详解机械式蒸汽再压缩技术

详解机械式蒸汽再压缩技术
详解机械式蒸汽再压缩技术

详解机械式蒸汽再压缩技术

一、技术名称:机械式蒸汽再压缩技术

二、适用范围:生化和化工等行业料液和废水的浓缩

三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:

2009年,我国发酵行业总产量约1600万t,汽耗约1.28亿t,其中,浓缩工段能耗约占总能耗的40%,用于浓缩工艺的汽耗约5000万t,折约500万tce,通过采用机械式蒸汽再压缩技术,可有效降低吨产品汽耗,实现节能减排的目标。

四、技术内容:

1.技术原理

利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发系统产生的二次蒸汽,提高二次蒸汽的焓,提高热焓的二次蒸汽进入蒸发系统作为热源循环使用,替代绝大部分生蒸汽,生蒸汽仅用于补充热损失和补充进出料温差所需热焓,从而大幅度降低蒸发器的生蒸汽消耗,达到节能目的。

2.关键技术

机械式蒸汽再压缩蒸发器的工艺和设备配套选型设计、系统的自控设计、压缩风机的设计等。

3.工艺流程

原理和工艺流程分别见图1和图2所示。

图1 机械式蒸汽再压缩技术原理图 图2机械式蒸汽再压缩工艺流程图

五、主要技术指标:

以40t/h 发酵液蒸发量机械再压缩式蒸发器为例,其主要技术指标如下:

蒸发量:40t/h ;

耗汽量:1t/h ;

循环水量:45t/h ;

装机容量:900kW 。

六、技术应用情况:

目前,该技术已在部分化工厂及生化公司实施,节能效果显著,技术成熟可靠。

七、典型用户及投资效益:

典型用户:XX 生物化学股份有限公司下属32万t/a 燃料乙醇有限公司、XX 化工有限公司

1)XX 生物化学股份有限公司。建设规模:年产32万吨燃料乙醇项目,新增蒸发浓缩系统为50t/h 的机械再压缩式蒸发器。主要技改内容:新增系统主要用来浓缩酒精塔釜水,主要设备包括压缩风机、加热器、分离器、配套循环泵和自控设备等。节能技改投资额2000万元,建设期1年。年节能1.4万tce ,年节能经济效益1764万元,投资回收期1.14年。

热损失 物料 浓缩液 蒸汽 电能 原料 压缩机 二次蒸汽 成品

冷凝

2)XX化工有限公司。建设规模:年产10000吨木糖项目,其中蒸发系统为2台18t/h 和1台10t/h的机械式蒸发器。主要技改内容:用3台机械再压缩蒸发器替代原有的三\四效蒸发器。节能技改投资额1150万元,建设期6个月。年节能1.1万tce,年节能经济效益1100万元,投资回收期1年。

八、推广前景和节能潜力:

2009年,我国发酵行业产品总产量约1600万t,按每年10%的速度增长,预计2015

年,发酵行业产品年产量约2500万t,汽耗约2亿t,其中,浓缩工段约占总能耗的40%,则浓缩工段用汽约8000万t。采用机械式蒸汽再压缩技术,单位产品浓缩汽耗可节约90%以上,按在全行业推广20%计,则每年可节约蒸汽约1440万t,约折145万tce,

预计总投资额33亿。

广州市心德实业有限公司

MVR-机械式蒸汽再压缩知识汇总.

MVR ——机械式蒸汽再压缩技术 第一章 MVR概述 MVR:(mechanical vapor recompression )的简称。MVR 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. 1、原理 利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发系统产生的二次蒸汽,提高二次蒸汽的焓,提高热焓的二次蒸汽进入蒸发系统作为热源循环使用,替代绝大部分生蒸汽,生蒸汽仅用于系统初启动用、补充热损失和补充进出料温差所需热焓,从而大幅度降低蒸发器的生蒸汽消耗,达到节能目的。 MVR 的理论基础是波义耳定律 推导而出,即PV/T = K,其含义是一定质量的气体的压强*体积/温度为常数,也就意味着当气体的体积减小,压强增大时,气体的温度也会随即升高; 根据此原理,当稀薄的二次蒸汽在经体积压缩后其温度会随之升高,从而实现将低温、低压的蒸汽变成高温高压的蒸汽,进而可以作为热源再次加热需要被蒸发的原液,从而达到可以循环回收利用蒸汽的目的。

2、工艺流程

浓缩液 图1 机械式蒸汽再压缩技术原理图图2机械式蒸汽再压缩工艺流程图第二章压缩机详解

一、压缩机 用来压缩气体借以提高气体压力或输送气体的机械称为压缩机。也有把压缩机称为“压气机”和“气泵”的。提升的压力小于0.2MPa 时,称为鼓风机。提升压力小于0.02MPa 时称为通风机。 1、压缩机分类 1.1按工作原理分类 (1)容积式压缩机直接对一可变容积中的气体进行压缩,使该部分气 体容积缩小、压力提高。其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。 (2)动力式压缩机它首先使气体流动速度提高,即增加气体分子的动 能;然后使气流速度有序降低,使动能转化为压力能,与此同时气体容积也相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。动力式压缩机也称为速度式压缩机。

