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          MVR蒸發結晶器
          日期:2016/10/21 14:50:13 人氣:3606

          MVR蒸發結晶器

          一、MVR工藝介紹

          1、MVR原理

            MVR是蒸汽機械再壓縮技術,(mechanical vapor recompression )的簡稱。MVR蒸發器是重新利用它自身產生的二次蒸汽的能量,從而減少對外界能源的需求的一項節能技術。
           MVR其工作過程是將低溫位的蒸汽經壓縮機壓縮,溫度、壓力提高,熱焓增加,然后進入換熱器冷凝,以充分利用蒸汽的潛熱。除開車啟動外,整個蒸發過程中無需生蒸汽從蒸發器出來的二次蒸汽,經壓縮機壓縮,壓力、溫度升高,熱焓增加,然后送到蒸發器的加熱室當作加熱蒸汽使用,使料液維持沸騰狀態,而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣原來要廢棄的蒸汽就得到充分的利用,回收潛熱,提高熱效率,生蒸汽的經濟性相當于多效蒸發的30效。為使蒸發裝置的制造盡可能簡單和操作方便,可使用離心式壓縮機、羅茨式壓縮機。這些機器在1:1.2到1:2壓縮比范圍內其體積流量較高。 蒸發設備緊湊占地面積小所需空間也小。又可省去冷卻系統。對于需要擴建蒸發設備而供汽,,場地不夠的現有工廠供水能力不足,特別是低溫蒸發需要冷凍水冷凝的場合,可以收到既節省投資又取得較好的節能效果。

          2、MVR工藝流程

          系統由單效或雙效蒸發器、分離器、壓縮機、真空泵、循環泵、操作平臺、電器儀表控制柜及閥門、管路等系統組成,結構簡單,操作維護方便。


          3、MVR技術特點

          ※MVR節能蒸發器僅需要極少量生蒸汽,極大地降低企業運行成本,減少環境污染。沒有廢熱蒸汽排放,節能效果十分顯著。
          ※由于采用壓縮機提供熱源,和傳統蒸發器相比,溫差小得多,能夠達到溫和蒸發,極大地提高產品質量、降低結垢。
          ※無需冷凝器,結構與流程非常簡單,全自動操作,可連續運行,安全可靠。
          ※設備內配CIP清洗管路,可實現就地清洗,整套設備操作方便,無死角。沒有廢熱蒸汽排放,節能效果十分顯著
          ※該蒸發器是物料在低溫、且不產生泡沫的狀態下進行蒸發,料液均勻,不跑料,不易結焦。
          ※采用低溫負壓蒸發(32-85℃),有利于防止被蒸發物料的高溫變性。
          ※凡單效及多效蒸發器適用的物料,均適合采用MVR蒸發器,在技術上具有完全可替代性,并具有更優良的環保與節能特性。

          二、MVR經濟和社會效益

          蒸發能力為5000Kg/h硫酸銨廢水蒸發多采用雙效蒸發器,其蒸汽能效比約在0.55左右,冷卻水消耗為10立方/噸蒸發量。
          a按蒸汽價格: 200元/噸
          b電價:       0.8元/度
          c冷卻水價格:0.15元/立方

          ※雙效蒸發機組的運行費用為:
          1、蒸汽費用5 t/h×0.55×200元/t×7200h/年=396萬元/年;
          2、循環水費用5 t/h×10m3/t×0.15元/m3×7200h/年=5.4萬元/年;
          3、雙效硫酸銨機組總費用:396+5.4=401.4萬元/年

          ※MVR-機組每年運行總費用:
          1、壓縮機電耗:149kW.h×0.8元/度×7200小時/年= 85.82萬元
          2、預熱蒸汽消耗:0.06噸/時×200元/t×7200h/年=8.64萬元/年;
          3、壓縮機冷卻水:5 m3/h×0.15元/m3×7200h/年=0.54萬元/年;
          4、MVR機組每年運行費用:85.82+8.64+0.54=94.96萬元/年
          采用MVR系統每年可節省的運行費用為:401.4-94.96=306.44萬元

          三、蒸發器介紹

          1、MVR降膜蒸發器

          在mvr降膜蒸發器中,液體和蒸汽向下并流流動。料液經預熱器預熱至沸騰溫度,經頂部的液體分布裝置形成均勻的液膜進入加熱管,并在管內部分蒸發。
          二次蒸汽與濃縮液在管內并流而下.料液在蒸發器中的停留時間短,能適應熱敏性溶液的蒸發.另外,降膜蒸發還適用于高粘度溶液。降膜蒸發器極易使管內的泡沫破裂,故亦適用于易發泡物料的蒸發。
          由于降膜蒸發器是液膜傳熱,所以其傳熱系數高于其他形式的蒸發器;此外,降膜蒸發沒有液柱靜壓力,傳熱溫差顯著高于其他形式的蒸發器。故可取的良好的傳熱效果,一次性投入最小,是業主優先選擇的蒸發器形式

          2、MVR強制循環蒸發器

          MVR強制循環蒸發器 主要特點:
           
