MVR蒸发器具体方案
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MVR蒸发器原理、处理工艺及应用详解1、MVR蒸发结晶技术介绍MVR是蒸汽机械再压缩技术的简称,MVR蒸发器是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量,从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。
MVR蒸发器的原理是利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发产生的二次蒸汽,提高二次蒸汽的压力和温度。
被提高热能的二次蒸汽打入加热器对原液再进行加热,受热的原液继续蒸发产生二次蒸汽,从而实现持续的蒸发状态。
MVR技术的核心是将二次蒸汽的热烩通过压缩提升其温度作为热源替代新鲜蒸汽。
即外加一部分压缩机做功来实现循环蒸发,从而可以不需要外部鲜蒸汽,依靠蒸发系统自循环来实现蒸发浓缩的目的。
这样,原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率。
从理论上来看,使用MVR蒸发器比传蒸发器节省60%-80%以上的能源,节省90%以上的冷却水。
2、废水处理MVR工作原理工业废水处理中,MVR蒸发装置的蒸汽机通过机械压缩方法即涡轮增压的原理使空气得到有效压缩,形成机械能与动能。
在较为封闭的容器内,相关装置通过加热与蒸发,可促进热力资源与电力能源之间的转化,由此解决能源消耗。
如上图,在MVR系统中,预热阶段的热源由蒸汽发生器提供,直至物料开始蒸发产生蒸汽。
物料经过加热产生的二次蒸汽,通过压缩机压缩成为高温高压的蒸汽,在此产生的高温高压蒸汽作为加热的热源。
蒸发腔内的物料经加热不断蒸发,而经过压缩机的高温高压蒸汽通过不断的换热,冷却变成冷凝水,即处理后的水。
压缩机作为整个系统的热源,实现了电能向热能的转换,避免了整个系统对外界生蒸汽的依赖与摄取。
3、系统主要组成(1)加热室加热室为列管式换热器,管程内为物料、壳程内为蒸汽,壳程内配有多个折流板,增加扰动强化传热。
采用强制循环轴流泵做动力,使物料循环蒸发,提高物料的流速以免换热管结垢。
(2)分离室/结晶室分离室/结晶室为立式装置,在蒸发中起到汽液分离、物料沉降、晶体生长的作用。
设计时应使物料有比较大的分离空间,减少物沫夹带,并考虑晶体的生长空间。
mvr蒸发器工艺流程图
蒸发器是一种用于将液体转化为气体或蒸汽的设备,是化工、食品、环保等行业中常用的设备。
MVR 蒸发器是利用机械蒸
发技术进行操作的蒸发器,可以在较低的温度下进行操作,节约能源。
下面是一张 MVR 蒸发器的工艺流程图:
首先,原料液通过给料泵输送到预热器中,与高温蒸汽接触进行预热。
预热后的原料液经过控制阀调节流量进入主蒸发器中。
在主蒸发器中,原料液会与内部的加热管子进行热交换,从而将液体蒸发为气体。
气体通过蒸发器的上部出口进入气体分离器,分离掉液滴和颗粒物。
分离后的气体进入压缩器,通过压缩提高气体的压力和温度。
接着,气体进入蒸汽再生器,与凝结的热风进行热交换,从而实现能量的回收。
回收后的热风继续循环利用,提高了整个系统的能量利用效率。
经过蒸汽再生器后的气体进入气体冷凝器,与冷却水进行热交换。
在热交换过程中,气体冷凝为液体,从而形成产物液体。
最后,产物液体通过降温装置降温至设定的温度。
降温后的产物液体通过泵送至集液罐中进行储存或进一步的后续处理。
整个 MVR 蒸发器的工艺流程是一个循环过程,通过不断循环
利用热能来实现液体的蒸发和气体的冷凝。
相比传统蒸发器,MVR 蒸发器能够更好的节约能源和降低生产成本,同时也符
合环保要求。
