多效蒸发器二次蒸汽折流板除沫器设计缺失实例分析
多效蒸发装置运行中出现的问题及应对措施
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蒸发工艺生产中出现的异常情况分析
工艺与设备2018·0198Chenmical Intermediate当代化工研究蒸发工艺生产中出现的异常情况分析＊黄秋丽（广西柳化氯碱有限公司 广西 545600）摘要：在提倡质量、安全、经济协调发展，高度重视化工产业工艺生产过程中能源节约与环境保护的背景下，认知氯碱企业烧碱蒸发工艺生产中存在的问题，实现蒸发工艺生产的优化改造已经成为企业现代化建设与可持续发展的必然趋势。
基于此，在资料分析与实际工作经验总结上，就影响蒸发工艺生产中出现异常情况的因素进行了分析，并提出蒸发工艺改造建议，以供参考。
关键词：蒸发工艺；异常情况；改进对策中图分类号：T 文献标识码：AAnalysis of Abnormal Situation in the Production of Evaporation ProcessHuang Qiuli(Guangxi Liuhua Chlor-alkali CO., Ltd, Guangxi, 545600)Abstract ：Under the background of advocating the coordinated development of quality, safety and economy, and attaching great importanceto energy conservation and environmental protection in the process of chemical industry production, recognizing the problems existing in caustic soda evaporation process production in chlor-alkali enterprises and realizing the optimization and transformation of evaporation process production have become the inevitable trend of enterprise modernization construction and sustainable development.Key words ：evaporation process ；abnormal situation ；improvement countermeasures前言采用离子膜烧碱工艺进行烧碱是现阶段我国氯碱企业应用较为广泛的一种烧碱蒸发生产工艺。
多效蒸发计算实例
多效蒸发计算实例多效蒸发是一种高效的蒸发过程，通过多个蒸发器的多次蒸发使得产生的蒸汽可以循环利用，提高能源利用率。
下面是一个多效蒸发计算的实例，来说明多效蒸发的工作原理和计算方法。
假设有一台多效蒸发装置，用于处理1000 kg/h的食品浆料，浆料中含有75%的水分。
该多效蒸发装置共有3个蒸发器，设定的蒸发温度为80℃。
第一步，我们先计算浆料中水的质量。
由于浆料含水量为75%，所以浆料中的水质量为1000 kg/h * 75% = 750 kg/h。
第二步，我们需要计算每个蒸发器的蒸汽消耗量。
假设第一个蒸发器的效率为80%，第二个蒸发器的效率为70%，第三个蒸发器的效率为60%。
第一个蒸发器的蒸汽消耗量可以通过以下公式计算：Q1=(1-η1)*m其中，Q1为第一个蒸发器的蒸汽消耗量，η1为第一个蒸发器的效率，m为浆料中水的质量。
Q1 = (1 - 80%) * 750 kg/h = 0.2 * 750 kg/h = 150 kg/h第二个蒸发器的蒸汽消耗量可以通过以下公式计算：Q2=(1-η2)*(m-Q1)其中，Q2为第二个蒸发器的蒸汽消耗量，η2为第二个蒸发器的效率，m为浆料中水的质量，Q1为第一个蒸发器的蒸汽消耗量。
Q2 = (1 - 70%) * (750 kg/h - 150 kg/h) = 0.3 * 600 kg/h =180 kg/h第三个蒸发器的蒸汽消耗量可以通过以下公式计算：Q3=(1-η3)*(m-Q1-Q2)其中，Q3为第三个蒸发器的蒸汽消耗量，η3为第三个蒸发器的效率，m为浆料中水的质量，Q1为第一个蒸发器的蒸汽消耗量，Q2为第二个蒸发器的蒸汽消耗量。
Q3 = (1 - 60%) * (750 kg/h - 150 kg/h - 180 kg/h) = 0.4 *420 kg/h = 168 kg/h第三步，我们需要计算多效蒸发装置的总蒸汽消耗量。
总蒸汽消耗量等于各个蒸发器的蒸汽消耗量之和。
蒸发流程中的节能增效措施
蒸发流程中的节能增效措施蒸发流程中的节能增效措施较多，以下为您推荐：
1、多效蒸发。