机械式蒸汽再压缩技术(MVR)蒸发零排放详解

机械式蒸汽再压缩技术(MVR)蒸发零排放详解 1、MVR原理 MVR是机械式蒸汽再压缩技术(Mechanical Vapor Recompression)的简称,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需求的一项节能技术。 为使蒸发装置的制造尽可能简单和操作方便,可使用离心式压缩机、罗茨式压缩机。这些机器在1∶1.2到1∶2压缩比范围内其体积流量较高。 2、机械蒸汽再压缩蒸发器(MVR蒸发器) 其工作过程是低温位的蒸汽经压缩机压缩,温度、压力提高,热焓增加,然后进入换热器冷凝,以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外,整个蒸发过程中无需生蒸汽。 如图所示,将蒸发过程中产生的二次蒸汽进行压缩,然后返回蒸发器作为加热蒸汽。

蒸发产生的二次蒸汽温度较低,但含有大量潜热,二次蒸汽经压缩机压缩提高温度(压力)后,送回原蒸发器的换热器用作热源,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样原来要废弃的蒸汽就得到充分的利用,回收潜热,提高热效率,经济性相当于多效蒸发的20效。 ·MVR蒸发器主要特点: 1)无需生蒸汽 2)低能耗、低运行费用 3)可与结晶器组合,做成MVR形式的连续结晶器 ·MVR蒸发器与多效蒸发器蒸发每吨水的费用比较: 为了降低运行成本,本方案采用MVR技术,此项目使用进口风机,将二次蒸汽压缩,达到系统运行需要的蒸发温差。除了在系统开启时使用蒸汽将系统预热外,整套系统正常运行时只需使用电力,不需补充生蒸汽。风机的吸入端为部分真空,这样可以降低晶浆进入离心机时形成的闪蒸蒸汽。系统运行不需要补充生蒸汽,因为系统产生的所有高温冷凝水都被用于将物料预热至接近沸点;风机压缩蒸汽时产生的热能将用于完成剩余的物料预热,同时补偿系统产生的热损失,提供足够的热能保证空气和不凝汽的排出。 风机采用变频控制电机驱动。变频控制可以让风机在最佳转速下运行,消除入口导叶损失;通过软启动,降低对整个系统的冲击,延长风机和电机的使用寿命。当需要在低于系统设计能力的情况下运行时,通过调节变频器可以保证系统的经济运行。 MVR蒸发器系统中最关键的部位该如何选择? 随着环保节能要求的进一步提高,MVR蒸发器以很低的运行成本,逐渐成为包括废水浓缩处理在内的蒸发装置的首选。近两年国内机械蒸汽压缩机行业蓬勃发展,国内压缩机的份额也不断增加。那么,MVR蒸发器中最关键的蒸汽压缩机该如何选择? 蒸汽压缩机是热回收系统对产生的蒸汽通过压缩作用而提高蒸汽汽温度和压力的关键设备。作用是将低压(或低温)的蒸汽加压升温,以达到工艺或者工程所需的温度和压力要求。