总结起来,MVR 蒸发器的工艺流程图包括原料液的预热、主
蒸发器的蒸发、气体的分离和压缩、热风的回收、气体冷凝和产物液体的降温等步骤。
这一流程通过不断循环利用热能,实现了高效率的蒸发和冷凝,达到了节约能源和降低成本的目的。
mvr蒸发器设计计算蒸发器是一种用于将液体转化为气体的设备,它在各行各业的生产过程中起着重要作用。
气体的蒸发可以实现物质的分离和浓缩,因此有准确的设计和计算蒸发器十分重要。
在蒸发器的设计过程中,MVR (Mechanical Vapor Recompression,机械蒸汽压缩)技术是一种高效能的选择。
MVR蒸发器设计计算主要包括以下几个关键步骤:确定需求、计算传热量、确定蒸发器类型、计算换热面积、确定处理量与浓缩率。
在这篇文章中,我们将详细介绍每个步骤,并给出适用的计算公式和实例。
1. 确定需求在设计MVR蒸发器之前,我们需要明确所需要的蒸发量、物料浓度、产品温度等基本需求。
这些数据将决定我们后续的设计和计算。
2. 计算传热量在MVR蒸发器中,传热是实现蒸发的关键。
传热量的计算可以采用传热方程,根据传热介质和物料的性质来确定。
例如,对于常见的水蒸气传热,我们可以采用传热系数和换热面积来计算所需的传热量。
3. 确定蒸发器类型MVR蒸发器有多种类型,包括单效式、多效式和热泵式等。
根据需求和物料特性,选择适合的蒸发器类型是十分重要的。
不同类型的蒸发器在能耗、蒸发效率和操作成本等方面存在差异,因此需综合考虑各个因素进行选择。
4. 计算换热面积换热面积是蒸发器设计中的重要参数,它决定了传热效果和设备的尺寸。
根据物料的热传导性质、蒸发器类型和其他因素,我们可以采用不同的换热计算方法。
例如,对于扁平管蒸发器,可以使用换热系数和有效传热面积来计算所需的换热面积。
5. 确定处理量与浓缩率根据实际需求,确定处理量和浓缩率是设计MVR蒸发器的重要考虑因素。
处理量指的是单位时间内处理的物料量,而浓缩率则是指在蒸发过程中物料的浓度变化。
处理量和浓缩率之间存在着一定的关系,需要综合考虑。
综上所述,MVR蒸发器设计计算涉及多个关键步骤,包括确定需求、计算传热量、确定蒸发器类型、计算换热面积以及确定处理量与浓缩率。
通过合理的设计和计算,可以实现蒸发过程的高效能和低能耗。
MVR蒸发浓缩系统技术方案目录1、蒸发系统的探讨 (4)1.1、蒸发系统的原理与节能方式探讨 (4)1.2、MVR蒸发系统原理 (5)2、蒸发系统设计方案介绍 (5)2.1、蒸发工艺的选择 (5)2.1.1、管式强制循环MVR蒸发系统 (7)2.1.2、细节设计特点 (9)2.2、MVR蒸发系统 (10)2.2.1、工艺流程示意图 (10)2.2.2、工艺流程描述 (10)2.3、蒸发系统重要设备介绍 (11)2.3.1、MVR蒸发器部分 (11)2.3.2、强制循环加热器 (11)2.3.3、强制循环分离器 (12)2.3.4、除雾器 (13)2.3.5、冷凝水缓冲罐: (13)2.3.6、预热器 (14)2.3.7、泵的选型及选材 (14)2.3.8、仪器仪表的选型 (14)2.3.9、自动控制系统 (15)2.3.10、系统保温 (17)3、设备安装与验收计划 (17)3.1、设备制造、交付周期 (17)3.2、随机文件 (18)3.3、设备安装 (18)3.4、培训服务计划 (22)3.4.1、设备工艺流程培训 (22)3.4.2、安全培训 (23)3.4.3、蒸发系统熟练操作培训 (23)3.4.4、常见故障排除与日常保养 (23)3.5、设备验收标准 (23)3.5.1、设备外观验收 (23)3.5.2、设备制造过程验收 (24)3.5.3、设备实施标准验收 (24)1、蒸发系统的探讨1.1、蒸发系统的原理与节能方式探讨需要提高料液的浓度或者是需要结出晶体,都需要将溶液中的水分蒸发出来,像日常生活中烧开水的时候就是蒸发的过程。