将多个蒸发器串联，使前一效产生的二次蒸汽作为后一效的加热蒸汽，从而减少蒸汽消耗，提高蒸发效率。
2、对蒸发器进行保温。
减少热损失，达到节能的目的。
3、利用冷凝水预热料液。
将冷凝水作为蒸发热源及其他工艺用水，从而减少能源消耗。
4、提高蒸发装置末效产生的二次蒸汽压强。
将二次蒸汽作为蒸发热源，提高蒸发效率。
5、循环利用热能。
尽可能将热能循环利用，降低能耗。
6、增加传热系数。
通过改进设备结构、优化操作条件等方式，增加蒸发过程的传热系数，提高蒸发效率。
7、降低传热温度差。
通过合理控制蒸发过程中的温度分布，降低传热温度差，从而减少热损失。
简述常见的多效蒸发流程及特点
简述常见的多效蒸发流程及特点
1. 顺流流程，哎呀呀，就像水流一样顺势而下！瞧瞧这个例子，原料液就这么依次通过各效，利用前一效的二次蒸汽作为下一效的加热蒸汽，多自然流畅呀！前一效温度高、浓度低，后一效温度低、浓度高，这不是很合理嘛！特点呢，就是操作简单方便嘞，容易控制，可这蒸汽的利用效率相对就没那么高啦，你说是不是呀？
2. 逆流流程，嘿，这就有点与众不同啦！就好像人逆流而上一样有挑战性。
例子嘛，原料液是从末效加入，然后依次向前一效流动呢。
它的特点可好啦，随着溶液的流动，浓度逐渐增高，而温度也逐渐降低，这样各效的传热系数比较均匀嘞，不过呀，操作起来可就没那么容易咯！
3. 平流流程，哇哦，就如同多条平行线一样！比如说有几种料液需要分别浓缩，就可以用这个流程呀。
它的特点很明显呀，各效都是独立操作，互不影响嘞，多灵活！但设备投资可能就会大一些哦，你觉得呢？
4. 错流流程，这就像是走迷宫一样有趣嘞！比如料液走向是有些效是顺流，有些效又是逆流的。
它的特点就是兼具了顺流和逆流的一些优点呢，灵活多变。
但流程比起其他几种是不是就复杂一些啦？
5. 混流流程，嘿呀，这可是个大杂烩呀！既有顺流部分，又有逆流部分，甚至还有平流部分嘞。
看看这个例子，根据具体需求来组合。
它的特点就是适应性超强呀，可这复杂度也上来咯！
6. 带有热泵的多效蒸发流程，哇，这就像给整个系统加了个超级助力器！通过热泵来提高二次蒸汽的能量级别呢。
特点就是节能效果超棒的呀，能大大提高效率呢，但前期投入可能会比较大哟，你愿意为了节能去投资吗？我觉得对于长期运行来说，这真的是个很不错的选择呢！。
多效蒸发 二次蒸汽的不凝汽
多效蒸发中二次蒸汽的不凝汽问题主要涉及多效蒸发系统的真空度和不凝气的影响。
以下是相关问题的分析和解决方案：
1. 二次蒸汽的冷凝问题：如果二次蒸汽不能及时冷凝，将导致多效蒸发系统的真空度迅速降低，从而影响蒸发效率。
这通常是由于冷却水的量不足或温度过高造成的。
为了解决这个问题，应确保有足够的冷却水和适当的冷却水温度，以保证二次蒸汽能够及时冷凝。
2. 不凝气的影响：不凝气过多会影响多效蒸发系统的真空度，从而影响蒸发效率。
要降低不凝气的量，首先需要找到其来源并加以控制，例如检查原料的纯度、设备的密封性等。
同时，可以使用不凝气泵或真空泵来排除不凝气，以维持系统的正常运转。
对于上述问题，定期维护和检查设备、保持设备清洁、避免设备泄露等措施也是必要的。
同时，根据实际情况调整操作参数，例如控制加热室的温度、压力等，以优化蒸发效率。
折流板式除沫器技术分析与应用_魏化中
折流板式除沫器技术分析与应用魏化中 郭丽华(武汉化工学院机械工程系,武汉430074) 摘 要 对一种新型除污设备折流板除沫器结构性能及压力降、分离率、除垢等技术问题进行分析,并对其应用与开发进行了探讨。
关键词 折流板式除沫器 再分离 压力降 近年来,国外一种新型除污设备折流板式除沫器广泛应用工业生产中,该设备能有效地从气流中分离出所携带的微小液滴和固体颗粒,从而改善生产工艺条件或减少环境的污染。
由于分离器的材料、尺寸和结构多种多样,并具有高效节能、工作稳定性好,能适于高气速、高液载及各种粘性液体,坚固耐久的结构和常规设计等特点,广泛应用于冶金、化工、炼油等许多工业领域,如吸收器、精馏塔、蒸发器、除尘器、蒸汽锅炉等工艺设备中。
1 结构折流板式除沫器是由大量平行的V 型折流板组成的一种气沫分离装置。
除沫器中V 型折流板组成的弯道引起流体流动方向急剧变化,使具有较大惯性的液滴和固体颗粒与折流板壁碰撞而从流动的气体中分离出来,而气体由于折流板之间构成的流道宽敞而畅通,因而能顺畅通过。
这种结构不易结垢,并能无限制的排污,体现出优越的性能。
对于特定的工艺要求,折流板的空间、通道的数量、通道拐角的大小和结构、排污沟的个数都是重要的设计参数。
折流板式除沫器有两种基本的分离流动方式:平行逆向流动和垂直流动。
垂直流动的结构中一般在折流板凸起部,与流道垂直方向设有导流沟装置使分离的液体沿其流至装置底部,这种方式能允许更大的工作容量,大量的液滴、固体在第一次撞击时就被排出,接下来的撞击可使它们全部消除,从而提高了工作效率,其工作原理示意图见图1。
