蒸發(fā)(或蒸餾法)雖然是一種古老的方法,但由于技術(shù)不斷地改進與發(fā)展,該法至今仍是濃縮或制淡水的主要方法。
機械蒸汽再壓縮技術(shù)(MVR)可以說是一種經(jīng)濟的能量集成技術(shù),減少了一次能源的浪費和大量的冷卻、加熱需求對環(huán)境造成的負面影響。MVR蒸發(fā)器作為整個技術(shù)里最重要的設備,其機構(gòu)原理和特點值得反復學習。
MVR蒸發(fā)技術(shù)具有如下優(yōu)點:
耗用少量新鮮蒸汽,運行費用低;公用工程配套少,占地空間小;啟動容易,操作簡單,運行穩(wěn)定;構(gòu)造簡單,操作成本低,蒸發(fā)溫和
MVR系統(tǒng)組成
蒸發(fā)器:主題設備,包含加熱器、分離器、循環(huán)泵。
壓縮機系統(tǒng):核心設備,壓縮二次蒸汽提供蒸發(fā)熱源,提高二次蒸汽的熱焓。
預熱器:余熱利用及提高進料溫度。
真空系統(tǒng):維持整個系統(tǒng)的真空度,從裝置中抽出部分不凝氣體以及溶液代入得氣體,以達到系統(tǒng)穩(wěn)定的蒸發(fā)狀態(tài)。
控制系統(tǒng):壓縮機轉(zhuǎn)速、閥門、流量計、溫度、壓力的控制調(diào)節(jié),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。
MVR其工作過程是將低溫位的蒸汽經(jīng)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)過程中無需生蒸汽從蒸發(fā)器出來的二次蒸汽,經(jīng)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(jīng)濟性相當于多效蒸發(fā)的30效。
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(nèi)其體積流量較高。
MVR蒸發(fā)器介紹
1、MVR降膜蒸發(fā)器
工作原理:
物料原液從換熱器上管箱加入,經(jīng)過布液器把物料分配到每根換熱管內(nèi),并且沿著換熱管內(nèi)壁形成均勻的液體膜,管內(nèi)液體膜在向下流的過程中被殼程的加熱蒸汽加熱,邊向下流動邊沸騰并進行蒸發(fā)。到換熱管底端物料變成濃縮液和二次蒸汽。
濃縮液落入下管箱,二次蒸汽進入氣液分離器。在氣液分離器中二次蒸汽夾帶的液體飛沫被去除,純凈的二次蒸發(fā)從分離器中輸送到壓縮機。壓縮機把二次蒸汽壓縮后作為加熱蒸汽輸送到換熱器殼程用于蒸發(fā)器熱源。實現(xiàn)連續(xù)蒸發(fā)過程。
特點:1、換熱效率高2、占地面積小3、物料停留的時間短,不易引起物料變質(zhì)。4、適用于較高粘度的物料。
應用范圍:降膜蒸發(fā)器適用于MVR蒸發(fā)結(jié)晶過程預濃縮工序,可以蒸發(fā)粘度較大的物料,尤其適用于熱敏性物料,但不適用處理有結(jié)晶的物料。
2、MVR強制循環(huán)蒸發(fā)器
工作原理:
強制循環(huán)蒸發(fā)器由蒸發(fā)分離器、換熱器和強制循環(huán)泵組成。物料在換熱器的換熱管內(nèi)被換熱管外的蒸汽加熱溫度升高。在循環(huán)泵作用下物料上升到蒸發(fā)分離器中,在蒸發(fā)分離器內(nèi)由于物料靜壓下降使物料發(fā)生蒸發(fā)。
蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽從物料中溢出,物料被濃縮產(chǎn)生過飽和而使結(jié)晶生長,解除過飽和的物料進入強制循環(huán)泵,在循環(huán)泵作用下進入換熱器,物料如此循環(huán)不斷蒸發(fā)濃縮或濃縮結(jié)晶。
晶漿從循環(huán)管路中用出料泵輸出。蒸發(fā)分離器內(nèi)的二次蒸汽經(jīng)過蒸發(fā)分離器上部的分離和除沫裝置凈化后輸送到壓縮機,壓縮機把二次蒸汽壓縮后輸送到換熱器殼程用作蒸發(fā)器加熱蒸汽,實現(xiàn)熱能循環(huán)連續(xù)蒸發(fā)。
特點:
1. 傳熱系數(shù)較低;
2. 換熱表面不易形成結(jié)垢或結(jié)晶。
應用范圍:適用于易結(jié)垢、產(chǎn)生結(jié)晶、高粘度物料蒸發(fā)濃縮或蒸發(fā)結(jié)晶過程。