在工业化生产中,需要专业的蒸发系统来实现大规模的生产。
蒸发系统的原理是通过蒸发系统内换热装置来吸收热源的热量,将之传递给需要沸腾蒸发的溶液,再通过汽液分离装置将水蒸汽和浓缩液分离。
浓缩液达到要求后排出系统。
水蒸汽被后续效体利用(如多效蒸发)或者压缩(如MVR)。
MVR蒸发器操作手册一、总则本操作手册旨在为MVR蒸发器的操作提供指导,确保设备在安全、高效的状态下运行。
本手册适用于硫酸钠MVR蒸发结晶器的操作,其他类型的MVR蒸发器可参考使用。
二、工艺描述MVR蒸发器采用先进的能源回收技术,通过回收二次蒸汽的能量来加热给水,从而减少对新鲜蒸汽的需求。
该设备主要由加热器、分离器、压缩机等组成。
三、系统的能量平衡及控制MVR蒸发器的能量平衡主要通过加热器、分离器和压缩机来实现。
加热器将给水加热至沸腾状态,分离器将蒸汽和水分离,压缩机将二次蒸汽压缩并传递给加热器进行再次加热。
通过控制各部分的运行参数,确保系统的稳定运行。
四、工艺运行指标MVR蒸发器的工艺运行指标包括蒸汽压力、温度、给水流量、分离器液位等。
在操作过程中,应密切关注这些参数的变化,确保其在设计范围内。
五、MVR蒸汽压缩机的操作MVR蒸汽压缩机的操作步骤如下:1.检查设备及管道是否处于良好状态,确保无泄漏、堵塞等现象。
2.打开蒸汽进口阀,向压缩机内注入蒸汽。
3.启动压缩机,注意观察压力表和温度表的变化。
4.当压力达到设定值时,打开蒸汽出口阀,将蒸汽排出。
5.观察分离器的液位变化,及时调整进料速度和蒸汽量。
六、系统的测试及开机准备系统的测试及开机准备步骤如下:1.检查电源及仪表是否正常,确保设备处于良好状态。
2.打开原料罐至强制循环蒸发器进料管上所有阀门,确保物料能够顺畅进入蒸发系统。
3.打开蒸发系统各泵组的轴封水进出阀门,确保泵组正常运行。
4.运行自控系统界面,点击蒸发开始按钮,进料泵自动启动开始进料。
5.当进料液达到结晶分离器液位设定值时,强制循环泵和出料泵根据设计要求自动启动。
6.观察分离器液位变化,及时调整进料速度和蒸汽量。
7.当分离器液位达到设定值时,进料泵自动停止进料完成。
8.检查各部分运行参数是否正常,如有问题及时处理。
某化工企业稀硫酸钠溶液MVR蒸发方案流程说明某化工企业稀硫酸钠溶液MVR蒸发方案流程说明1、方案阐述:本系统方案采用三台蒸发器处理100m3/d硫酸钠溶液,前两效为板式降膜蒸发器,后一效为列管强循环蒸发器。
板式降膜蒸发器处理浓缩段,列管强制循环蒸发器处理结晶段;2、物料流程:物料由原料泵打出料温55℃左右,经过一级板换与97℃的二次蒸汽冷凝水换热(系统正常运行时候),温度到达77℃左右,再经过二级蒸汽板换,与鲜蒸汽换热,料温达到蒸发温度91℃进入一效降膜蒸发器中,经过一效降膜蒸发器蒸发后,物料由底部降膜循环泵转料至二效降膜蒸发器,产生的二次蒸汽由蒸发器顶部排出至二效降膜蒸发器中作为热源;物料在二效蒸发器中进行进一步浓缩,完成液接近硫酸钠的饱和浓度,由二效出料泵转至列管强制循环蒸发器中进行浓缩结晶蒸发。
二次蒸汽由顶部被离心压缩机抽走;物料进入强制循环蒸发器后进行循环浓缩,物料在结晶分离器中进行气液分离,过饱和状态的物料在结晶分离器的育晶段进行育晶,小晶核慢慢的长大成大颗粒的结晶盐;当物料的固液比达到出料浓度后,由出料泵在结晶分离器的淘洗腿出进行出料;含晶体的物料被输送到稠厚器中,晶体富集,进入到离心机中进行固液分离,硫酸钠晶体包装成袋运走,离心后母液进入母液罐,由母液泵输送至母液预热器,当母液温度预热至90℃后,进入强制循环蒸发器中进行循环蒸发器结晶,从而实现零排放,石家庄博特环保致力于含盐废水蒸发结晶处理,158左工31942419编写。