图1 工作原理流动方式示意图2 主要技术问题2.1 压力降折流板式分离器的压力降较小,一般随着折流板间距的减少,折流板方向变化的增多气体速度和密度的增大以及折流板厚度的增加,压力降将增大。
△P =K ·d g ·U 2g式中:K 结构系数,与折流板的形态和结构有关; d g 气体密度; U g气流速度。
多效蒸发的问题与解决
1、蒸发概念，它与“蒸馏”、“干燥”区别？蒸发是物质从液态转化为气态的相变过程。
蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。
与其它的分离手段，如萃取、Absorption 等相比，它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂，从而保证不会引入新的杂质。
干燥是泛指从湿物料中除去水分或其他湿分的各种操作。
2、真空蒸发的优点，缺点？在真空下降低了物料得沸腾温度对热敏性很强的溶液可以提高产品的质量。
沸点的降低提高了加热蒸汽与物料之间的温差度，从而增大了传热面上单位时间内的传热量，加快了蒸发的速度。
沸点降低使传热面上的结焦率现象大大减少，可以提高设备的利用率。
正空蒸发为二次气的利用创造了条件，温度降低使降低了设备的造价。
抽真空需增加了一系列设备，消耗大量的冷却水，，多消耗能量。
溶液的沸点降低，溶液的蒸发潜热随沸点的降低而增大，真空蒸发相同重量的水比常压下高3、单效蒸发中料液流量与浓度之间的关系？热量衡算式，参数含义？物料衡算溶质在蒸发过程中不挥发，且蒸发过程是个定态过程，单位时间进入和离开蒸发器的量相等，即w W F Fw )(0-=水分蒸发量：)1(0ww F W -= （1） 完成液的浓度： WF Fw w -=0 对蒸发器作热量衡算，当加热蒸汽在饱和温度下排出时，损Q Di WI i W F Fi DI s +++-=+)(0s （3）或损Q i I W i i F i I D s s +-+-=-)()()(0 （4）式中 D ——加热蒸汽消耗量，kg/s ；0t ，t ——加料液与完成液的温度，℃；0i ，i ，s i ——加料液，完成液和冷凝水的热焓，kJ/kg ；I ，s I ——二次蒸汽和加热蒸汽的热焓，kJ/kg 。
式中热损失损Q 可视具体条件来取加热蒸汽放热量（0Dr ）的某一百分数。
羽叶分离除沫器用于硫铵(硫酸铵)混合酸多效蒸发结晶器二次蒸汽设计方案
羽叶分离除沫器用于硫铵（硫酸铵）混合酸多效蒸发结晶器二次蒸汽设计方案诺卫能源技术（北京）有限公司罗力朋友的企业在生产环节和三废处理过程中，产生大量硫酸铵稀液。
他们找到一家设计单位为其设计提供了系列多效蒸发器，对工厂产生的硫铵液进行分级浓缩结晶，副产硫铵外售。
但是，开车以来，各级蒸发结晶器顶采蒸汽挟带不少铵盐，导致其冷凝废水氨氮严重超标，废水处理单元严重超负荷运转，废水处理装置出水常常不能达标排放，很让人头疼。
据了解，多效蒸发结晶器在不少制盐、海水淡化、浓盐水处理、废水脱硫、己内酰胺生产废盐处理上较多应用，有的结晶器顶采蒸汽及其冷凝水带盐量控制也能较满意，有的企业的蒸发结晶器最初运行也不理想后来改造后也较满意。
请大家介绍谈谈自家蒸发结晶器如何防犯顶采蒸汽带盐的招数，帮帮我朋友的企业出出主意，降低其结晶器浓缩蒸气带盐量。
毕竟，行业都不太景气，如再加上环保排放问题，就雪上加霜。
硫酸铵稀液中是否有煤焦油、磷酸盐等杂质，这类杂质在蒸发结晶过程中要产生泡沫，泡沫占据了气相空间，导致蒸发结晶时，硫酸铵随着不凝气进入后序系统，导致蒸发冷凝液中有硫酸铵。
是否可考虑增加除沫器来解决此问题，但得注意除沫器堵塞，堵塞后的清理要方便。
必须增加除沫器，对蒸发结晶器顶采蒸汽进行雾沫捕集。
为了防犯硫酸铵液沫中的硫酸铵盐结晶析出附着在除沫器上，因此，除沫器设计组态和选型十分重要，还需要按照国外惯例设置双侧喷淋洗涤系统，以防犯万一有结晶附着情形下进行有效洗除。
国外采用的蒸发结晶器，无论是氯碱企业，还是其他类型制盐企业，都配置有专门设计的翅片式除沫器和按照规范设计的双侧喷淋洗涤系统。
此硫酸铵母液不起泡。
对于常规传统蒸发器，挟带是普遍问题，解决起来并不简单，也是不少蒸发器制造厂的头疼的问题。
仅考虑蒸发室的直径和高度，是传统的重力分离认识角度，按原来行业标准只能分离0.6微米以上液滴，不仅难以满足目前越加严格的环保要求，且设备尺寸和造价很高，从运行成本和设备采购成本上不具备技术经济性。
羽叶除沫器分离器用于含盐含高沸物废水多效蒸发器二次蒸汽除沫分离技术方案
羽叶除沫器分离器用于含盐含高沸物废水多效蒸发器二次蒸汽除沫分离技术方案诺卫能源技术（北京）有限公司最近，客户工厂用MVR多效蒸发结晶器处理含盐含有机高沸物废水。
由于废水含有有机高沸物，导致二次蒸汽产生不少泡沫，蒸汽挟带泡沫和液滴进入压缩机，造成二次蒸汽压缩机经常出问题。
工厂希望诺卫能源技术公司利用其羽叶除沫除雾分离器专利技术，在压缩机入口脱除蒸汽挟带的泡沫和液滴。