3、MVR蒸發(fā)OSLO結(jié)晶器
工作原理:
OSLO蒸發(fā)結(jié)晶器由OSLO蒸發(fā)器、換熱器和強制循環(huán)泵組成。物料在換熱器的換熱管內(nèi)被換熱管外的蒸汽加熱溫度升高。在循環(huán)泵作用下物料上升到OSLO蒸發(fā)結(jié)晶器中,在OSLO蒸發(fā)結(jié)晶器內(nèi)由于物料靜壓下降使物料發(fā)生蒸發(fā)。
蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽從物料中溢出,物料被濃縮產(chǎn)生過飽,過飽和溶液在OSLO蒸發(fā)結(jié)晶器的中心管內(nèi)下降與溶液中的小結(jié)晶充分接觸而使結(jié)晶進一步生長,成長較大的結(jié)晶經(jīng)過淘析柱淘析把大結(jié)晶沉淀到淘析柱下面用晶漿泵輸送到稠厚器。較小的結(jié)晶在OSLO結(jié)晶器中繼續(xù)成長。
經(jīng)過澄清的液體被強制循環(huán)泵輸送到換熱器繼續(xù)加熱,物料如此循環(huán)不斷蒸發(fā)濃縮或濃縮結(jié)晶。OSLO蒸發(fā)結(jié)晶器內(nèi)的二次蒸汽經(jīng)過分離器上部的分離和除沫裝置凈化后輸送到壓縮機,壓縮機把二次蒸汽壓縮后輸送到換熱器殼程用作蒸發(fā)器加熱蒸汽。實現(xiàn)熱能循環(huán)連續(xù)蒸發(fā)。
主要特點:
1) 結(jié)晶粒度大,粒度均勻
2) 設備體積大,成本高
適用范圍:適用于要求結(jié)晶粒度較大的物料生產(chǎn)。
4、MVR蒸發(fā)DTB結(jié)晶器
工作原理:
DTB型結(jié)晶器是一種典型的晶漿內(nèi)循環(huán)結(jié)晶器。由于在結(jié)晶器設置內(nèi)導流筒,形成了循環(huán)通道,使晶漿具有良好的混合條件,在蒸發(fā)結(jié)晶中能迅速消除過飽和度,能使溶液的過飽和度處于比較低的水平。
特別適用于溶解度曲線比較陡的產(chǎn)品。DTB型結(jié)晶器性能良好,生產(chǎn)強度高,能生產(chǎn)顆粒較大的晶粒,且結(jié)晶器內(nèi)不易結(jié)疤。它已經(jīng)成為連續(xù)結(jié)晶器的主要形式之一。
主要特點:生產(chǎn)強度高,結(jié)晶顆粒較大,性能穩(wěn)定。
適用范圍:適用于結(jié)晶粒度較大、生產(chǎn)強度較高的物料生產(chǎn)。
5、機械壓縮MVR蒸發(fā)器
機械壓縮MVR蒸發(fā)器適用于牛奶、葡萄糖、有機酸、VC、木糖、制藥、化工、生物工程、環(huán)保工程、廢液回收、造紙、制鹽等行業(yè)低溫濃縮。
系統(tǒng)組成:
由加熱器、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(jié)構(gòu)非常的簡單。
主要特點:
1、MVR蒸發(fā)器技術(shù)是目前的蒸發(fā)器技術(shù),僅需要極少量生蒸汽(開機啟動時需要少量生蒸汽,正常運行中幾乎不再需要生蒸汽了),極大地降低企業(yè)運行成本,減少環(huán)境污染。
2、由于采用壓縮機提供熱源,和傳統(tǒng)蒸發(fā)器相比溫差小很多,能夠達到溫和蒸發(fā),極大地提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低結(jié)垢。
3、無需冷凝器或只需要很小面積的冷凝器,結(jié)構(gòu)與流程非常簡單,全自動操作,可連續(xù)運行,安全可靠。
4、設備內(nèi)配CIP清洗管路,可實現(xiàn)就地清洗,整套設備操作方便,*。
5、該蒸發(fā)器是物料在低溫(蒸發(fā)溫度40℃-100℃)進行蒸發(fā),料液均勻,不跑料,不易結(jié)焦,物料加熱變性最小。
技術(shù)總結(jié)
總得來說,mvr蒸發(fā)器的技術(shù)特點如下:
(1)清潔能源,熱效率高,功耗低,無污染。
(2)工業(yè)廢水“*”達到國家排放標準。
(3)待處理物料的適應范圍廣。
(4)一體多效,節(jié)省制造成本。
(5)低溫蒸發(fā)、常溫蒸發(fā)(非標,非壓力容器設計基礎)。
(6)可以連續(xù)和間歇出料。
(7)自動化程度高、運行成本低。
(8)體積小,移動性強。