最新MVR蒸发器方案要点
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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。
MVR蒸发器工艺操作要求1.开機前检查:操作人员在开机之前,需对蒸发器进行检查,包括各部分设备的连接是否牢固,电气设备是否正常,介质的供给是否稳定,调节阀门是否开启等。
2.操作规程:操作人员操作MVR蒸发器时,需要按照相应的操作规程进行操作,包括开启电源、启动电机、调节介质流量和温度等。
同时需要熟悉设备的结构和工作原理,确保操作过程中不发生意外。
3.温度控制:MVR蒸发器的工艺过程中,需要对不同的工作部位进行温度控制。
操作人员需根据实际工艺要求,合理调整加热和冷却方式,保持设备内部温度的适宜范围。
过高的温度可能导致设备热负荷过大,影响设备寿命和产品质量。
4.介质流量控制:MVR蒸发器的工作依赖于介质的流动,因此需要确保介质的流量稳定。
操作人员需根据工艺要求,合理调节泵的流量和压力,同时监控设备的进出口压力差,以确保设备的正常运行。
5.蒸汽压力控制:MVR蒸发器在工作过程中需要提供恒定的蒸汽供应,以产生蒸汽压力差,实现液体的蒸发。
操作人员需根据工艺要求,调节蒸汽的压力和流量,以保持蒸汽供应的稳定性。
6.产品质量监控:MVR蒸发器的最终目的是浓缩悬浮液,并获得高质量的产品。
操作人员需经常监测产品的浓度、温度、PH值等指标,及时调整工艺参数,以确保产品质量符合要求。
7.安全防护:MVR蒸发器操作过程中需要注意安全防护。
操作人员需佩戴个人防护装备,确保操作环境的安全。
同时需要定期对设备进行维护和检修,确保设备的安全性和可靠性。
8.停机和维护:停机期间需执行相应的停机操作规程,包括关闭电源、切断介质供给、排除介质、设备清理等。
同时应制定维护计划,对设备进行定期维护和检修,以延长设备寿命和保证正常运行。
综上所述,MVR蒸发器工艺操作要求包括开机前检查、操作规程、温度控制、介质流量控制、蒸汽压力控制、产品质量监控、安全防护以及停机和维护等方面。
只有按照这些要求进行操作,才能保证设备的正常运行和产品质量的稳定性。
MVR蒸发器的标准包括以下几个方面:
1. 进水指标:MVR蒸发器的进水指标需要满足一定的要求,以保证蒸发器的正常运行。
例如,Ca2+和Mg2+的含量应小于100mg/L,不能含有硅或硅化物(含量小于30mg/L),不能含有氰化物,PH值应在5-8之间。
此外,氟离子含量应低于20PPM。
2. 蒸发方式:MVR蒸发器采用分段式蒸发,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。
3. 运行效率:在用MVR蒸发器处理废水的时候,如果水中含有大量的无机盐、腐蚀产物和各种微生物,运行一段时间后水侧会结垢大量的钙镁碳酸盐,附着于换热管内,导致传热恶化,压力上升,影响蒸发器的运行效率。
因此,需要定期对蒸发器进行维护和清洗。
4. 温度控制:MVR蒸发器的温度控制也是重要的标准之一。
产品的浓缩度在50%左右时仅MVR蒸发器就能完成,当所需浓度为60%时则需安装闪蒸设备。
此外,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。
总之,MVR蒸发器的标准需要根据具体的应用场景和需求来确定,以保证蒸发器的正常运行和产品的质量。
最全面的MVR蒸发工艺设计知识MVR蒸发工艺设计需要考虑以下几个方面的知识:1.蒸发器选择:根据处理物料的性质和蒸发要求,选择适合的蒸发器类型。
常见的蒸发器包括单效、多效、蒸发器加热面型式等。
2.热源选择:根据能源情况和经济性,选择适合的热源。
常见的热源有蒸汽、热水、电等。
3.MVR压缩机选择:根据蒸发器进料温度和压力要求,选择适合的MVR压缩机。
压缩机的选择要考虑压缩比、功率消耗、效率等因素。
4.MVR系统热量平衡计算:通过计算蒸发器进料和出料的物料流量、温度和热焓值,确定MVR系统的热量平衡。
5.蒸发器设计参数确定:包括蒸发器换热面积、传热系数、传热时间等参数的确定。
这些参数会直接影响蒸发器的性能和效率。
6.MVR系统热力学分析:通过热力学分析,确定MVR系统的能量转换效率、热损耗等参数,以评估系统的能源利用程度和经济性。
7.过热蒸汽回收技术:利用过热蒸汽回收技术,将MVR系统中产生的过热蒸汽回收再利用,以提高系统的能效并减少对外部热源的依赖。
8.MVR系统性能优化:通过优化MVR系统的操作参数,如进料温度、进料浓度、压缩机运行参数等,以改善系统性能和经济效益。
9.MVR系统运行模拟:通过建立MVR系统的数学模型,对系统进行运行模拟和优化分析,以提高系统的稳定性和可靠性。
10.膜蒸发技术应用:结合膜蒸发技术,可以进一步提高MVR蒸发工艺的效率,尤其适用于处理高浓度废水和盐膏的工艺。
总之,MVR蒸发工艺设计需要综合考虑物料特性、热力学分析、过热蒸汽回收技术、蒸发器选择、热源选择等多个方面的知识。
只有通过全面的设计和优化,才能实现MVR蒸发工艺的高效能源利用和环境保护。
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。
一、机械式蒸汽再压缩技术(以下简称MVR)是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量,将低品位的蒸汽经压缩机的机械做功提升为高品位的蒸汽热源。
如此循环向蒸发系统提供热能,从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。
在该系统中,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。
二、MVR系统设备组成从MVR蒸发工艺流程不难看出,MVR蒸发系统是由各个设备串联在一起所组成,各设备之间要在热力学和传热学方面巧妙地匹配,以使整个系统达到最佳效果。
系统中的主要设备有以下4个:1、压缩机。
MVR压缩机的选型主要有罗茨压缩机和离心压缩机两种。
罗茨鼓风机常被用来压缩小流量的蒸汽,属于是容积型压缩机,其提供风量小,温升大,适用于蒸发量小,沸点升高大的物料。
离心式压缩机为压差式风机,提供的压差小,流量大,温升小,排气均匀,气流无脉冲,适合蒸发量较大,沸点升高较小的物料。
综合来看,离心式压缩机的稳定性要优于罗茨压缩机,但离心式压缩机有时会发生喘振现象,会导致压缩机不稳定。
2、蒸发器。
蒸发处理装置的型式一般分为升膜蒸发和降膜蒸发两种。
其主要根据处理物的特性、能耗进行选择。
目前,国内主要采用降膜蒸发方式。
3、热交换器。
在MVR热泵蒸发工艺过程中,所使用的换热器多为间壁式换热器。
在这类换热器内,冷热流体不直接接触,而是通过间壁进行换热。