请使用过MVR多效蒸发器处理含盐废水的朋友，谈谈各自在含盐含有机高沸物等易发泡废水过程中发现的蒸汽中泡沫、含盐液滴液沫对蒸汽压缩机的危害，以及脱除蒸汽中有机泡沫、含盐液滴液沫的可行方案。
MVR工况是，运行温度，80~85℃；运行压力：-50kPaG;废水处理量，45T/h；废水含盐~10%，含发泡性高沸点有机物~0.5%。
出现的问题：二次蒸汽出口挟带不少泡沫及液体，进入二次蒸汽压缩机，造成压缩机带液且有盐在压缩机内析出，造成压缩机停车。
压缩机厂家的技术人员要求对压缩机入口蒸汽脱除泡沫、液滴液沫，干净蒸汽才能进入压缩机。
且，压缩机是按照原工艺要求的入口段吸入压力和排放段压力进行设计制造的，要求脱泡除沫装置总压降（包括自进口、含内件、到出口总压降）不超过2kpa。
操作弹性范围15~130%，定量分离效率4N级临界分离尺寸为5微米。
添加消泡剂的方式已经用过，运行维护费用太高，才不得不接受蒸汽压缩机厂家建议，选用羽叶除沫除雾分离器安装在压缩机入口脱除含盐液滴液沫和有机泡沫。
丝网式除沫器已被公司技术部门和压缩机厂家否定了。
主要原因是含盐蒸汽会有盐结晶析出在丝网上形成结晶硬块堵塞丝网，压降不断增大，除沫效率不断降低，并且需要经常检修更换丝网内件，维护工作量大。
工厂以前用过传统的丝网除雾网，吃过不少亏，很有心得。
现在，都在对丝网除沫器技术升级改造呢。
蒸发室已经够大的了，蒸发室直径7600mm，蒸发室净空高度8250mm。
这么大的蒸发室，蒸发器造价已经够高的了，单靠简单的重力沉降方式脱除液滴液沫和脱泡几乎没有效果的。
天然碱项目多效蒸发器装置二次蒸汽热泵压缩机专用蒸汽除液脱盐脱垢分离器技术方案要点
天然碱项目多效蒸发器装置二次蒸汽热泵压缩机蒸汽除液脱盐脱垢分离器技术方案要点在工业制碱、制盐和含盐碱废水处理项目，采用多效蒸发器是盐碱液蒸发浓缩结晶所必须的核心装置之一。
而由于工业制盐制碱往往需要对母液进行多级蒸发浓缩，所对应需要的热能消耗巨大，从而采用蒸发器二次蒸汽热泵压缩机对二次蒸汽进行加压升温后作为次级蒸发器热媒，已经是目前各企业都较为普遍采用的节能工艺。
由于蒸发器产生的二次蒸汽携带大量含盐碱液滴液沫，必须对二次蒸汽进行脱液除盐脱垢完成精细的汽液固分离，才能保证用汽热泵压缩机安全长周期低维护成本运行。
本技术贴便以天然碱项目盐液多效蒸发器二次蒸汽需要的高效分离器设计制造为例，与大家一起讨论分析该类高效分离器设计制造需要特别注意把握的关键点，避免分离器在实际使用运行效率不高及次生运维问题。
含盐碱母液蒸发器热泵压缩机二次蒸汽汽液固分离器，属于精准动力学分离技术。
蒸汽携带的含盐碱液滴液沫在穿过分离内件过程中，形状尺寸会发生拉长变细；液滴液沫穿过内件后，其外形当量尺寸因流体突然降速并在表面张力作用下恢复长大为原来尺寸。
汽液分离运行机制，完全不同于采用丝网、滤芯等简易“孔格”阻挡拦截式分离技术，后者从流体中过滤固体颗粒物当量尺寸在脱除过程中基本不发生变化，如气固、液固过滤工况。
因此，汽液分离设备，必须由专业的动力学分离技术公司通过权威精准动力学分离技术计算和组态设计平台准确设计、正确组态完成，才能在实际运行中发挥高效可靠的分离性能。
汽液分离器，仅从外观上采用某种分离内件，但没有通过权威精准动力学气液分离系统平台准确设计和正确组态作为前提条件，就是必然存在实际运行性能缺陷和安全隐患！对于含盐碱母液多效蒸发器运行工况而言，每一级每一效蒸发器内盐碱液及其平衡蒸汽相对应的工况温度、工况压力、液相组成、气相组成、气相偏心因子、气相密度、气相粘度、气流携带的含盐碱液滴液沫组成、液滴液沫密度、液滴液沫粘度、液滴液沫表面张力等物化参数都不一样，因而对应需要的分离器组态设计方案也不一样。
多效蒸发计算实例
实例二：某食品加工厂的果汁浓缩
蒸发水量：10m³/h
蒸汽消耗量：120kg/h
果汁处理量：50m³/h
蒸发效率：85%
计算结果：每小时浓缩10m³果汁 ，需要消耗120kg蒸汽，蒸发效 率达到85%。
实例三：某造纸厂的纸浆浓缩
蒸发水量：20m³/h
蒸发效率：90%
纸浆处理量：80m³/h
蒸汽消耗量：200kg/h
加热蒸汽消耗量（kg）=（D-d）×4600×1000×（t2-t1）/（18×1000）
计算实例
假设溶液的沸点温度为120℃，加热蒸汽的进口温度为150℃，其他条件同上，则加热蒸汽消耗量为384 kg。
蒸发器传热面积的计算
蒸发器传热面积的计算公 式
传热面积（m²）=（D-d）×4600×1000× （t2-t1）/（18×1000×Δtm）
蒸发量（kg/h）=（D-d）×4600×1000/（18×1000）
计算实例
假设某溶液的密度为1200 kg/m³，水的密度为997 kg/m³，水的沸点下汽化热为4072 kJ/kg，水的汽化 潜热为2260 kJ/kg，则蒸发量为528 kg/h。
加热蒸汽消耗量的计算
加热蒸汽消耗量的计算公式
多效蒸发计算实例
