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MVR蒸发结晶技术

发布时间:2014-07-05    字号:    
   近些年来,随着蒸发结晶技术的不断进步,尤其是 对国外先进设备和技术的不断引进与发展,机械热 泵蒸发结晶技术(mvr)在某些 领域的应用已经日趋成熟,由于其运行费用低,得到很多用户的青睐。尤其对沸点升高小、无结晶的溶液,采用降 膜蒸发技术配合蒸汽压缩机,由于膜 式蒸发具备高传热系数的特点,可以起 到很好的蒸发效果。
   但对于 一些高浓度需要结晶的物料来说,则采用 降膜蒸发容易造成管内结疤、结壁堵塞的情况,但若采 用普通的自然循环蒸发器,由于压 缩后的蒸汽与溶液的温度差很小、循环动力不足,造成蒸发强度很低,所以采用强制循环
蒸发结晶技术配合蒸汽压缩机,对于沸点升高小于8度、蒸发过 程中会有结晶析出的物料则比较适合。比如硫酸钠蒸发结晶氯化钠蒸发结晶硫酸铵蒸发结晶等。
    现以2吨/小时硫 酸钠溶液为例进行具体方案介绍。

1 基础条件

蒸发水量为2m3/h

进水含硫酸钠量=8%

由于硫 酸钠溶液在饱和时有2
的沸点升高,因此压 缩机的温升考虑为10℃,这样实 际的有效温差为8℃。

2 工艺说明                                                                                

本方案设计蒸发量2t/h,采用机械热泵再压缩技术(mvr,将蒸发 后的二次蒸汽利用压缩机再压缩提高其焓值,热值得 到提高的二次蒸汽被再次送入加热室作为热源加热来料,自身放 热相变成为冷凝水排出。系统只 有在开车时需要少量的蒸汽,当系统 稳定运行后可以完全不需要蒸汽或极少量的蒸汽用以补充热平衡。

整个系 统只有一个加热室,不需要冷凝器,无需冷却水,系统灵活紧凑,占地很小。

本系统通过plc自动控 制系统来调节系统的温度、压力,转速等,使系统 的运行始终处于平衡稳定状态。

3 主要设备说明

1)加热室

加热室 为列管式换热器,卧式安装,物料流程为双程式,介质管内为物料、壳程内为蒸汽,壳程内 配有多个折流板,在设备 中起到了固定列管及强化传热效果,在换热 时利用强制循环泵、对物料 进行强制循环闪蒸,提高物 料的流速以免换热管结壁。

2)分离室/结晶室

分离室/结晶室为立式装置,在蒸发 中起到汽水分离、物料的 沉降或晶体的生长作用。使物料 有比较大的分离空间,减少物沫夹带,还要考 虑晶体的生长空间及空间状态。

3)强制循环泵

为轴流式循环泵,适用于 大流量低扬程的场合。泵配有带冷却机封,给蒸发 器内物料提高了流速,避免了 管内物料的结垢,提高了设备运行时间,大流量 使溶液的平均过饱和度降低,降低了 局部爆发成核的几率,有利于晶体的生长。

4) 压缩机

为一罗茨式风机,其属容积回转鼓风机,利用两个叶形转子在气缸 内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机。这种压 缩机靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合。转子上 每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积,在转子 回转过程中从吸气口带走气体,当移到 排气口附近与排气口相连通的瞬时,因有较 高压力的气体回流,这时工 作容积中的压力突然升高,然后将 气体输送到排气通道。两转子依次交替工作。两转子互不接触,它们之 间靠严密控制的间隙实现密封,故排出的气体不受润滑油污染。
4、能耗

本系统 只有在开车时需要使用部分蒸汽,开车后 几乎不消耗蒸汽。按2/h主要能耗为电能,统计实际功率如下:

序号

设备

功率/kw

1

压缩机

75

2

泵类

24

3

合计

99(能效比按0.8计,则实际运行功率80KW

电耗以0.8/kwh计,则蒸发 每吨硫酸钠废水单耗为:32元。


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