机械热压缩制盐工艺研究

机械热压缩制盐工艺研究 摘要:面对日益激烈的市场竞争,传统制盐工艺在能耗、效益、质量等方面与先进制盐工艺的差距变得越来越明显,采用更加先进的制盐工艺以显得迫在眉睫。本为对机械热压缩制盐工艺的工作原理及工艺流程进行了研究和探索。 关键词:制盐机械热压缩工艺 一、机械热压缩制盐的发展 制盐业是一项古老的行业,最初的制盐方法为滩晒固体盐,自后逐步发展为敞口锅蒸发制盐。19世纪80年代,英国率先采用了真空制盐技术,此后美国将这种技术进一步发展为多效真空蒸发技术。然而由于工业水平和设备问题,敞口锅蒸发制盐到真空蒸发制盐经历了较长的发展历程,直到上世纪20年代,多效真空蒸发制盐技术餐逐步成熟和发展起来。 机械热压缩制盐工艺于1885年在法国的萨拉特(salet)制盐厂采用并获得成功,当时的规模还很小,每月的产量不足200 吨,因为当时采用的压缩机构还不够完善,能量消耗也较大,当时每生产一吨盐耗电量达到200 千瓦时。上世纪30 年代埃舍尔维斯公司(EscherWyss)成功研制除了离心式涡轮压缩机后,机械热压缩制盐工艺才得到了逐步普及。与西方发达国家比较,我国的制盐工业起步较晚,真空制盐工艺在上世纪依然是主要的制盐工艺。近年才各大制盐企业才逐步开始使用机械热压缩制盐工艺。 二、机械热压缩制盐工艺 机械热压缩制盐工艺是采用热泵节能技术的一种先进技术。热泵即通过部分能量消耗,实现能量的转化,再经过能量转换,将低温物体转变成为高温的一种热能转换装置,能量消耗能够以蒸汽能、机械等形式出现。在机械热压缩制盐工艺中多采取压缩式热泵,能够有效实现余热回收,也就是能够把低压废蒸汽进行加压后再进行二次利用,压缩式热泵的主要特点为依靠转子高速运动,使流体流经叶片间通道过程中,流体和叶片间的作用力相互作用,实现能量转换,从而达到节约能源,全面提升能源有效利用效率的最终目的。由于机械热压缩制盐工艺在节能方面的突出效果,引起了各国制盐行业的广泛关注,发展十分迅速。 机械热压缩制盐工艺如上图所示,其制盐工艺流程为:对原料卤水进行纯碱——二氧化碳法分步骤实施净化,对完成净化的卤水一部分直接注入盐脚进行淘洗,以此来进一步提高制盐治疗,同时有效降低制盐中的排盐温度,另一部分通过预热器和冷凝水实施相应的热交换,将问题提高的原料注入到蒸发罐当中;蒸发罐中的二次蒸汽通过冷凝水和洗汽塔的直接接触,将氯离子洗去之后,进入蒸汽压缩机中进行压缩,完成压缩后的蒸汽再通过冷凝水将过热度消除后,再返回到蒸发罐的加热室当中,在生产过程中,无需进行生蒸汽补充,生蒸汽仅仅需要在开车过程中使用;盐浆在通过盐脚排出后,可以直接进入到离心机中进行脱水,脱水后的盐即可以作为产品,也可同干燥器进行干燥处理,在离心机中完成分离的母液可返回到预热器中进行回收和再利用。 从机械热压缩制盐工艺中我们可以发现,其优点在于可以通过较少的能量完成,二次蒸汽的重复利用率较高,节能效果比较明显。在制盐过程中,热泵本身并未热量来源,而是作为一种有效的低温能源利用方法,可以实现节能和提高利用率的作用。 三、机械热压缩制盐设备

常用机械蒸汽再压缩机简介

常用机械蒸汽再压缩机简介 溧阳德维透平机械有限公司

常用机械蒸汽再压缩机简介 常用的蒸汽压缩机主要包括:罗茨压缩机、轴流压缩机、离心风机、离心压缩机。罗茨压缩机主要用于小流量的工况,轴流压缩机用于大流量工况,轴流压缩机通常设计为多级系统。用的最普遍的蒸汽压缩机主要是离心风机与离心压缩机。 离心风机能够用于低压缩比最高至Π=1.25的工况。与离心压缩机相同,气体沿轴向进入叶轮入口,在离心力作用下从径向流出。风机叶轮和壳体为焊接板结构,需要时用加强肋补强。通常不需要齿轮变速箱,因为驱动系统可以做到要求的叶轮转速。 单级离心压缩机的主要特征是:悬臂叶轮和压缩机以及变速箱的紧凑布置。电机、变速箱和压缩机通常安装在同一底座上。压缩机壳体采用铸件或焊接结构。由于大于400m/s的高叶端速度,叶轮是高度受力的,故由高质量的材料例如铬镍钢或钛合金制成。 多级离心压缩机用于大流量和高饱和蒸汽温升的工况。多级离心压缩机是通过在同一轴上布置数级而形成的。气体在离开一级之后,流过扩散器和级间通道,然后进入下一级叶轮。叶轮轴在壳体内轴承上运转,由独立的斜齿轮驱动。为了提高效率和避免壳体内不能承受的高温,可将水注入级间通道。为了达到超过Π=10的压力比,也可将单级机器串联起来。如果叶轮是由带若干小齿轮的中央驱动装置驱动,可以被称为二-、三-、或四-叶轮压缩机。 单级离心压缩机的组成 叶轮 叶轮是悬臂式设计,位于轴的自由端。根据压缩机的设计,使用半开式或封闭式叶轮。对于较低的压升,即相对于较低的叶端速度,使用封闭式叶轮,由于封闭式叶轮具有陡峭的特性曲线。叶轮能够被精确的铣制,或是焊接设计。经常采用既抗腐蚀又能达到强度要求的双相不锈钢材质,也可使用其他CrNi合金钢和特殊材质如钛合金。 蜗壳 被加速了的气体离开叶轮后流入蜗壳和管式扩散器,流速降低,高的动能转化为静压。离心压缩机壳体大多由CrNi合金钢铸造或焊接而成,壳体厚度和外部补强件的尺寸选择要注意不能超过容许形变,这对真空条件下的操作尤为重要。