conte发计算方法 • 多效蒸发计算实例 • 多效蒸发器的选择与设计 • 多效蒸发的操作与优化 • 多效蒸发的应用前景与挑战
01 多效蒸发原理简介
多效蒸发的定义
定义
多效蒸发是将多个蒸发器串联起来， 前一蒸发器的出口蒸汽作为下一蒸发 器的入口蒸汽，以达到节约能源、提 高蒸发效率的一种蒸发操作。
多效蒸发在工业中的应用
应用领域
多效蒸发广泛应用于化工、制药 、食品、造纸等工业领域，用于 处理大量的溶液，如海水淡化、 废水处理等。
蒸发中除沫器的作用及分类
二、生产中常见的除沫器
4.离心式除沫器
离心式除沫器是依据离心分离原理实现相间的分离,具有 结构简单、能耗低、质量轻、应用方便等优点。
三、几种常见除沫器的性能比较
折流板除沫器对大尺寸（30～150μm）和中等尺寸 （10～30μm）雾滴捕获效果好，压降较低；球形除沫器气 流阻力小，除沫效果好；丝网除沫器对小尺寸（小于10μm） 的雾滴捕获效果好，应用广泛；离心式除沫器结构简单，应 用方便，除雾效果一般。对于除沫效果要求不高的场合可以 使用折流板除沫器和离心式除沫器；在要求较高的场合，一 般使用丝网除沫器和球形除沫器。常见除沫器的性能比较见 表1。
图1 蒸发器内除沫器
二、生产中常见的除沫器
1．折流板式除沫器 (1)折流板除沫器原理 当含有雾沫的气体以一定速度流经除沫器时，由于气体 的惯性撞击作用，雾沫与波形板相碰撞而被附着在波形板表面 上。波形板表面上雾沫的扩散、雾沫的重力沉降使雾沫形成较 大的液滴并随气流向前运动至波形板转弯处，由于转向离心力 及其与波形板的摩擦作用、吸附作用和液体的表面张力使得液 滴越来越大，直到集聚的液滴大到其自身产生的重力超过气体 的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从波形板表面上被 分离下来。除沫器波形板的多折向结构增加了雾沫被捕集的机 会，未被除去的雾沫在下一个转弯处经过相同的作用而被捕集 ，这样反复作用，从而大大提高了除雾效率。气体通过波形板 除沫器后，基本上不含雾沫。除沫器系统由除沫器本体及冲洗 系统组成。
二、生产中常见的除沫器
(3)丝网除沫器的优点 能回收小于10μm的雾沫，捕集效率达98%~99.8%，而气体通 过除沫器的压力降却很小，只有250~500Pa，有利于提高设备的生 产效率。 (4)丝网除沫器的用途 除沫器用于分离蒸发器中气体夹带的液滴，能降低有价值的物 料损失和改善蒸发器后压缩机的操作。一般多在蒸发器顶设置丝网 除沫器。可有效去除3~5μm的雾滴。
多效降膜式蒸发设备设计的几个问题
・11・第3期由于降膜式蒸发设备可以蒸发粘度较大,粘度在50～400cP范围内的溶液(蒸发过程不结垢、无晶体析出)都可以采用这种蒸发设备。
此外这种蒸发设备还具有热效率高、蒸汽利用率高、物料受热时间短及流速快等特点,可广泛应用于热敏性物料乳品及蛋品等的蒸发浓缩上。
特别是近几年来在玉米深加工上已取得了成功的应用,如用于玉米浸泡液、葡萄糖浆及麦芽糖浆的蒸发浓缩还具有不易增色、变质和结焦的优点。
另外在化工制药如维C蒸发浓缩上也取得了良好的应用效果。
因此作为双效尤其是三效降膜式蒸发设备已被广泛应用于乳品、淀粉糖、化工及制药工业上。
1结构特点及主要工艺参数PT N JM O3-6300型三效降膜式蒸发设备。
其结构特点为:凡与物料接触部位均采用316L不锈钢制造,二效出料各效效体、分离器及二次蒸汽管全部采用50mm厚的岩棉毡保温,采用热压泵抽吸一效二次蒸汽加热一效蒸发器,主要工艺参数为:生产能力:6300k g/h;进料浓度:35%;出料浓度:75%;进料粘度:4CP;出料粘度:100cP;进料温度:50℃;PH值:5～5.6。
2蒸发设备的选型及流程的确定选用何种蒸发设备是由物料的性质决定的。
在淀粉糖工业上所使用的降膜式蒸发设备多为三效降膜式蒸发设备,如葡萄糖浆浓缩前浓度一般在30～35%,经过浓缩后多在75～80%之间。
采用多效蒸发比较容易达到蒸发浓度不需要重复蒸发操作。
其次是二次蒸汽得到了充分利用,节省能源。
此外葡萄糖浆的加热温度都比较高,一般一效加热温度都在90～95℃之间,末效蒸发温度不低于50℃。
PT N J2 M O3-6300型三效降膜式蒸发设备各效加热、蒸发及物料温度、蒸发量分配见表1。
为了降低葡萄糖的出料粘度,提高末效的传热系数,使料液随浓度增高温度也增高,一般都采用混流加料法或完全的逆流加料法进料。
如果采用并流加料法,则末效的蒸发温度不宜过低,一般不低于50℃。
过低的温度不利于蒸发。
表1各效加热温度、蒸发温度、出料温度及蒸发量分配项目效数加热温度℃蒸发温度℃出料温度℃蒸发量k g/h Ⅰ9580843500Ⅱ8065751310Ⅲ65505514903热量衡算中的几个问题(1)在计算各效蒸发耗热时,其中热损失不能忽略不计,因这部分热量约占效体内总热量的5～6%。