3、蒸汽流程一效降膜蒸发器中产生的二次蒸汽,由顶部排出后至二效降膜蒸发器中作为二效蒸发器的热源,二次蒸汽冷凝后排至蒸馏水罐;二效降膜蒸发器和三效强制循环蒸发器产生的二次蒸汽,由离心压缩机抽走,经过压缩机的升温升压后,分别至一效降膜蒸发器和强制循环蒸发器中作为热源,冷凝水均排至二效降膜蒸发器蒸馏水罐中,由于一效、三效的蒸汽压力比二效的蒸汽压力大,蒸馏水排至二效后会闪蒸一部分蒸汽,闪蒸出的蒸汽作为二效的热源,这样充分利用了系统中的热量,使热量损失最小;二效蒸馏水罐中的蒸馏水,由蒸馏水泵排出至一级蒸馏水板换,与55℃的硫酸钠原料进行换热。
MVR蒸发器工艺操作规程第一部分原理MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器,MVR为单体蒸发器,集多效降膜蒸发器于一身,根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发,即产品在第一次经过效体后不能达到所需浓度时,产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体外部管路抽到效体上部再次通过效体,然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。
效体内部为排列的细管,管内部为产品,外部为蒸汽,在产品由上而下的流动过程中由于管内面积增大而是产品呈膜状流动,以增加受热面积,通过真空泵在效体内形成负压,降低产品中水的沸点,从而达到浓缩,产品蒸发温度为60℃左右。
产品经效体加热蒸发后产生的冷凝水、部分蒸汽和给效体加热后残余的蒸汽一起通过分离器进行分离,冷凝水由分离器下部流出用于预热进入效体的产品,蒸汽通过风扇增压器进行增压(蒸汽压力越大温度越高),而后经增压的蒸汽通过管路汇合一次蒸汽再次通过效体。
设备启动时需一部分蒸汽进行预热,正常运转后所需蒸汽会大幅度减少,在风扇增压器对二次蒸汽加压的过程中由电能转化为蒸汽的热能,所以设备运转过程中所需蒸汽减少,而所需电量大幅增加。
产品在效体流动的整个过程中温度始终在60℃左右,加热蒸汽与产品之间的温度差也保持在5—8℃左右,产品与加热介质之间的温度差越小越有利于保护产品质量、有效防止糊管。
产品的浓缩度在50%左右时仅MVR蒸发器就能完成第二部分工艺流程说明1、物料走向①进料:上游工艺产生的硫酸钠原液送至本系统原料缓冲罐T01中,由进料泵P01打入蒸发系统。
5t/h 25℃5%的硫酸钠溶液从原料缓冲罐T01出来,由进料泵P01打入板式换热器,硫酸钠溶液在蒸馏水板换HE01和鲜蒸汽板换HE02内分别与系统产生的3.5t/h102℃的蒸馏水和200kg/h 120℃的鲜蒸汽进行换热,温度达到92℃后,进入降膜换热器HE03进行蒸发浓缩。
②蒸发时,5t/h的进料液在一体式二效降膜蒸发器HE03内与经压缩机升温升压后的二次蒸汽换热,进行蒸发浓缩,物料通过降膜循环泵P03、P04打循环,蒸发的蒸汽在分离器SE01内气液分离后进入压缩机C01升温升压;分离后的浓缩液进入分离器底部,一部分进入降膜蒸发器底部储液段打循环,一部分通过二效转料阀转去强制循环蒸发器继续蒸发浓缩。
MVR蒸发器方案MVR蒸发器方案的核心是机械蒸汽压缩循环系统。
该系统通过压缩蒸汽产生高温高压蒸汽,然后将高压蒸汽输送到蒸发器中进行加热和蒸发操作。
蒸汽在蒸发器中与液体接触并传递热量,使液体中的溶质蒸发出来,形成蒸汽和残液。
蒸汽被收集和冷凝成水,然后经过净化处理后可以重新被压缩循环系统使用。
而残液则会进一步浓缩,并从系统中排出。
MVR蒸发器方案的主要优势之一是其低能耗。
传统的多效蒸发器需要大量的蒸汽供应来完成蒸发过程,而MVR蒸发器利用机械压缩循环系统,几乎不需要额外的蒸汽供应。