机械式蒸汽再压缩知识汇总

MVR——机械式蒸汽再压缩技术 第一章 MVR概述 MVR:(mechanical vapor recompression )的简称。MVR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. 1、原理 利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发系统产生的二次蒸汽,提高二次蒸汽的焓,提高热焓的二次蒸汽进入蒸发系统作为热源循环使用,替代绝大部分生蒸汽,生蒸汽仅用于系统初启动用、补充热损失和补充进出料温差所需热焓,从而大幅度降低蒸发器的生蒸汽消耗,达到节能目的。 MVR的理论基础是波义耳定律 推导而出,即PV/T = K,其含义是一定质量的气体的压强*体积/温度为常数,也就意味着当气体的体积减小,压强增大时,气体的温度也会随即升高; 根据此原理,当稀薄的二次蒸汽在经体积压缩后其温度会随之升高,从而实现将低温、低压的蒸汽变成高温高压的蒸汽,进而可以作为热源再次加热需要被蒸发的原液,从而达到可以循环回收利用蒸汽的目的。

2、工艺流程 图1 机械式蒸汽再压缩技术原理图 图2机械式蒸汽再压缩工艺流程图 浓缩液

第二章压缩机详解 一、压缩机 用来压缩气体借以提高气体压力或输送气体的机械称为压缩机。也有把压缩机称为“压气机”和“气泵”的。提升的压力小于0.2MPa时,称为鼓风机。提升压力小于0.02MPa时称为通风机。 1、压缩机分类 1.1按工作原理分类 (1)容积式压缩机直接对一可变容积中的气体进行压缩,使该部分气体容积缩小、压力提高。其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。 (2)动力式压缩机它首先使气体流动速度提高,即增加气体分子的动能;然后使气流速度有序降低,使动能转化为压力能,与此同时气体容积也相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。动力式压缩机也称为速度式压缩机。 1.2按排气压力分类

MVR-机械式再压缩蒸发器知识汇总

第一章 MVR概述 MVR:(mechanical vapor recompression )的简称。MVR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. 1、原理 利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发系统产生的二次蒸汽,提高二次蒸汽的焓,提高热焓的二次蒸汽进入蒸发系统作为热源循环使用,替代绝大部分生蒸汽,生蒸汽仅用于系统初启动用、补充热损失和补充进出料温差所需热焓,从而大幅度降低蒸发器的生蒸汽消耗,达到节能目的。 MVR的理论基础是波义耳定律 推导而出,即PV/T = K,其含义是一定质量的气体的压强*体积/温度为常数,也就意味着当气体的体积减小,压强增大时,气体的温度也会随即升高; 根据此原理,当稀薄的二次蒸汽在经体积压缩后其温度会随之升高,从而实现将低温、低压的蒸汽变成高温高压的蒸汽,进而可以作为热源再次加热需要被蒸发的原液,从而达到可以循环回收利用蒸汽的目的。 2、工艺流程

图1 机械式蒸汽再压缩技术原理图图2机械式蒸汽再压缩工艺流程图 第二章压缩机详解 一、压缩机 用来压缩气体借以提高气体压力或输送气体的机械称为压缩机。也有把压缩机称为“压气机”和“气泵”的。提升的压力小于时,称为鼓风机。提升压力小于时称为通风机。 1、压缩机分类 按工作原理分类 (1)容积式压缩机直接对一可变容积中的气体进行压缩,使该部分气体容积缩小、压力提高。其特点是压缩机具有容积可周期变化的工 作腔。 (2)动力式压缩机它首先使气体流动速度提高,即增加气体分子的动能;然后使气流速度有序降低,使动能转化为压力能,与此同时气 体容积也相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的 叶轮。动力式压缩机也称为速度式压缩机。

_机械蒸汽再压缩(MVR)技术在淡盐水浓缩中的应用

苏盐科技122013年12月 机械蒸汽再压缩(MVR)技术在 淡盐水浓缩中的应用 朱天松 樊春升 [金桥益海(连云港)氯碱有限公司,江苏 连云港 222066] 介绍了机械蒸汽再压缩(MVR)工艺的工作原理,并与多效蒸发工艺进行技术比较,结合公司 MVR 装置的实际运行情况,对MVR 工艺的技术特点及经济优势作了简单分析。 机械蒸汽再压缩 MVR 盐水 蒸发浓缩 【摘 要】【关键词】金桥益海(连云港)氯碱有限公司(以下简称金桥益海)是江苏金桥盐化集团下属合资公司,位于连云经济开发区板桥工业园,一期生产能力15万t/a 离子膜烧碱于2011年3月投入运行。生产装置原一次盐水工艺为采用金桥集团公司自产工业原盐为生产原料,近年来由于氯碱市场的持续低迷,降低原料成本已成为氯碱企业生存与发展的关键,生产工艺中采用卤水取代原盐是重要途径之一。为解决使用卤水造成过多的水带入生产系统,公司引进瑞士某公司的机械蒸汽再压缩(MVR)淡盐水浓缩技术,在解决生产工艺中水平衡的同时,给公司带来较大的经济效益。 1 机械蒸汽再压缩(MVR)的工作原理 机械蒸汽再压缩(Mechanical Vapor Recompression,简称MVR),理论基础是由波义耳定律(Boyle's Law )推导而出:PV /T = K ,公式含义是一定质量的气体的压强与体积之积与温度成正比,也就是说当气体的体积减小、压强增大时,气体的温度也会随之升高。 在实际生产应用中,就是将由生产介质中蒸发而来的低温、低压的二次蒸汽通过机械再压缩以提高蒸汽的温度、压力和热焓,压缩后的蒸汽进入蒸发器与生产介质换热冷凝,生产介质得以蒸发浓缩同时产生二次蒸汽,达到充分利用系统内蒸汽潜热的要求,MVR 蒸发浓缩的热流图见图1。MVR 生产装置除在冷启动开车或负荷提高较大时,需要少量生蒸汽外(金桥益海装置蒸发能力为60 t/h,冷启动生蒸汽耗量约为2 t/ 次),装置正常运 注:A-稀物料;B -蒸汽;B 1-蒸汽损失;C-浓缩液;D-电能; E-蒸汽冷凝水;V-热损失 图1 MVR 蒸发浓缩热流图 2 淡盐水浓缩工艺的选择 蒸发浓缩操作技术国内目前普遍采用多效蒸发工艺,其原理是利用前效蒸发产生的二次蒸汽,作为后效蒸发器的热源,最后1效蒸汽通过表冷器循环水冷凝以 及真空泵产生系统负压。卤水真空制盐工艺一般采用5效蒸发,但不论采用几效蒸发工艺,蒸发过程一直需要消耗大量的生蒸汽,对于5效蒸发工艺,蒸发1 t 水的实际消耗约0.3 t 生蒸汽。 行时无需生蒸汽,系统所需热量由压缩机消耗电能补充,极大提高了系统的热效率,据计算MVR 能源利用效率相当于多效蒸发的20~30效。