环氧乙烷装置多效蒸发系统的工程故障诊断及解决方法
环氧乙烷装置多效蒸发系统的工程故障诊断及解决方法摘要：工业生产中，蒸发是一个普遍而重要的节能过程。
它们具有散热少、工艺简单、投资低、工艺稳定等优点。
第一个作用是使用第二个作用中蒸发的第二个作用中的加热板产生第二个作用中的蒸发，而第一个作用中的作用是一步一步地消耗热量。
在实际生产中，当您指定每个效果的蒸发/蒸发区域时，每个效果的实际传热温差会根据实际传热面积而变化。
如果系统设计仅充分利用热能而不使用压力控制系统，则会导致生产管理不善，并容易产生压力变化、设计压力、水灾或演习等问题。
关键词：环氧乙烷装置；多效蒸发系统；故障诊断；解决方法；引言环氧乙烷，英文名Ethyleneoxide（EO）是一种可燃无色略带甜味的气体。
1936年人们发现了环氧乙烷具有灭菌作用，被广泛用作杀菌剂，从而取代高温灭菌。
目前医疗器具的灭菌广泛采用环氧乙烷熏蒸法，其灭菌效果非常好，但缺点也很明显，环氧乙烷是可燃气体，人如果处于环氧乙烷环境中会出现呕吐、头疼、呼吸困难、恶心和皮肤损伤，甚至影响生育，血液中存在的环氧乙烷会引起心血管疾病，尤其是食用后具有遗传毒性，长期摄入会致癌。
2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症机构公布的致癌物清单将环氧乙烷列为一类致癌物，且其衍生产物2-氯乙醇及2-溴乙醇是更加稳定且更难去除的有毒化合物。
1影响多效蒸发装置稳定运行的主要因素1.1真空度不稳定真空度是确保多效蒸发装置稳定运行的关键，真空度不仅影响蒸发温度，也对蒸发强度、能耗比产生影响。
影响真空度的主要因素有：不凝气过多或不能及时排出；气压式冷凝器冷却水量不足，不能及时冷凝二次汽；蒸发系统密封不严，存在泄漏。
具体解决措施和原因如下：(1)通过调整各效不凝气和蒸汽喷射器可解决不凝气过多或不能及时排出的问题。
不凝气多因为料液碱度和含氮氧化物过高，料液进入蒸发罐加热后释放大量CO2等气体，蒸汽喷射器无法将其全部带出，可以在预处理进水增加脱碳塔装置，加盐酸降低料液碱度，再通过除氧器去除料液里的O2等气体，减少料液加热后产生的不凝气。
蒸发器结垢问题以及解决策略
蒸发器结垢问题以及解决策略随着环保意识的提高，各行业节能环保风盛行，工业废水处理技术成为石油、化工、轻工、制药、能源等行业的热点话题。
在废水处理过程中，蒸发和结晶是重要的技术单元，是废物实现资源化、减量化的**一个关键技术。
但是，众所周知，MVR蒸发器、传统多效蒸发器等蒸发结晶设备容易出现结垢腐蚀等问题，因此，如何防垢除垢，让系统稳定运行是我们捷晶能源等众多环保公司需要考虑的重点。
蒸发器、预热器结垢是指浓盐废水中含有大量的杂质盐，不断蒸发浓缩后形成晶核。
蒸发器循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物，由于未对其进行水处理，MVR蒸发器运行一段时间后水侧会结有大量的钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等，这些污垢牢固附着于铜管内表面，换热器长期运行后，晶核附着于换热管（或面）内表面而结垢，轻则影响换热器效率，重则会使换热管堵塞，甚至引发停机、停产、鼓疱、裂纹等事故，严重影响蒸发结晶装置正常运行，造成较大的经济损失。
高盐废水中含有钙、镁离子和硫酸根离子、碳酸根离子、硅酸盐等，它们在蒸发结晶过程中，不断浓缩达到共饱和产生硫酸钙、碳酸钙等晶核及硅酸盐胶体，晶核及胶体在蒸发器加热管、换热器的被加热面上附着形成垢层。
蒸发器、换热器结垢后，需酸洗除垢，既耗时又会造成设备腐蚀。
浓盐废水在蒸发汽化过程中，易产生二次蒸汽雾沫夹带，雾沫中所带的含盐水滴附着在除沫器的丝网或折流板上，不断浓缩析出晶体形成垢层，严重时造成二次蒸汽受阻。
随着循环的浓盐废水浓度不断升高，废水中所含硫酸钙、碳酸钙、硅酸盐会在降膜式蒸发器的分布器缝隙处析出、附着结垢，造成部分分布器堵塞。
蒸发器内循环浓盐废水中晶种控制量是蒸发结晶过程中，防止同种晶型、溶解度小的盐析出附着于换热管（或面）结垢的重要监控指标。
其控制范围窄，易波动，且监测分析结果滞后，一旦未及时发现晶种量不足进行调整时，可能已发生了结垢现象。
预防结垢措施（1）晶种法：通过在高盐废水中加入一定的硫酸钙或氯化钙作为晶种，利用与垢物相同的晶体表面对垢物的亲和力，降低废水中硫酸钙过饱和度，使废水中析出的硫酸钙分子优先附着在悬浮的晶种上，而不是沉积在加热管内壁上，达到了防垢的目的。
复杂错流多效蒸发系统设计的模型与解法
0 n2 n2 n 3 n 3 A8 = 0 0
*
ii
0
n mn m
0
0 m 1 m
A1 A2 A5 A6 A9
m
(9)
其中，ri、△ti、ti、Ti、△ 、Pi 计算可以参考文献［2］ ，在 工程设计当中，根据经验一般取△m=1 ℃[6]
2 错流多效蒸发的数学模型求解