压缩循环过程中产生的高温高压蒸汽可以直接被输送到蒸发器中进行加热操作,从而有效地利用了能量,降低了能耗。
此外,MVR蒸发器方案还具有灵活性和可靠性。
蒸汽压缩循环系统可以根据需要进行调节和控制,以满足不同的工艺要求和操作条件。
蒸发器的设计和构建也可以根据具体的工艺要求进行定制,以适应不同的处理需求。
同时,MVR蒸发器方案还可以通过增加模块化组件实现容量的扩展,提高生产效率和处理能力。
在实际应用中,MVR蒸发器方案被广泛应用于化工、制药、食品、轻工等行业中的溶剂回收和浓缩工艺。
它可以用于处理各种液体,如有机溶剂、废水、盐水等,并实现液体中溶质的高效分离和回收。
与其他蒸发设备相比,MVR蒸发器方案具有更高的蒸发效率、更低的能耗和更好的环境保护效果。
总之,MVR蒸发器方案是一种高效、可靠且环保的蒸发设备。
通过机械压缩循环系统的运作,MVR蒸发器可以实现液体中溶质的高效分离和回收,同时降低能耗和保护环境。
随着技术的不断发展,MVR蒸发器方案在各个行业中的应用前景将更加广阔。
MVR蒸发器工艺介绍
MVR蒸发器的工艺流程包括蒸发、压缩和冷凝三个主要步骤。
首先,
原料液进入蒸发器,接触加热表面,部分液体蒸发成为蒸汽,蒸汽和未蒸
发的液体混合。
然后,蒸汽进入压缩机,经过机械压缩后,蒸汽温度和压
力提高。
最后,高温高压的蒸汽进入冷凝器,通过冷凝换热完成蒸汽的冷凝,同时释放出热量。
冷凝后的蒸汽经过分离器分离出水分,然后再经过
热交换器和干燥器处理后排放。
1.低能耗:MVR蒸发器通过机械压缩蒸汽,使得蒸发器内部的蒸汽循
环利用,减少了能量的消耗。
相较于传统多效蒸发器,能耗降低了40%以上。
2.操作稳定:MVR蒸发器的控制系统可以自动调节蒸汽压力和温度,
保持蒸发器内部的稳定运行状态。
同时,由于采用了蒸汽压缩技术,使得
平衡管道中的液位易于控制,避免了产生液位冲击和串味现象。
3.可实现连续生产:MVR蒸发器可以实现连续操作,减少了生产间歇
时间和能源浪费。
同时,由于能耗低,减少了蒸发器的停机冷却时间。
4.适用范围广:MVR蒸发器适用于各种含水物料的蒸发过程,包括化工、制药、食品、环保等行业。
能够处理高浓度溶液,具有良好的适应性。
5.操作维护简便:MVR蒸发器的结构简单,操作方便,容易进行日常
维护和清洁。
同时,由于蒸发器内部不需要加热介质,避免了结垢和管路
堵塞问题。
总之,MVR蒸发器通过机械压缩蒸汽来提高蒸发器效率,其工艺流程
简单,能耗低,操作稳定,适用范围广。
在许多行业中得到了广泛的应用,并取得了良好的经济和环保效益。
化工清洗废水零排放项目技术部分目录第一章设计说明 (3)1.1处理能力 (3)1.2进水水质 (3)1.3处理要求情况 (3)第二章工艺设计 (4)2.1工艺选择 (4)2.2设计思想 (4)第三章蒸发系统设计 (6)3.1MVR蒸发系统参数设计 (6)3.2MVR蒸发系统流程框图 (7)第四章设备清单 (8)第五章公用工程消耗一览表 (11)第六章稳定性保障 (12)6.1系统设计 (12)6.2防堵设计 (12)6.3防垢除垢 (13)6.4罗茨压缩机 (15)6.5设备保障 (15)6.6安全保证 (16)第七章总体设计 (18)7.1原则 (18)7.2平面布置 (18)7.3竖向设计 (18)1.1处理能力进水量按1吨/小时设计1.2进水水质组成见下表:1.3处理要求情况处理要求:零排放,出杂盐。
2.1工艺选择1)来料盐属于高盐废水,因此选择蒸发结晶工艺来进行处理。
从表MVR和三效蒸发的比较可知,MVR蒸发结晶系统具有较大的运行成本的优势。
因此本系统采用MVR工艺。
2)强制循环工艺具有以下特点:◆传热系数大◆适合粘度较大或含有颗粒的物料◆抗盐析、抗结垢2.2设计思想1)根据所提供的水质情况,本蒸发系统,进水量为1m3/h,TDS 3.9%。