蒸汽机械再压缩技术

MVR是蒸汽机械再压缩技术(mechanical bapor recompression )的简称。mvr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。早在60年代,德国和法国已成功的将该技术用于化工、食品、造纸、医药、海水淡化及污水处理等领域。蒸发器其工作过程是将低温位的蒸汽经压缩机压缩,温度、压力提高,热焓增加,然后进入换热器冷凝,以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外,整个蒸发过程中无需生蒸汽从蒸发器出来的二次蒸汽,经压缩机压缩,压力、温度升高,热焓增加,然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。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,生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效。为使蒸发装置的制造尽可能简单和操作方便,经常使用单效离心再压缩器,也可以是高压风机或透平压缩器。这些机器在1:1.2到1:2压缩比范围内其体积流量较高。对于低的蒸发速率,也可用活塞式压缩机、滑片压缩机或是螺杆压缩机。蒸发设备紧凑,占地面积小、所需空间也小。又可省去冷却系统。对于需要扩建蒸发设备而供汽,供水能力不足,场地不够的现有工厂,特别是低温蒸发需要冷冻水冷凝的场合,可以收到既节省投资又取得较好的节能效 果。 机械蒸汽再压缩的原理 由于成本原因,单级离心压缩机和高压风机被普遍用于机械蒸汽再压缩系统。因此下述说明是针对此类设计。离心压缩机是体积控制机器,即无论吸入压力多大,体积流率几乎保持恒定。而质量流量的变化与绝对吸入压力成比例。能量变化图单级离心压缩机的压缩循环描绘在焓熵图中。单级离心压缩机需要的动力:例如:将来自蒸发器的饱和水蒸汽从吸入状态p1=1.9 bar, t1=119 ℃压缩到p2= 2.7 bar, t2=161℃(压缩比∏= 1.4)。压缩循环沿着多变曲线1-2,蒸汽的比焓增加量Δhp。对于蒸汽的比焓h2,通过压缩机内效率(等熵效率)的等式:在此温度下,它进入到蒸发器的加热器。基于被吸入蒸汽的量,kg/hr。hp 单位多变(有效)压缩功,kJ/kg。hs 单位等熵压缩功,kJ/kg。mvr能量变化图压缩机的等熵效率(内效率)除其他因素之外,单位多变压缩功hp取决于多方指数κ和吸入气体的摩尔质量M,以及吸入温度和要求的压升。对于原动机(电动机、燃气机、涡轮机等)的实际耦合功率,考虑了更大的机械损耗余量。叶轮由标准材料制造的单级离心压缩机能够获得压缩因子1.8的水蒸汽压升,如果采用钛等更高质量的材料,压缩因子可高达2.5。这样一来,最终压力p2就是吸入压力p1的1.8倍,或最大2.5倍,这对应于饱和蒸汽温度升高约12-18K,最大温升可到30K,这取决于吸入压力。就蒸发技术而言,通常的做法是根据相应的水沸点温度来表示其压力。这样,有效温差就被直接表示出来。 采用机械蒸汽再压缩的原因 1)单位能量消耗低2) 因温差低使产品的蒸发温和3) 由于常用单效使产品停留时间短4) 工艺简单,实用性强5) 部分负荷运转特性优异6) 操作成本低通过使用相对少的能量,即在压缩热泵情况下的压缩机叶轮的机械能,能量被加入工艺加热介质中并进入连续循环。在此情况下,不需要一次蒸汽作为加热介质。 技术特点: mvr原理图1)低能耗、低运行费用;2)占地面积小;3)公用工程配套少,工程