在工程设计为方便蒸发器的制造，一般按照等面积原则进行 设计[3-7]，计算过程就是对各效物料衡算式、热量衡算式、相平衡 、 方程式、传热速率方程式等，进行联立求解，得到 Di、Wi、Gi、 的解。文章根据文献[2]的解法，采用相似的方法进行求解。 2.1 系统物料衡算和热量衡算方程组的矩阵形式
1.1 错流多效蒸发的工艺流程 本工艺流程(如图 1)采用的冷凝水的闪蒸和额外蒸汽引出的 复杂错流多效蒸发系统。流程如图 1。
图 1 错流多效蒸发系统流程图 Fig.1 Cross-flow multi-effect evaporation system flowchart 1.2 系统的物料衡算 假设溶质不挥发，对前 效中任一效的溶质进行物料衡算， 有[2] Fx W 1i n 0 0 Fx i i F 0 W 1 i x i (1) W n1i nm F 2n1x2n1 Fx i i F 2n1 W n i xni F F ; x x ; t t 0 n1 0 n1 0 n1 多效蒸发系统总的蒸发水量为 W，则有 n nm (2) W W W F 1 x x F 1 x x
c 1 * c * 2 c 2 A9 * c i c *i * c * n m 1 c n m 1
一例蒸汽清洗设备缺陷的排查及分析
一例蒸汽清洗设备缺陷的排查及分析作者：董立华来源：《科技创新与应用》2015年第25期摘要：在分析文登热电厂一例蒸汽清洗设备缺陷的基础上，介绍缺陷的排查过程及其对锅炉参数的影响。
希望通过以上分析相关行业及技术的发展提供借鉴，仅供参考。
关键词：锅炉；蒸汽清洗装置；配水管管罩引言锅炉蒸汽清洗装置安装于锅炉汽包内，其作用是利用清洗水（锅炉给水）与饱合蒸汽含盐浓度差对汽包内饱合蒸汽进行清洗，以减少蒸汽中钠盐、硅酸盐、CO2和NH3等杂质的溶解携带量，是保证锅炉输出蒸汽纯度的一种有效装置。
蒸汽清洗装置的缺陷会导致蒸汽杂质含量增加，这些杂质易沉积于锅炉过热器、蒸汽输送管道，阀门、汽轮机流通部分等部位。
一般而言，杂质沉积在管子内壁形成盐垢，使蒸汽流通截面变小，流阻增加，传热减弱，管壁温度升高；沉积于蒸汽管道阀门处可能引起阀门动作失灵、漏汽；沉积于汽轮机通流部分可改变叶片型线，蒸汽流阻增加，出力及效率降低，严重时，可造成调速机构卡涩、轴向力增大，破坏转子止推轴承，叶片结盐垢严重，还可能影响转子的平衡，使振动加大，甚至造成重大事故。
1 缺陷情况介绍1.1 缺陷对锅炉运行的影响我厂#2锅炉为DG-175/9.8-2型非标锅炉，设计燃料为贫煤，过热蒸汽温度为540℃，1999年投产后各参数指标正常，达到设计要求。
锅炉运行四年后发现有过热汽温偏低的情况，经历一段时间（大约半年至一年）的持续恶化后，在满负荷情况下，主汽温度经常性低于520℃，甚至有燃烧个别煤种时主汽温度低于480℃的情况存在，不能满足汽机主汽门进口汽温520℃-540℃的设计要求。
为了提高蒸汽温度，运行人员采取了多种技术手段，如关闭减温水门，加大风量提高燃烧过剩空气系数，倒层燃烧（增加上层给粉机出力，同时减少下层给粉机出力，加大下层二次风风量），减少煤粉细度，开启炉底打焦孔增加炉底冷空气进量等，都不能使上述状况得到有效解决。
经过较长时间的总结，发现能够实现的过热蒸汽温度随锅炉负荷的增加而降低，蒸汽流量（100-175t/h的范围内）与温度（480-535℃范围内）之间的对应关系呈反比例趋势。
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关于企业多效蒸发器二次蒸汽折流板除沫器设计缺失实例分析
诺卫能源技术（北京）有限公司
客户告知我方说其近年来承接了几个多效蒸发器MVR二次蒸汽折流板除沫器设计的私活。
其中例举一个他们完成并提供给企业业主的折流板除沫器动力学设计计算数据实例，供大家讨论其设计过程存在的主要问题，以便大家在类似项目中找准技术要害进行把握。
这是一件铵盐MVR多效蒸发浓缩结晶器二次蒸汽除沫分离器设计。
业主提供的数据如下：
1、二次蒸汽流量，4t/h，物质为水蒸气；
2、二次蒸汽液滴液沫夹带量为总量1%~2%，液滴密度为985kg/方；
3、工况压力为50kPaA；
4、工况温度为85℃；
5、操作弹性70%-135%；
6、提示：二次蒸汽携带的液沫含铵盐，易于结晶析出，要求液沫分离效率达到95%以上。
处理后的二次蒸汽直接进入压缩机。
下面附图是其提供给业主的工艺分离计算书：
从业主提供的基础工艺数据信息看，二次蒸汽工艺数据及体系物性数据不够完整，比如气相在真实工况下的压缩因子、工况下气相密度、气相粘度、液相粘度、表面张力等，业主无法测得真实数据。
业主解释说，要求客户在专业设计计算平台
上结合从事过的类似铵盐蒸发除沫器成功业绩经验数据，予以补充。
也可以检验考查技术方的业绩经验和真实设计计算能力水平。
大家现在以专业动力学分离技术角度来看看该高校的分离工艺计算书数据：