          1、蒸發過程不在加熱表面而是在分離器中進行。因此,在列管中結殼和沉淀產生的結垢現象被降低到最低限度 。
          2、管內流速由循環泵決定: 溶液在設備內的循環主要依靠外加動力所產生的強制流動。循環速度一般可達15-35米/秒。傳熱效率和生產能力較大。原料液由循環泵自下而上打入,沿加熱室的管內向上流動。蒸汽和液沫混合物進入蒸發室后分開,蒸氣由上部排出經壓縮機壓縮,溫度、壓力提高,熱焓增加,然后進入換熱器冷凝,以充分利用蒸汽的潛熱,流體受阻落下,經圓錐形底部被循環泵吸入,再進入加加熱管,繼續循環。
           應用范圍: a、適用于易結垢液體、高粘度液體 b、非常適合用作鹽溶液的結晶蒸發器
          3、MVR-FC連續結晶器
              帶有MVR強制循環結晶器簡稱MVR—FC,結晶室有錐形底,晶漿從錐形底排出后,經循環管,靠循環泵送入換熱器,被加熱后,重又進入結晶室,如此循環往復,實現連續結晶過程。晶漿排出口位于接近結晶室錐底處,而進料口則在排料口之下的腳底位置上。由結晶分離出來的二次蒸汽經過壓縮機升溫后輸送到蒸發器的加熱室中作為加熱蒸汽使用。
              這種結晶器可通過用于蒸發法、間壁冷卻或者真冷卻法結晶。產品的粒度約在0.1~0.84mm的范圍。這種結晶器已被用于氯化鈉、尿素、檸檬酸等產品。
          4、MVR-OSLO連續結晶器
          帶有MVR的OSLO結晶器簡稱MVR—OSLO結晶器。料液進入系統后由循環泵送入蒸發器,受熱蒸發后,進入蒸發室,分離的二次蒸汽后的溶液,由中央下行管直送到結晶器生長段地底部,然后再向上方經結晶流化床、過飽和度得以消失,晶床中的晶粒得以生長,當粒子生長到要求的大小后,從產品出口排出。經蒸發室分離出的二次蒸汽經過壓縮機升溫后送到蒸發器的加熱室當做加熱蒸汽使用。
          這種結晶器主要特點為過飽和度產生的區域與晶體生長區域分別設置在結晶器兩處,晶體的循環母液流中硫化懸浮,為晶體的生長提供了良好的條件。

          5、MVR-DTB連續結晶器
          帶有MVR強制循環DTB結晶器簡稱MVR—DTB連續結晶,該種結晶器是一種效能較高的結晶器,這種形式的結晶器性能良好,能產生較大的晶粒(粒度可達600~1200um),生產強度較高,器內不易結晶疤,其已經成為連續結晶器的主要形式之一。
          DTB型結晶器的內部有一根導流管,在四周有一圓筒形的擋板。懸浮液在螺旋槳的推動下,在筒內上升至液體表層,然后轉向下方,沿導流筒與擋板之間的環形通道流至器底,重又吸入導流管的下端,如此循環不已,形成接近良好的混合條件。
          這種結晶器具有清母液溢流和消除結晶的功能。適合于晶體在母液中沉降速度較大于3mm/s的結晶過程。設備的直徑可以小至500mm大至7.9m。

          四、控制系統

          1、自動控制系統:MVR蒸發系統控制中心,通過對馬達轉速的調節,閥門、流量計、溫度、壓力的控制,以達到自動蒸發、清洗、停機等操作。自動報警,自動保護系統不受損傷,保持系統動態平衡。
           
          2、自動清洗系統:不同的溶液蒸發一段時間后,可能會發生結垢現象,一般說99%以上的結垢都是可以通過添加化學溶劑除去,一般可以使用CIP原位清洗或者拆除清洗。

          3、過程控制系統:裝置由一個或幾個自動系統控制,可以通過總線在中央控制室對生產過程進行監視和操作,實現生產的高度自動化。

          五、MVR系統應用范圍

          1. 處理工業廢水(環保領域)
          ※ 工業廢水的濃縮和水的循環再利用。如電鍍行業、涂料生產行業、醫藥和農藥行業、金屬加工行業、造紙行業和原油生產行業等污水處理。
          ※從污水中去掉有機物和無機鹽。變廢為寶。
          ※垃圾滲濾液
          如何低成本解決高含鹽廢水回用問題,是眾所知難題,MVR蒸發器是處理這類工業廢水的最佳方案。

          2. 化工工業
          ※ 生產空心纖維分子的工藝用水的處理
          ※ 香料的提純
          ※亞氯酸鈉和過硫酸鈉等化工原料的生產
          ※有機添加劑的濃縮和結晶

          3. 制藥工業
          我國的制藥行業,是個傳統的行業,使用了大量的老化、舊式蒸發器,不僅降低藥品質量,更是浪費了大量的能源。急需升級換代減少二氧化碳的排放。
          ※ 生產西藥的蒸發、濃縮、結晶和干燥
          ※ 中藥的濃縮

          4. 食品行業
          在食品深加工行業,大量采用蒸發技術實現脫水的功能。如濃縮玉米漿和提取葡萄糖、氨基酸等。

          5. 制酒工業
          制酒行業我國是個古老的行業。MVR蒸發器可以代替陳舊的蒸餾用的設備。

          6. 牛奶行業
          牛奶行業需要的低溫、高度清潔、高度自動化等特點決定了傳統的蒸發器很難達到這些要求,所有才有MVR蒸發器的大力發展的機遇。

          7. 飲料工業的濃縮



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