2)整个系统产生的废气排至业主废气处置系统。
3)管道排布优化:a)出料管道设计有冲洗水注入口,如果积攒结晶,可以开自来水进行溶解清洗,无需拆解管道。
b)出料管道采用分段安装,即可以分段拆解,如果结晶堵塞可快速分段进行清理,大大降低了堵塞后的清理工作。
c)出料管道采取出料泵推动流体一直循环流动的设计,避免了物料在管内流速低,温降大,而析出结晶堵塞管道的可能。
6)设备防堵措施:针对易结晶、易堵塞的特性,对出料管道系统做了独特的设计:采用高速循环出料设计,使浓缩液在出料管路内保持高速的流动状态,从而降低浓缩液在管道内的停留时间,并配备优良的保温措施,最大限度的避免浓缩液在管道内冷却结晶,降低了堵管的机率。
MVF蒸发结晶系统设计方案设计单位:广州市捷晶能源科技有限公司委托单位:浙江卓锦工程技术有限公司编号:CE2012-0425 编制日期:二0 一二年十二月二日目录一、公司简介二、技术背景三、浓缩介质四、设计思想五、蒸发工艺比较与选择六、工艺说明七、设备材质选择八、整套系统流程方框图九、设备设计主要工作技术参数十、配套设备主要技术特点十一、安装与调试十二、主要设备设计参数十三、设备制造周期十四、随机文件十五、甲方提供必备的条件十六、设备使用期限十七、设备总造价十八、设备主要配置十九、制造商承诺二十、设计分工及资料交付二十保密义务一、一、公司简介:广州市捷晶能源科技有限公司(以下简称广州捷晶能源),是一家由留学生发起创建的专业系统节能以及提供全流程零排放的公司(以蒸发器为核心产品),公司位于广州创新基地科学城创新大厦。
公司成立以来,整合国内外多方资源,公司聚集了国外留学人才、国内专业蒸发器、控制系统、安装调试等各方面人才,形成老、中、青结合阶梯型人才队伍,为公司的现在、和将来的发展奠定了坚实的基础。
公司技术实力雄厚,拥有先进实验室,中试设备,为客户提供切实可行的全程解决方案。
公司以MVR/MV蒸发器、离子交换、膜技术为公司实施工艺蒸发浓缩以及高浓度废水零排放方案的支点,以切实可行的完整工艺解决方案为基础,为企业提供全方位的节能和废水零排放服务,公司其主要业务分为两大类,其一是在工艺上需要使用MVR/MV蒸发器:化工、中药、味精、柠檬酸、淀粉糖、酵母、食品加工、果汁等需要使用蒸发器的企业,提供专业MVR/MV蒸发器解决方案,为客户提高产品品质和降低产品的能源成本,提高企业的竞争力。
其二是在工业废水处理上需要使用MVR/MV蒸发器:氨氮废水、垃圾渗透液、乳化液废水、电镀废水、以及相关高浓度有机、无机废水,我公司提供全程零排放方案,通过合理应用MVR/MV蒸发技术、离子交换以及膜技术各自的优势,不但可大幅降低废水处理成本,回收废水中有用物质,且能确保出水达到国家一级排放标准。
公司提供小试、中试、交钥匙工程等服务。
公司以诚信、创新、公平为经营理念,以知必行,行必果为服务理念,共同创造双赢的合作模式。
二、技术背景:蒸发器是广泛地被应用于食品加工、果汁浓缩、饮料生产、乳品生产、化工行业、制药行业、废水处理、环保工程等领域的一种蒸发浓缩设备。
目前国内生产的蒸发设备主要为传统蒸发器,该种蒸发器具有能耗高、占地面积大、自动化程度低、操作难度高等缺点。
而由我公司研发的机械式蒸汽压缩(MVR蒸发器,其原理是利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发产生的二次蒸汽,提高二次蒸汽的压力和温度,被提高热能的二次蒸汽打入加热器对原液再进行加热,受热的原液继续蒸发产生二次蒸汽,从而实现持续的蒸发状态。
由于本系统循环利用二次蒸汽已有的热能,从而可以不需要外部鲜蒸汽,大大节省了蒸发系统的能耗。
通过PLG工业计算机(FA、组态等形式来控制系统温度、压力、马达转速,保持系统蒸发平衡。