机械式蒸汽再压缩技术

机械式蒸汽再压缩技术 一、技术名称:机械式蒸汽再压缩技术 二、适用范围:生化和化工等行业料液和废水的浓缩 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状: 2009年,我国发酵行业总产量约1600万t ,汽耗约1.28亿t,其中,浓缩工段能耗约占总能耗的40%用丁浓缩工艺的汽耗约5000万t ,折约500万tce ,通过采用机械式蒸汽再压缩技术,可有效降低吨产品汽耗,实现节能减排的目标。 四、技术内容: 1. 技术原理 利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发系统产生的二次蒸汽,提高二次蒸汽的焰,提高热焰的二次蒸汽进入蒸发系统作为热源循环使用,替代绝大部分生蒸汽,生蒸汽仅用丁补充热损失和补充进出料温差所需热焰,从而大幅度降低蒸发器的生蒸汽消耗,达到节能目的。 2. 关键技术 机械式蒸汽再压缩蒸发器的工艺和设备配套选型设计、系统的自控设计、压缩风机的设计等。 3. 工艺流程 原理和工艺流程分别见图1和图2所示 图1机械式蒸汽再压缩技术原理图 图2机械式蒸汽再压缩工艺流程图 o

五、主要技术指标: 以40t/h发酵液蒸发量机械再压缩式蒸发器为例,其主要技术指标如下: 蒸发量:40t/h ; 耗汽量:1t/h ; 循环水量:45t/h ; 装机容量:900kW 六、技术应用情况: 目前,该技术已在部分化工厂及生化公司实施,节能效果显著,技术成熟可靠。 七、典型用户及投资效益: 典型用户:XX生物化学股份有限公司下届32万t/a燃料乙醇有限公司、XX化工有限公司 1) XX生物化学股份有限公司。建设规模:年产32万吨燃料乙醇项目,新增蒸发浓缩系统为50t/h的机械再压缩式蒸发器。主要技改内容:新增系统主要用来浓缩洒精塔釜水,主要设备包括压缩风机、加热器、分离器、配套循环泵和自控设备等。节能技 改投资额2000万元,建设期1年。年节能1.4万tce,年节能经济效益1764万元,投资回收期1.14年。 2) XX化工有限公司。建设规模:年产10000吨木糖项目,其中蒸发系统为2台18t/h 和1台10t/h的机械式蒸发器。主要技改内容:用3台机械再压缩蒸发器替代原有的三 四效蒸发器。节能技改投资额1150万元,建设期6个月。年节能1.1万tce,年节能经济效益1100万元,投资回收期1年。 八、推广前景和节能潜力: 2009年,我国发酵行业产品总产量约1600万t ,按每年10%勺速度增长,预计2015 年,发酵行业产品年产量约2500万t ,汽耗约2亿t ,其中,浓缩工段约占总能耗的40%则浓缩工段用汽约8000万to采用机械式蒸汽再压缩技术,单位产品浓缩汽耗可节约90咖上,按在全行业推广20咐,则每年可节约蒸汽约1440万t,约折145万tce , 预计总投资额33亿。

机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器操作说明书

SEP1318 机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器 操作说明书

目录 1.安全说明 (1) 2. 概述 (2) 2.1 产品优势 (3) 2.2 应用领域 (3) 2.3 设备结构和原理 (4) 3. 设备工艺 (5) 3.1 工艺流程图 (5) 3.2工艺流程说明 (6) 3.3 设备描述 (6) 3.31 预热器 (6) 3.32 蒸发器 (6) 3.33 分离器 (7) 3.34 MVR压缩机系统 (7) 3.35自动化控制系统 (7) 4. 技术指标 (9) 5.设备运行及操作 (10) 5.1开机前准备 (10) 5.2开机 (10) 5.3 操作说明 (11) 5.4停机 (24) 6.维护和保养 (25) 7.故障及排除 (26)

1.安全说明 请在设备投入使用前仔细阅读此操作说明书,并按操作说明书操作使用,维护和保养人员必须熟悉此操作说明,并按照实际工况安全合理操作以免事故发生。下面的特殊信息可能会出现在文档中或设备上,这些信息对潜在的危险发生警告。 在危险或警告标记上的此符号表示有触电的潜在危险,如果不按照其伴随的说明,则可能导致身体受到伤害。 此符号表示有安全危险,它警告会有身体伤害或者设备损坏的潜在危险。 为了避免出现能够导致严重身体伤害或设备损坏的情况,应遵守伴随此符号的所有安全说明。 警告 警告表示有可能导致死亡、严重身体伤害或设备损坏的情况。 注意 注意表示可能会出现设备损坏的危险情况或对重要事项进行提示。 警告:为了防止火灾和触电事故,请不要将本设备配套电柜暴露在雨中或潮湿的环境里。 警告:切勿打开电柜及自行维修内部部件,请将维修事宜交由专业人员进行。 重要注意事项 本设备只能由通过专业培训的人员进行操作及维修。任何超过机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器操作手册的使用会使性能得不到保证,因使用不当导致的损坏用户承担所有责任。 重要标识说明 防止电击标识。警告有高电压存在,会造成人身伤害和/或设备损坏。这些警告主要针对电柜、变频器、电机电缆或电机的操作及维修

