(完整版)三效蒸发与MVR工艺的比较
机械蒸汽再压缩式蒸发器(MVR)
机械蒸汽再压缩式蒸发器(MVR),是将二次蒸汽经压缩机压缩后,使加热热量得到循环利用。
该系统能耗低,结构简单,运行稳定,无需冷凝器、冷却塔等设备,也无需生蒸汽、冷却水等公用工程。
该技术也适用于企业原有的多效蒸发系统的改造。
以每年蒸发量为10吨/小时的蒸发器为例,MVR运行费用比三效蒸发器的节省367.2万元。
技术特点:1)低能耗、低运行费用;2)占地面积小;3)公用工程配套少,工程总投资少,4)运行平稳,自动化程度高;5)无需原生蒸汽;6)可以在40℃以下蒸发而无需冷冻设备,特别适合于热敏性物料。
技术参数:1)蒸发一吨水需要耗电为23-70度电;2)可以实现蒸发温度17-40℃的低温蒸发(无需冷冻水系统);3)无需生蒸汽;4)无需冷凝器以及冷却水。
应用推广情况:■ 蒸发浓缩■ 蒸发结晶■ 低温蒸发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。
工艺流程的优化设计是投资节省的关键所在,例如,优化设计液柱静压,使冷凝水不回流,不倒灌,这样通常的多台冷凝水罐,只需设计一台就可以。
就蒸发器形式而言,要优先选择降膜蒸发器,因为降膜没有液柱静压力,纯热温差显著高于其它形式。
如果出于物料特性的原因选择其它形式的蒸发器,那么也应强化管内循环流速的设定,实验证明,提高流速可以使所需蒸发面积明显减少。
三效蒸发器优势、劣势与使用经验
三效蒸发器是多台单效蒸发器的组合,其中一般三效蒸发器都是由三个加热室,三个分离室,冷凝器,预热器循环泵组成。
其特点是利用前效产生的二次蒸汽对后效加热室进行加热然后使得液体沸腾蒸发,一般每效必须由一定的温差,每效必须由一定的压力降,与普通的直接搅拌罐蒸发等由于二次蒸汽的利用,所以蒸汽能耗降低。
三效蒸发器与MVR 蒸发器有哪些优势与劣势下面进行比较:优势部分:控制点相对较少,采用plc或者dcs控制较为简单。
在蒸汽余热充足,或者蒸汽价格且相对价格低廉的地区,竞争力很强。
对于沸点升高高的物料,相较于MVR蒸发器,操作弹性更大,适用性强。
组成部分比较简单,分为静设备与机泵等动力设备,设备故障率与检修率低。
一次性投资部分,相对于MVR蒸发器投资较低。
相对于普通蒸发来说,比较节能一些。
对于分盐等场合,由于三效蒸发器的温度阶梯与压力阶梯,有利于分盐流程的设计。
三效蒸发器的劣势:需要外界不断地提供大量加热蒸汽,能耗部分比MVR蒸发器高;末效产生的二次蒸汽也需要由冷凝系统冷凝,需要较大的冷却循环水能量并浪费了末效二次蒸汽的能量;由于要设置蒸汽产生设备和冷凝设备使得三效系统需要厂家得有蒸汽与循环冷却水的场合,对于没有这些条件的,重新上蒸汽锅炉与循环水系统,投资增加。
三效蒸发器经验和注意事项如下:1.一般事故池或者紧急排放池在设计阶段要考虑上,要不真要是停电停车需要检修等情况,蒸发器内物料将是一个比较麻烦的问题。
2. 如果遇到比较容易堵管或者结晶的物料,管线的倾斜角度与冲洗排净伴热等情况需要考虑,要不真堵管了,处理将是一个费劲的事。
3. 如遇见紧急情况,在生产中,首先停止蒸汽,防止出现更大的问题。
4. 机泵选择中尽量选择转速稍微慢一些,叶轮大点的泵,这种机泵由于转速比较低,故障率相对要好一些。
5. 机泵的机封冷却水尽量使用软水并单独配置机封水系统,以前很多使用循环水,由于循环水比较脏,很容易造成机械密封损坏。
6. 真空泵可以选择水环式或者水喷射式真空泵,遇到腐蚀比较严重的场合可以优先考虑PPR水喷射真空泵。
高盐废水蒸发工艺选择:单效多效MVR
高盐废水蒸发工艺选择:单效/多效/MVR 概述高盐废水是在工业生产、化学合成、冶炼等领域中产生的,其处理难度较大。
常规的废水处理方法如生物降解、化学沉淀等难以处理高浓度盐水废水。
而蒸发技术可以将水分从高浓度废水中挥发掉,达到削减体积、提高浓度的目的。
本文将介绍三种高盐废水蒸发工艺:单效、多效、MVR,并分析其优缺点以及适用场景。
单效蒸发工艺单效蒸发工艺是最简单的一种蒸发技术。
其原理是将高盐废水加热到沸点,使水分蒸发,然后冷凝回收。
这种工艺适用于废水浓度较低的场景,废水的挥发量较小,需要较长的处理时间。
通常单效蒸发器的处理效率在15%~25%之间。