从理论上来看,使用MVF蒸发器比传蒸发器节省60%-80%以上的能源,节省95%以上的冷却水,减少50%以上的占地面积。
设备原理意图如下:红色标示物料流向粉色表示蒸汽流向绿色表示蒸馏水流向三、 原液性质介绍(由甲方介绍,验收以甲方提供的物料成份作为验收标准)1. 物料名称:糖蜜发酵废液母液;2. 进料总量:8500kg/h ;3. 进料密度:1.02 ;4. 出料含固量:微量5. 进料温度:20 E6. 溶液沸点升高:按3C 计算四、 设计思想系统首要注重工艺与设备必须适应原液水量及负荷变化的冲击。
1. 设备稳定性成熟、安全可靠、故障率低 --------------- 系统稳定性高ABC 水亠液原冷浓 热2.检测维护简单容易----------------------------- 检测维护简易3.运行管理方便,避免对运行管理人员素质要求过高----人员要求低4.热能利用效率高------------------------------- 热效率高5.耗能低,运行和维护成本--------------------------- 能耗率低6.噪音达至U环保标准--------------------------- 噪音低7.防止设备和系统管路结垢、需确保连续运转--------------- 防垢/除垢容易8.运行应具有较大的灵活性、自动性----------------- 灵活性好9.排放蒸馏水质高,能回收作锅炉补充用----------------- 排放水质达标10.布置紧凑占少地面积,节约土地资源--------------- 占地面积小11.充分利用工艺系统中的每一份能源----------------- 合理利用能源五、蒸发工艺选择我公司选用降膜蒸发工艺,通过这种蒸发工艺对糖蜜发酵废液母液进行蒸发浓缩,达到蒸发浓度后进入下端工艺处理,广州捷晶能源公司对这些工艺有深刻的了解及丰富的经验:-MVF列管降膜蒸发系统。
-MVF列管升膜蒸发系统升膜蒸发器和降膜蒸发器比较:升膜蒸发器:是一种将加热室与蒸发室(分离室)分离的蒸发器。
加热室实际上就是一个加热管很长的立式固定管板换热器,料液由底部进入加热管,受热沸腾后迅速汽化;蒸汽在管内迅速上升,料液受到高速上升蒸汽的带动,沿管壁形成膜状上升,并继续蒸发。
汽液在顶部分离,二次蒸汽从顶部溢出,完成液则由底部排出。
降膜蒸发器:与升膜蒸发器结构基本相同,主要区别在于原料液是从加热室的顶部加入,在重力的作用下沿管内壁形成膜状下降,并进行蒸发,浓缩液从加热室的底部进入到分离器内并从底部排出,二次蒸汽由顶部溢出。
由于二次蒸汽的流向与料液的流向一致,所以能促进料液的向下运动并形成薄膜。
这种蒸发器适用于蒸发量较大,有热敏性和易产生泡沫的溶液,不适于粘度很大,容易结晶或结垢的物料。
升膜蒸发器因物料向上爬膜不易控制,在蒸发器上部易出现干壁现象,因此采用布膜更易控制的降膜蒸发器。
降膜蒸发器适于处理浓度低、量较大的热敏性物料。
在本方案中我们设计采用降膜MVF蒸发系统。
1. MVR列管降膜蒸发系统1)基本原理:MVF列管降膜蒸发工艺,需蒸发的糖蜜发酵废液母液走蒸发管内(管程)。
通过循环泵将糖蜜发酵废液母液溶液送到降膜蒸发器主体顶部,糖蜜发酵废液母液溶液通过布膜器以膜状分布到换热管内,糖蜜发酵废液母液溶液在凭借引力流下管腔时被管外的蒸汽加热,达到蒸发温度后产生蒸发,糖蜜发酵废液母液溶液连同二次蒸汽从管内流下以薄膜的形式蒸发。
二次蒸汽被蒸汽压缩机压缩后,送入降膜加热室壳程.降膜加热室壳程有板块,引导二次蒸汽,冷凝和排出不可以冷凝的气体。
而在过程中把本身热能经过管壁从外传到管内蒸发中的糖蜜发酵废液母液溶液,通过换热后二次蒸汽冷凝成水排出降膜蒸发器外。
降膜加热室采用一效三段式设计,降膜加热室为一体,换热管通过挡板分为三段流程,以来减少蒸发面积,降低设备成本。
