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MVR工藝介紹
2020-05-08 ? 閱讀 2985

  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(fā)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(jié)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(fā)過程中無需生蒸汽(不可能),從蒸發(fā)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(fā)器的加熱室當作加熱蒸汽使用,使料液維持沸騰狀態(tài),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(fā)的30效(理論而已)。為使蒸發(fā)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(fā)設備緊湊占地面積小所需空間也小。又可省去冷卻系統(tǒng)(不可能)。對于需要擴建蒸發(fā)設備而供汽,場地不夠的現(xiàn)有工廠供水能力不足,特別是低溫蒸發(fā)需要冷凍水冷凝的場合,可以收到既節(jié)省投資又取得較好的節(jié)能效果。

  2、MVR工藝流程

  系統(tǒng)由單效或雙效蒸發(fā)器、分離器、壓縮機、真空泵、循環(huán)泵、操作平臺、電器儀表控制柜及閥門、管路等系統(tǒng)組成,結構簡單,操作維護方便。

  3、MVR技術特點

  ※MVR節(jié)能蒸發(fā)器僅需要極少量生蒸汽,極大地降低企業(yè)運行成本,減少環(huán)境污染。沒有廢熱蒸汽排放,節(jié)能效果十分顯著。

  ※由于采用壓縮機提供熱源,和傳統(tǒng)蒸發(fā)器相比,溫差小得多(加熱面積增加),能夠達到溫和蒸發(fā),極大地提高產品質量、降低結垢。

  ※無需冷凝器(不可能),結構與流程非常簡單,全自動操作,可連續(xù)運行,安全可靠。

  ※設備內配CIP清洗管路,可實現(xiàn)就地清洗,整套設備操作方便,無死角。沒有廢熱蒸汽排放,節(jié)能效果十分顯著

  ※該蒸發(fā)器是物料在低溫、且不產生泡沫的狀態(tài)下進行蒸發(fā),料液均勻,不跑料,不易結焦。

  ※采用低溫負壓蒸發(fā)(32-85℃),有利于防止被蒸發(fā)物料的高溫變性。

  ※凡單效及多效蒸發(fā)器適用的物料,均適合采用MVR蒸發(fā)器,在技術上具有完全可替代性,并具有更優(yōu)良的環(huán)保與節(jié)能特性。

  四、MVR經濟和社會效益

  ※MVR蒸發(fā)器與多效蒸發(fā)器煤消耗對比

  MVR蒸發(fā)器蒸發(fā)1噸水的能耗多效蒸發(fā)器的效數(shù)多效蒸發(fā)器蒸發(fā)1噸水耗煤量使用MVR節(jié)煤效果

 ?。?0kwh

 ?。ㄕ鬯愠蓸嗣?4.4kg)1103千克標煤86%

  254千克標煤73%

  338千克標煤61%

  428千克標煤49%

  ※MVR蒸發(fā)器與多效蒸發(fā)器生產能耗成本對比

  MVR蒸發(fā)器蒸發(fā)噸水電耗(電價0.8元/kwh)多效蒸發(fā)器的效數(shù)多效蒸發(fā)器蒸發(fā)噸水蒸汽成本(蒸汽價格:200元/噸)使用MVR節(jié)約生產成本

  32元1220元>87.2%

  2114元>75.3%

  388元>64.7%

  466元>52.9%

  ※MVR工藝案例經濟效益分析:

  蒸發(fā)能力為5000Kg/h硫酸銨廢水蒸發(fā)多采用雙效蒸發(fā)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(fā)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(fā)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(huán)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(tǒng)每年可節(jié)省的運行費用為:401.4-94.96=306.44萬元

  五、蒸發(fā)器介紹

  1、MVR降膜蒸發(fā)器

  在mvr降膜蒸發(fā)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(fā)。

  二次蒸汽與濃縮液在管內并流而下.料液在蒸發(fā)器中的停留時間短,能適應熱敏性溶液的蒸發(fā).另外,降膜蒸發(fā)還適用于高粘度溶液(錯誤)。降膜蒸發(fā)器極易使管內的泡沫破裂,故亦適用于易發(fā)泡物料的蒸發(fā)。

  由于降膜蒸發(fā)器是液膜傳熱,所以其傳熱系數(shù)高于其他形式的蒸發(fā)器;此外,降膜蒸發(fā)沒有液柱靜壓力,傳熱溫差顯著高于其他形式的蒸發(fā)器。故可取的良好的傳熱效果,一次性投入***小,是業(yè)主優(yōu)先選擇的蒸發(fā)器形式

  2、MVR強制循環(huán)蒸發(fā)器

  MVR強制循環(huán)蒸發(fā)器 主要特點:

  1、蒸發(fā)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(xiàn)象被降低到***低限度 。

  2、管內流速由循環(huán)泵決定: 溶液在設備內的循環(huán)主要依靠外加動力所產生的強制流動。循環(huán)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(huán)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(fā)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(huán)泵吸入,再進入加加熱管,繼續(xù)循環(huán)。

  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(fā)。

  3、MVR-FC連續(xù)結晶器

  帶有MVR強制循環(huán)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(huán)管,靠循環(huán)泵送入換熱器,被加熱后,重又進入結晶室,如此循環(huán)往復,實現(xiàn)連續(xù)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(fā)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(fā)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(xù)結晶器

  帶有MVR的OSLO結晶器簡稱MVR—OSLO結晶器。料液進入系統(tǒng)后由循環(huán)泵送入蒸發(fā)器,受熱蒸發(fā)后,進入蒸發(fā)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(fā)室分離出的二次蒸汽經過壓縮機升溫后送到蒸發(fā)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(qū)域與晶體生長區(qū)域分別設置在結晶器兩處,晶體的循環(huán)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(xù)結晶器

  帶有MVR強制循環(huán)DTB結晶器簡稱MVR—DTB連續(xù)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(xù)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(huán)形通道流至器底,重又吸入導流管的下端,如此循環(huán)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。

  六、控制系統(tǒng)

  1、自動控制系統(tǒng):MVR蒸發(fā)系統(tǒng)控制中心,通過對馬達轉速的調節(jié),閥門、流量計、溫度、壓力的控制,以達到自動蒸發(fā)、清洗、停機等操作。自動報警,自動保護系統(tǒng)不受損傷,保持系統(tǒng)動態(tài)平衡。

  2、自動清洗系統(tǒng):不同的溶液蒸發(fā)一段時間后,可能會發(fā)生結垢現(xiàn)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(tǒng):裝置由一個或幾個自動系統(tǒng)控制,可以通過總線在中央控制室對生產過程進行監(jiān)視和操作,實現(xiàn)生產的高度自動化。

  七、MVR系統(tǒng)應用范圍

  1. 處理工業(yè)廢水(環(huán)保領域)

  ※ 工業(yè)廢水的濃縮和水的循環(huán)再利用。如電鍍行業(yè)、涂料生產行業(yè)、醫(yī)藥和農藥行業(yè)、金屬加工行業(yè)、造紙行業(yè)和原油生產行業(yè)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(fā)器是處理這類工業(yè)廢水的***佳方案。

  2. 化工工業(yè)

  ※ 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

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