1、关于气相密度，高校提供的计算数据为0.40178kg/m^3。
而应业主要求，诺卫能源技术公司作为专业动力学分离技术公司通过其动力学分离国际精准设计
计算系统平台得到的工况下的气相真实密度为0.019Ib/ft^3, 即0.3046kg/m^3。
两者密度差距这么大，气相体积流速差距必然大。
必须找到原因。
接到反馈，从事国际工程任务设计的该动力学分离技术公司反复检查自己的国际权威认证的精准设计系统平台并调取以往为国外计算的同类项目数据对比后，确认没有问题。
继而反推该高校密度数据，得到100%工况气相体积流速2.76547m^3/s，即9955.7m^3/h。
这个数据对吗？
由于工况压力为50kpaG，绝压50kpa，属于真空度近50%的真空工况，气体稀薄，分子间范德华力小，可以用理想气体状态方程来近似衡量孰优孰劣。
气体状态方程反算得到的气流体积流速V=13222m^3/h。
高校的数据为9955.7 m^3/h，专业动力学分离技术公司提供的体积流量13132 m^3/h。
两相比较，高校得出的50kpaG真空工况下的体积流量仅有9955.7m^3/h，差距竟然达到近25%，显然存在问题。
请大家根据自己的计算方法判断谁有问题？
2、发现高校的计算书漏掉了重要的液相粘度数据，竟然算出气液除沫分离效率。
产生疑问。
3、液沫表面张力，高校提供的数据为65dyc/cm整数值, 而通过动力学分离技术公司得到的该工况下的液沫表面张力为35.64dyne/cm。
诺卫能源技术公司从同
类物系测试数据为35.32dyne/cm. 显然，该高校提供的液沫表面张力数值是拍脑袋出来的，且单位书写也有问题dyc?
从事动力学分离技术的专业工程师都知道，气液除沫分离过程中液沫粘度和液沫表面张力对气液分离深度存在明显影响的。
4、从除沫器选型看，该高校采用的是国外上世纪中叶开始应用的第一代雪弗龙简易光板折流板。
结构决定性能，这第一代雪弗龙简易光板折流板分离效率和操作弹性最低，这种最原始的折流板在锅炉烟气洗涤除尘除沫、蒸发结晶器除沫等粗略分离场合还有少许应用。
国际上也有该类折流板标准的型号及其动力学分离计算数学模型。
但是，该高校选择的单级3折简易折流板，相对于国际上标准尺寸的型号，却加大了折流板片之间间距（即减少了内件单位过流面积需要的折流板片数量），加大了动量变换角度和重复单元尺寸（即增加了流体动量变换后流体旋转半径），多重降低了分离效果，无法保证分离效率。
其标注的10微米分离尺寸从何而来？
国际上的双袋叶片除沫内件对液沫3N级分离尺寸也只有8~10微米，而雪弗龙简易光板折流板对液沫的分离能力小得多，该高校改变国际标准结构数据而得出的自制更简易的折流板分离效率就更低。
这里附上该高校提供给业主的折流板图，来展示其折流板布置情况。
为帮助业主和设计单位了解掌握折流板技术发展历程及技术层级，特提供如下附件资料：
5、大家再来分析一下该高校提供的其自制雪弗龙简易光板折流板的过流气速数据：
1)极限气速(5.7424m/s)小于最佳气速（7.544m/s)?
2)操作气速（6.113m/s@100%、8.2526m/s@135%、4.2791m/s@70%)均大幅偏离最佳气速（7.544m/s)?
对于长期从事动力学分离技术工作的专业技术人员来讲，匪夷所思。
计算书是怎么出来的？
6、再分析除沫器运行压降：
除沫器运行压降主要由进口管压降、折流板压降、气相出口管压降等部分组成。
1）先看折流板压降：
通过权威专业动力学分离技术公司将下图中该高校自制雪弗龙折流板几何数据和100%工况负荷数据输入折流板动力学分离计算设计平台，得到的该高校自制折流板在100%工况下的运行压降为171Pa。
其向业主设计提供的除沫分离器局部图纸展示如下：
2）从该高校提供给业主的图纸管口表可以看出，分离器进口管N1尺寸为φ426*8，气相出口管N3尺寸也为φ426*8。
通过权威专业动力学分离技术公司将该分离器进口管、气相出口管尺寸数据和100%工况数据输入折流板动力学分离计算设计平台，获得的分离器进口管和气相出口管合计压降为232Pa。
3）由此可知，在100%工况下该高校设计提供的简易折流板除沫分离器的运行压降至少为400Pa。
可是，该高校提供给业主的数据表中的除沫器压降只有44.85Pa。
业主要求低压降，该高校就给了一个只有实际运行压降约1/10的数据？高校怎么能够这样对待企业？
7、从事动力学气液分离技术设计的人士都知道，无论根据层流型斯托克斯定理，过渡流型艾伦定理，还是湍流型牛顿定理，计算得到的液沫分离数据均以液沫
的最小尺寸表示。
在缺乏气流中液沫分布基础数据条件下，无法获得除沫总效率。
该高校提供的100%工况负荷条件下的除沫总效率99.89%从何而来？
诺卫能源技术（北京）有限公司是国内外专门从事精准动力学分离技术公司。
关于诺卫更多分离技术信息，请登录诺卫能源技术（北京）有限公司分离技术专网进行了解并直接与北京公司联系咨询。