机械蒸汽再压缩处理高盐有机废水进展

机械蒸汽再压缩处理高盐有机废水进展 发表时间:2019-04-28T16:13:15.313Z 来源:《基层建设》2019年第6期作者:陈泽海 [导读] 摘要:本文综述了高盐有机废水的危害及处理方法,分析了机械蒸汽再压缩技术(MVR)的原理、设备和优缺点,结合文献阐述了去除指标和达标排放的案例,着重介绍了MVR高盐有机废水的技术问题和解决方、能耗和成本,为工程指导和经济技术分析提供了参考。 天津泰研科技发展有限公司天津 300110 摘要:本文综述了高盐有机废水的危害及处理方法,分析了机械蒸汽再压缩技术(MVR)的原理、设备和优缺点,结合文献阐述了去除指标和达标排放的案例,着重介绍了MVR高盐有机废水的技术问题和解决方、能耗和成本,为工程指导和经济技术分析提供了参考。 关键词:机械蒸汽;再压缩;高盐有机废水 引言 含盐废水是指质量分数至少为1%总溶解固体(TDS为10OOOmg/L)的废水,高盐废水的TDS为35OOOmg/L质量分数为3.5%),部分高盐废水中TDS甚至高达100000-600OOOmg/L。高盐废水含有大量可溶性的无机盐,如Cl-,SO2-4、Na+和Ca2+,Mg2+等,部分工业有机高盐废水中还含有Cu2+,Zn2+,Pb2+,Cr2+,Cd2+等金属离子,是目前难处理的废水之一。高盐有机废水的化学耗氧量COD高达几千、几万甚至十几万mg/L,其中的高浓度无机盐和难降解有机物排放会造成严重的环境污染,对土壤及地表水、地下水造成破坏。 1 MVR简介 常见处理高盐废水的方法有化学法、生物法和物理法。化学法有离子交换、电解和微电解、高级氧化等。郑常春等各种高级氧化技术的投资成本低,但是运行成本普遍较高。生物法有好氧法和厌氧法。施帅帅等的研究发现当盐度增大时,生物法处理时会出现问题:处理时间加长,去除率明显下降。物理法有膜分离和蒸发,膜分离成本较高,目前应用广泛的脱盐技术是蒸发。机械蒸汽再压缩(MVR)是最新节能型的技术,自世界能源危机以来越来越受重视。2007年MVR技术引入中国后,已被广泛应用于乳品行业,食品加工和废水处理等领域。 天津科技大学探寻了MBR法在高盐废水处理中的应用,其主要研究目的是探寻梯度增加盐度的自然化污泥和稳定盐度投加嗜盐菌生物的强化驯化污泥对MBR(膜生物反应器)的影响。梯度加盐自然驯化的活性污泥适用于低负荷的含盐污水处理,而稳定盐度投加嗜盐菌生物强化驯化的活性污泥,适用于高负荷的含盐废水处理 1.1 基本原理 MVR技术在1917年发明,第一台MVR设备在奥地利被设计安装。其原理是料液经蒸发器蒸发产生二次蒸汽,经分离器分离后再经压缩机压缩,从而提高压力、升高温度、增加热烩,然后作为加热蒸汽循环使用的技术,充分利用了蒸发过程中产生二次蒸汽的冷凝潜热,从而减少蒸发浓缩过程对外界能源需求。蒸发器分离出来的二次蒸汽经压缩机压缩后,温度压力升高,热烩增大,然后进入加热室冷凝并释放潜热,受热的料液得到热量后汽化产生二次蒸汽经分离后进入压缩机,重复上述操作,完成液通过结晶罐结晶,最后经离心机去除各类盐。整个过程主要向压缩机提供电能,省去了蒸汽和冷却水的能源消耗。 1.2 主要设备 MVR的主要设备包括预热器、蒸汽压缩机、汽液分离器和蒸汽换热器等。(1)进入预热器的待蒸发溶液一般为20250C,在预热器中用列管式换热器将原料液预加热,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)蒸汽压缩机转速通常为980rmp-1450rmp为了提高系统内二次蒸汽热烩,由它压缩二次蒸汽,持续向系统提供蒸汽。压缩机有离心式压缩机和罗茨式压缩机两种,离心式压缩机属于叶片式风机,适合蒸发量较大但物料沸点升高不大的情况。茨式压缩机属于容积式风机,适用于蒸发量较小但沸点升高较大的情况。(3)汽液分离器主要用于将浓缩液体和蒸汽分离,在蒸发中还起到物料沉降和晶体生长的作用。(4)换热后原液通过进料泵装入蒸汽换热器,温差20℃以上并且与蒸汽压缩机产生的蒸汽进行换热,使其汽化蒸发,换热器的形式可根据原液的特性选择。 1.3 优缺点 (1)优点 系统只有在开车时需要少量蒸汽,当系统稳定运行后可以不需要蒸汽或仅需极少量的蒸汽用以补充热平衡。整个系统能耗主要是压缩机的电耗,运行费用大幅下降。整个系统只有一个加热室,不需要冷凝器,无需冷却水,节省了设备投资和动力消耗。结构简单,操作容易,占地面积小。用电代替蒸汽,节约能源折标煤40%-60%左右于热敏物料的蒸发,蒸发产品的结构不易被破坏。 (2)缺点 机械蒸汽再压缩整体设备较为昂贵,前期投资比较高,造价约为四效降膜蒸发器的1.8倍。整个系统运行受海拔高度影响,在高海拔地区耗电较为严重,增加了能耗。生产能力不足,蒸发不稳定,出料浓度的干物质含量不稳定。 2 MVR在高盐有机废水处理中的应用 2.1 技术问题和解决策略 尽管MVR已经发挥了很好的效果,但是运行中仍有许多技术问题对运行效果有所影响,比如物料物性对MVR的选择、沸点升高对蒸发的影响、结垢结焦问题等。目前的解决策略有:王帅等研究了物料的物性对MVR性能的影响,并根据不同物料的物性对MVR进行选择,对沸点温度升高较大的物料,一般采用MVR单效蒸发;高浓度物料需要使用强制循环或刮板蒸发器以防止物料流速太慢而结焦;热敏性物料要求停留在蒸发器内的时间短,若是蒸发的物料对温度的高低有相应需求则需考虑蒸发温度的高低、蒸发器的型式与流程。提高蒸发温度会使物料的沸点升高,从而影响蒸发器设计参数。物料中的少量有机物及盐导致料液的整体沸点升高,使得在MVR设计中要增加换热器的换热面积,而在设计蒸发量不变的情况下,还要增加压缩机的压缩比和减少系统总传热面积。马文杰等研究了处理MVR结垢的方法,分类分析垢样后,选择了化学除垢法。对碳酸钙垢用5%一10%的盐酸加缓蚀剂进行溶解去除;对硫酸钙垢先用碱处理,再用盐酸常温浸泡,除垢率可达100%;对于碳酸钙和硫酸钙混合垢,用酸和碱交替处理效果较好;1-2天后硅垢变得较为松软,再用盐酸加氟化钠进行。 2.2 能耗和成本分析 MVR蒸发器以消耗电能为主,主要的运行成本来源于压缩机耗电,废水的单位处理量和不同的单位电价对成本也有相应的影响。MVR 处理高盐有机废水电费和成本如图2显示:蒸发一吨水平均耗电范围为24-50SOkWh。方健才报道处理氯化铵废水,单位处理量为3t/h,年处