生产中常用的间壁式换热器类型有:列管式换热器、波纹式换热器和螺旋式换热器。
4、气液分离器。
气液分离器是提供物料和二次蒸汽分离的场所。
其作用主要为将雾沫中的溶液聚集成液滴,把液滴与二次蒸汽分离。
值得一提的是,分离器的设计要充分考虑蒸发量、蒸发温度、物料粘度、分离器液位等因素。
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。
1.1.1MVR蒸发结晶技术核心技术为“机械蒸汽再压缩循环蒸发技术”(Mechanical Vapor Recompression Evaporation Technology),“晶种法”技术(Seeded Slurry Technology),和“混合盐结晶技术” (Mixed Salts Crystallization Technology)。
是目前世界上处理高盐分废水最可靠、最有效的技术解决方案。
采用机械压缩再循环蒸发技术处理废水时,蒸发废水所需的热能,主要由蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放或交换的热能所提供。
在运行过程中,没有潜热的流失。
运行过程中所消耗的仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽压缩机、和控制系统所消耗的电能。
经膜循环浓缩至一定浓度后的浓水进入蒸发结晶系统进行再次蒸发浓缩,直至产生结晶分离后进行单独固体处理。
该系统由蒸馏水热交换器、浓缩蒸发器、结晶器及离心机等组成。
(一)基本原理所谓的机械蒸汽再压缩循环蒸发技术,是根据物理学的原理,等量的物质,从液态转变为气态的过程中,需要吸收定量的热能。
当物质再由气态转为液态时,会放出等量的热能。
根据这种原理,用这种蒸发器处理废水时,蒸发废水所需的热能,再蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放热能所提供。
在运作过程中,没有潜热的流失。
运作过程中所消耗的,仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽泵和控制系统所消耗的电能。
蒸发器构造及工艺流程(1)待处理卤水进入贮存箱,在箱里把卤水的pH值调整到5.5-6.0之间,为除气和除碳作准备。
卤水进入换热器把温度升至沸点。
(2)加热后的卤水经过除气器,清除水里的不溶所体,如氧所和二氧化碳。
(3)新进卤水进入深缩器底槽,与在浓缩器内部循环的卤水混合,然后被泵到换热器管束顶部水箱。
(4)卤水通过装置,在换热管顶部的卤水分布件流入管内,均匀地分布在管子的内壁上,呈薄膜状,受地引力下降至底槽。
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。
MVR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二十一、保密义务一、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/MVC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/MVC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/MVC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/MVC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/MVC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PLC、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MVR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℃6.溶液沸点升高:按3℃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.噪音达到环保标准------------------------------------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:MVR列管降膜蒸发系统。
MVR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MVR蒸发系统。
1.MVR列管降膜蒸发系统1)基本原理:MVR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。
二次蒸汽走列管外,浓液走列管内,管高数米(m)有高达6到30米之间,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,但对于糖蜜发酵废液母液溶液的蒸发浓缩来说,因在本项目中糖蜜发酵废液母液需要蒸发的浓度不高,且不结晶。
因此在本项目中我公司建议采用MVR列管式降膜蒸发工艺。
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MVR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3℃,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10℃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精品文档工艺流程详细介绍:1.物料流程:8.8t/h、温度为20℃的原液经进料泵送至预热器预热后,温度上升到70℃,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70℃,其蒸汽温度870℃,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80℃,压缩机提供的温差为10℃,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。
MVR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MVR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10℃,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。
3.形成清洗周期短于常规清洗周期的原因有:a.操作压力或蒸发室液面的急剧变化;b.循环速度过低;c.在清洗、冲洗或轴封水中引入了硬水或其它污染物;d.传热温差过大;e.不正确的清洗程序。