(请参看图2)图1 MVR降膜蒸发器示意图2)列管降膜蒸发系统的特点:-溶液在单程型蒸发器中呈膜状流动,因而对流传热系数大为提高,物料停留时间短,易于处理热敏性,不结晶物料。
鼻二次蒸汽走列管外,浓液走列管内,管高数M(m有高达6到30M之间,管束经调教垂直,浓液很容易在管内分布均匀成下降薄膜。
-降膜加热室上方管头必需用布膜器均匀地分配浓水到每一根管,以保证每根管子的内壁都能为料液所湿润,并不断有液体缓慢流过。
通过以上分析,虽然降膜蒸发器具有传热系数高,物料停留时间较短等优点」对于糖蜜发酵废液母液溶液的蒸发浓缩来说,因在本工程中糖蜜发酵废液母液需要蒸发的浓度不高,且不结晶。
因此在本工程中我公司建议采用MVF列管式降膜蒸发工-f-p 乙。
六、工艺说明:为响应蒸发系统工艺与设备必须适应糖蜜发酵废液母液在满足低能耗、易维护、长期稳定运行的基本要求原则上,我司有针对性的推荐MVF降膜蒸发系统作为糖蜜发酵废液母液溶液蒸发浓缩上使用。
由于被浓缩物料沸点升高不超过3C,蒸发量为8t/h,在本方案中我们选择离心压缩机,这种压缩机能提供10C以上的温差,正常使用寿命为10年,和二次蒸汽接触部分不含油。
本低能耗蒸发工艺是目前现有蒸发工艺中能耗效率最高的蒸发工艺,该蒸发工艺主要是运用蒸汽的特性,当蒸汽被压缩机压缩时,其压力和温度得到提升。
当较高温度的蒸汽进入蒸发器里,蒸汽的热焓传给换热管内的糖蜜发酵废液母液溶液,这样连续进行蒸发。
在整个系统中能量的输入只有压缩机和泵所消耗的能耗。
其工艺流程图如下:红色标示蒸汽流向蓝色表示物料流向绿色表示蒸馏水流向8 / 18工艺流程详细介绍:1.物料流程:8.8t/h、温度为20C的原液经进料泵送至预热器预热后,温度上升到70°C,再进入到循环泵,然后进入到加热器,与蒸汽进行热交换。
2.蒸发温度设定为70C,其蒸汽温度870C,经过分离器分离除沫后进入压缩机,经过压缩后温度上升到80C,压缩机提供的温差为10C,压缩后的蒸汽即为加热蒸汽。
3.压缩后的蒸汽与物料换热后,蒸汽发生相变冷凝成水,其热量传递给物料,使物料温度升高到其沸点,进入分离室的物料产生蒸发。
蒸汽冷凝水进入到预热器进一步回收热量,然后进入冷凝水罐。
蒸发的冷凝水最终通过蒸馏水泵排出。
此泵的开闭由控制系统来控制。
4.达到预定浓度的浓缩液通过控制系统控制出料泵排料。
5.整个系统从进料到出料、清洗全部由自控系统自动完成。
MVF蒸发系统需要通过鲜蒸汽预热启动,约45分钟整个系统就完全进入蒸发状态。
产生蒸发。
蒸发产生的二次蒸汽夹带部分飞沫,进入分离器后在离心作用下使液体飞沫附着在器壁上,部分泡沫经过高效除沫器去除。
洁净蒸汽从分离室出汽口进入到压缩机入口。
本方案MVF蒸发器采用单台离心压缩机对二次蒸汽进行压缩,使二次蒸汽温度提高10C,用作系统蒸发热源。
MVR使二次蒸汽热源循环利用。
蒸发能源只消耗提供蒸汽温升所消耗的电能。
与一般蒸汽热源蒸发器比较能源消耗大幅度降低。
工艺流程中压力、温度、转速等参数均设有现场显示或参数变送器,由控制系统集中控制,通过人机界面和上位工控机的组态软件进行监视、报警和自动控制。
如系统发生紧急停车,蒸发器内物料通过排尽装置全部排出,以防止堵塞设备和对物料造成破坏。
清洗流程:1.蒸发器的加热表面在长时间使用总是会产生污垢,结垢的组成可分为水溶性垢和不溶性垢。
设备清洗时,先通过蒸发器底部的排污管将设备中滞留的料液排净,整个清洗过程可以运用原液蒸发原理进行。
2.钙、镁、硅等低溶解度的盐类,以及大分子有机聚合物等,是最容易产生不溶性结垢的物质,要定期停车用酸、碱清洗,或用机械方式将结垢去除。
不论是水溶性垢还是非水溶性垢,都要根据具体情况定期进行清洗,而且清洗周期要定在结垢的初期前。