连接所述洗涤塔，气相物中的挥发性物质由所述洗涤塔吸收后排放。
16、其中，挥发性物质是一些沸点低的有机物质，例如乙醇。
17、作为本专利技术优选地技术方案，所述水解反应釜连接有加药装置，所述加药装置用于向所述水解反应釜中加入消泡剂，防止蒸发过程中产生泡沫被排出。所述消泡剂能降低水、溶液、悬浮液等的表面张力，防止泡沫形成，或使原有泡沫减少或消灭的物质。
18、作为本专利技术优选地技术方案，所述水解反应釜被抽至第三预设真空度或第五预设真空度下降温至蒸发停止后，通过所述加热装置二次加热。
19、采用这种方式，对真空沸腾浓缩后的溶液二次加热，再次进行蒸发，进一步提升浓缩的程度。
20、作为本专利技术优选地技术方案，所述加热装置包括蒸汽加热设备或者电加热设备，所述加压装置包括空气压缩设备。
21、第二方面，本专利技术还提供了一种如以上任一项所述的水解浓缩系统的使用方法，包括以下步骤：
22、s1、所述水解反应釜填装物料，利用所述加热装置对所述水解反应釜加热至第一预设温度，所述加压装置对所述水解反应釜加压，所述水解反应釜内发生水解反应；
23、s2、水解反应完成后，通过所述预热装置与所述水解反应釜热交换，对所述水解反应釜降压，并将所述水解反应釜中溶液冷却至第二预设温度，所述预热装置获取的热量对后续待水解物料进行预加热；
24、s3、所述水解反应釜处于第二预设温度，通过所述真空泵对所述水解反应釜抽真空至第一预设真空度，降温至第三预设温度后抽真空至第二预设真空度，降温至第四预设温度后抽真空至第三预设真空度，进行蒸发浓缩；
25、或者通过所述真本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水解浓缩系统，包括水解反应釜(1)、加热装置(2)和加压装置(3)，所述加热装置(2)能够对所述水解反应釜(1)加热至水解所需第一预设温度，所述加压装置(3)能够对所述水解反应釜(1)加压，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的水解浓缩系统，其特征在于，第二预设温度为自然环境下水的沸腾温度。
3.根据权利要求1所述的水解浓缩系统，其特征在于，第一预设真空度为0.03MPa-0.04MPa，第二预设真空度为0.06MPa-0.07MPa，第三预设真空度为0.08MPa-0.09MPa；第四预设真空度为0.04MPa-0.05MPa，第五预设真空度为0.08MPa-0.085MPa。
4.根据权利要求1所述的水解浓缩系统，其特征在于，第一预设真空度下降温至第三预设温度后抽真空至第二预设真空度，第二预设真空度下降温至第四预设温度后抽真空至第三预设真空度，第四预设真空度下降温至第五预设温度后抽真空至第五预设真空度。
5.根据权利要求1-4任一项所述的水解浓缩系统，其特征在于，所述预热装置(4)连接有冷凝器(6)，所述冷凝器(
6.根据权利要求5所述的水解浓缩系统，其特征在于，所述冷凝器(6)连接有冷却装置(8)，所述冷却装置(8)用于对所述冷凝器(6)内的气相物冷却降温。
7.根据权利要求5所述的水解浓缩系统，其特征在于，所述冷凝器(6)连接有洗涤塔(7)，所述真空泵(5)连接所述洗涤塔(7)，气相物中的挥发性物质由所述洗涤塔(7)吸收后排放。
8.根据权利要求1-4任一项所述的水解浓缩系统，其特征在于，所述水解反应釜(1)连接有加药装置(9)，所述加药装置(9)用于向所述水解反应釜(1)中加入消泡剂。
9.根据权利要求1-4任一项所述的水解浓缩系统，其特征在于，所述水解反应釜(1)被抽至第三预设真空度或第五预设真空度下降温至蒸发停止后，通过所述加热装置(2)二次加热。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的水解浓缩系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种水解浓缩系统，包括水解反应釜(1)、加热装置(2)和加压装置(3)，所述加热装置(2)能够对所述水解反应釜(1)加热至水解所需第一预设温度，所述加压装置(3)能够对所述水解反应釜(1)加压，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的水解浓缩系统，其特征在于，第二预设温度为自然环境下水的沸腾温度。
3.根据权利要求1所述的水解浓缩系统，其特征在于，第一预设真空度为0.03mpa-0.04mpa，第二预设真空度为0.06mpa-0.07mpa，第三预设真空度为0.08mpa-0.09mpa；第四预设真空度为0.04mpa-0.05mpa，第五预设真空度为0.08mpa-0.085mpa。
4.根据权利要求1所述的水解浓缩系统，其特征在于，第一预设真空度下降温至第三预设温度后抽真空至第二预设真空度，第二预设真空度下降温至第四预设温度后抽真空至第三预设真空度，第四预设真空度下降温至第五预设温度后抽真空至第五预设真空度。
5.根据权利要求1-4任一项所述的水解浓缩系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨青松，漆小虎，邓永泉，杨文须，陈远，江涛，
申请(专利权)人：二重德阳重型装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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