机械蒸发再压缩技术及应用介绍

机械蒸发再压缩技术处理垃圾渗滤液介绍 1.引言 由于膜滤浓缩液含有大量无机盐和难生化降解有机物,目前采用的回灌填埋场和外运处理均存在一定的弊端。为了解决膜滤浓缩液处置这一难题,国内外学者、专家开展了蒸发技术应用于浓缩液处置方面的研究。 膜浓缩液采用蒸发浓缩不但能耗相当大,而且容易结垢,蒸发器要有很强的抗腐蚀能力,且存在浓缩液或残渣仍须进一步处理处置的问题;高级氧化+ 混凝沉降法对有机物有很好的去除效果,但是对总氮去除效果不明显;分离提取腐殖酸后的浓缩液虽然去除了难降解有机物,但盐浓度高;进入垃圾焚烧系统的浓缩液或再浓缩残渣中盐分转移到焚烧灰渣,大大增加焚烧灰渣处理和利用难度,如灰渣填埋可溶盐最终又进入渗滤液并加快富集。显然,膜浓缩液的妥善处理处置是完善现行渗滤液处理主流组合工艺需要解决的关键问题和难题,从技术上说是可以解决的。如:采用能耗低的机械压缩蒸发工艺(MVR) 对膜浓缩液进行浓缩。浓缩液在进入蒸发器前分离提取腐殖酸、去除有机物和易结垢的金属离子,或加入阻垢剂减缓蒸发器结垢、延长连续运行时间、提高热效率。再浓缩液或蒸发残渣经沥青固化后填埋。 2.MVR原理 MVR的理论基础是波义耳定律推导而出,即PV/T = K,其含义是:一定质量的气体的压强*体积/温度为常数,也就意味着当气体的体积减小,压强增大时,气体的温度也会随即升高。 根据此原理,当稀薄的二次蒸汽在经体积压缩后其温度会随之升高,从而实现将低温、低压的蒸汽变成高温高压的蒸汽,进而可以作为热源再次加热需要被蒸发的原液,从而达到可以循环回收利用蒸汽的目的。机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器利用蒸发器中产生的二次蒸汽,经压缩机压缩,压力、温度升高,热焓增加,然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。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,生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效,减少了对外部

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