MVR蒸发器工艺操作规程之欧阳家百创编

MVR蒸发器工艺操作规程

欧阳家百（2021.03.07）

第一部分原理

MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器，MVR为单体蒸发器，集多效降膜蒸发器于一身，根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发，即产品在第一次经过效体后不能达到所需浓度时，产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体外部管路抽到效体上部再次通过效体，然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。

效体内部为排列的细管，管内部为产品，外部为蒸汽，在产品由上而下的流动过程中由于管内面积增大而是产品呈膜状流动，以增加受热面积，通过真空泵在效体内形成负压，降低产品中水的沸点，从而达到浓缩，产品蒸发温度为60℃左右。

产品经效体加热蒸发后产生的冷凝水、部分蒸汽和给效体加热后残余的蒸汽一起通过分离器进行分离，冷凝水由分离器下部流出用于预热进入效体的产品，蒸汽通过风扇增压器进行增压（蒸汽压力越大温度越高），而后经增压的蒸汽通过管路汇合一次蒸汽再次通过效体。

设备启动时需一部分蒸汽进行预热，正常运转后所需蒸汽会大幅度减少，在风扇增压器对二次蒸汽加压的过程中由电能转化为

蒸汽的热能，所以设备运转过程中所需蒸汽减少，而所需电量大幅增加。

产品在效体流动的整个过程中温度始终在60℃左右，加热蒸汽与产品之间的温度差也保持在5—8℃左右，产品与加热介质之间的温度差越小越有利于保护产品质量、有效防止糊管。

产品的浓缩度在50%左右时仅MVR蒸发器就能完成

第二部分工艺流程说明

1、物料走向

①进料：上游工艺产生的硫酸钠原液送至本系统原料缓冲罐

T01中，由进料泵P01打入蒸发系统。5t/h 25℃ 5%的硫酸钠溶液从原料缓冲罐T01出来，由进料泵P01打入板式换热器，硫酸钠溶液在蒸馏水板换HE01和鲜蒸汽板换HE02内分别与系统产生的3.5t/h 102℃的蒸馏水和200kg/h 120℃的鲜蒸汽进行换热，温度达到92℃后，进入降膜换热器HE03进行蒸发浓缩。

②蒸发时，5t/h的进料液在一体式二效降膜蒸发器HE03内与

经压缩机升温升压后的二次蒸汽换热，进行蒸发浓缩，物料通过降膜循环泵P03、P04打循环，蒸发的蒸汽在分离器SE01内气液分离后进入压缩机C01升温升压；分离后的浓缩液进入分离器底部，一部分进入降膜蒸发器底部储液段打循环，一部分通过二效转料阀转去强制循环蒸发器继续蒸发浓缩。经过降膜蒸发器的蒸发浓缩，溶液中硫酸钠浓度由5%浓缩到25.8%。③含硫酸钠25.8%物料在强制循环蒸发器HE04内与经压缩机

升温升压后的二次蒸汽换热，继续蒸发浓缩，然后进入结晶分

离器SE02内气液分离，浓缩液进入分离器底部经强制循环泵P05打循环，二次蒸汽往上，汽液分离后与降膜分离器产生的二次蒸汽汇合进入压缩机C01入口。达到设计浓缩比后，经出料泵P06将含结晶浓缩液打出系统外。浓缩液1500kg/h中含有167kg的硫酸钠盐，和1333kg的饱和液体。

2、水汽走向

①降膜分离器SE01和结晶分离器SE02在蒸发的过程中产生的

3.5t/h 90℃二次蒸汽经过压缩机C01升温升压后达到102℃，去

强制循环蒸发器HE04的壳程，然后进入降膜蒸发器HE03壳程，二次蒸汽与管程内的物料换热后冷凝成水排出系统，管程内的物料蒸发或者升温。冷凝水量为3.5t/h，温度约为102℃。

②200kg/h 120℃鲜蒸汽在鲜蒸汽板换HE02内与进入原料进行

换热，冷凝水量0.2t/h。

③强制循环蒸发器HE04、降膜蒸发器HE03、鲜蒸汽板换HE02

冷凝下来的3.7t/h 102℃的蒸馏水自流到蒸馏水罐T02，经蒸馏水泵P02打到蒸馏水板换HE01与进入系统的原料换热，温度降低到35℃后排出系统。

3、设计参数

正常蒸发时降膜蒸发器和强制循环蒸发器效壳程加热蒸汽温度为102℃（约1088mbar），蒸发温度90℃r（约701mbar），温差为12℃，浓缩液沸点升高取6℃，从而确保系统蒸发稳定。系统设计进料量5t/h，蒸发水量3.5t/h，出料量为1.5t/h。蒸发参数如下表：

第三部分岗位操作 :进料预热.稳定蒸发.停车卸料

主要设备性能

1 预热器

多数情况下待蒸发的溶液在进入蒸发器前都必须预热。本系统中，采用两个板式换热器对待处理原料液进行预热。蒸汽冷凝水和鲜蒸汽为热介质，进料液为冷介质，在板式预热器中，冷热介质进行热交换，将原料液预热到蒸发温度。

2 蒸发器

需要蒸发的溶液在蒸发器里和热源蒸汽进行换热，产生蒸发。根据不同溶液的性质来选择不同类型的蒸发器。根据用户需要处理硫酸钠、三单体、甲醇、其他有机物组成的混合溶液（硫酸钠5%左右，甲醇含量0.5-1%，有机物含量为15%）的性质，本系统选择材质为316L的降膜加强制循环蒸发器。降膜蒸发器通过降膜循环泵来建立循环，管内液体通过重力和真空的诱导作用，成均匀膜状自上而下流动，流动过程中被壳程蒸汽加热汽化，产生的蒸汽和液体进入分离器进行分离。在强制循环蒸发器内，物料有一个高流速，不容易产生堵管的情况。

（1）蒸汽采用多通道进入加热室，并设置了公司自行设计的

特殊装置，有效避免了高速蒸汽流对加热管的冲击。

（2）对加热管束在管板上的排列方式作了充分的考虑，能使加热蒸汽迅速到达管束的深处，并在加热室内均匀分布，

提高蒸汽的加热效率。

（3）管板上管孔的特殊设计以及独特的液压胀管技术，保证了胀管的紧密性，同时不增加应力。

（4）特殊的构造能自动消除液面上厚厚的泡沫层，使二次蒸汽从液面上逸出时，夹带量最小。

3 分离器

用于蒸汽和液体的分离，根据不同溶液的性质可以选择不同的分离器，一般有离心分离器，重力分离器或者有特殊结构的分离器。本系统蒸发硫酸钠溶液，有少量结晶出现，因此在高浓度蒸发时采用结晶分离器，在分离器的底部采用锥形封头，析出的结晶不会在分离器内沉积。

分离器顶部安装的挡板可以实现更好的气液分离作用。

4 MVR压缩机系统

由原装进口的蒸汽压缩机、以及带动蒸汽压缩机的原装进口的马达以及变频器组成。这部分MVR系统是本套设备的核心部分，从分离器出来的二次蒸汽通过蒸汽压缩机的压缩升温，再打入蒸发室加热物料，达到循环利用二次蒸汽的目的，从而也节省了能源。优点如下：