优点•设备简单,操作简单;•能够良好地处理一些浓度较低的废水。
缺点•废水处理时间较长,效率较低;•废水处理成本较高,能耗较大。
适用场景•废水浓度较低,不含有毒害物质;•废水处理量较小,处理的时限不紧。
多效蒸发工艺多效蒸发工艺是将单效蒸发器连接成多级,将蒸发失去的热量通过热量交换器传递给下一级蒸发器,达到节能的目的。
多效蒸发技术通常分为二效、三效、四效等,能够加添废水处理的效率,提高蒸发器的处理水平,将废水浓缩度提高至50%~70%。
优点•处理效率高,能够快速处理高浓度废水,节省处理时间;•设备占地面积小,能耗低。
缺点•设备多而杂,运行成本高,维护、保养难度较大;•对废水浓度变化较为敏感,需要搭配调整。
适用场景•废水浓度较高,需要快速处理;•废水处理量较大,需要较短的处理周期。
MVR蒸发工艺MVR(Mechanical Vapor Recompression )蒸发工艺是基于机械压缩对低级蒸汽进行加热,实现蒸发过程的再循环利用,使蒸汽压力渐渐上升来完成水的蒸发,并以小型离心压缩机为核心设备。
MVR蒸发与其他工艺相比,具有能耗低、设备体积小、处理效率高、操作易于自动化掌控等优点。
MVR 蒸发器处理效率相对于其他工艺高出很多,除了节省电力外也更环保。
同时MVR的出水质量高,最后的浓缩效率也特别高。
(完整版)三效蒸发与MVR工艺的对比研究
(完整版)三效蒸发与MVR工艺的对比研究引言蒸发是一种常用的物质浓缩方法,广泛应用于化工行业。
在化工过程中,三效蒸发和MVR工艺是两种常见的蒸发技术。
本文旨在比较三效蒸发和MVR工艺在能耗、操作灵活性和节能效果等方面的差异,以便选择适合具体应用场景的蒸发工艺。
能耗比较操作灵活性比较三效蒸发通常需要大量的设备和能耗,操作比较复杂。
而MVR工艺相对来说较为简单,只需设置压缩机等设备即可实现蒸发操作。
此外,由于三效蒸发需要耦合多个效,一旦其中一个效出现故障,可能会影响整个蒸发过程的正常运行;而MVR工艺由于结构简单,容易维修和维护。
节能效果比较三效蒸发通过多效耦合和废热利用来实现节能效果。
但是由于废热的量和温度有限,其节能效果也受到限制。
而MVR工艺利用压缩机将蒸汽压缩后再利用,有效地提高了蒸发过程中的能量利用率,节能效果更为显著。
结论根据对三效蒸发和MVR工艺的对比研究,我们可以得出以下结论:1. 在能耗方面,MVR工艺相对于三效蒸发具有更低的能耗。
2. 在操作灵活性方面,MVR工艺相对于三效蒸发更为简单,并且易于维护。
3. 在节能效果方面,MVR工艺相对于三效蒸发具有更显著的节能效果。
因此,根据具体的应用场景和需求,我们可以选择适合的蒸发工艺。
对于对能耗要求较高的场景,MVR工艺是一个可行的选择;而对于要求操作简便和容易维护的场景,MVR工艺也是一个较好的选择。
总的来说,根据具体情况灵活选择蒸发工艺可以更好地实现节能效果和提高工艺效率。
以上是三效蒸发与MVR工艺的对比研究,希望能为相关研究和实际应用提供一定的参考。
(800字,字数:426)。
(完整版)三效蒸发与MEE工艺的比较
(完整版)三效蒸发与MEE工艺的比较引言蒸发是一种用于将溶液中的溶质分离出来的常见工艺。
在实际工业生产中,三效蒸发和多效蒸发(MEE)是常用的蒸发工艺。
本文将比较三效蒸发与MEE工艺在效率、耗能、操作简便性等方面的优劣。
三效蒸发三效蒸发是指通过顺序利用三个独立的蒸发器实现连续蒸发过程的工艺。
每个蒸发器都具有独立的热源和冷源,并且蒸发器之间通过传热介质连接。
三效蒸发工艺具有下列优点:- 高效性:蒸发器之间的传热介质可使热能得到充分利用,从而提高能量利用率。
- 低能耗:通过连续多级蒸发,可以降低能源消耗。
- 适用范围广:可以适用于多种溶液的蒸发工艺。
然而,三效蒸发工艺也存在一些不足之处:- 设备复杂:每个蒸发器都需要独立的热源和冷源,增加了设备投资和运行成本。
- 操作难度较大:蒸发器之间的传热介质需要准确控制,操作难度较大。
- 对蒸发器材质要求高:由于传热介质的腐蚀性,蒸发器需要使用耐腐蚀材料,增加了设备成本。
MEE工艺MEE工艺是一种多效蒸发技术,利用多个蒸发器和压缩器来实现连续蒸发过程的工艺。
与三效蒸发相比,MEE工艺有以下优势:- 更高的热效率:通过多级蒸发和压缩,能源利用率更高。
- 小空间占用:MEE工艺可以将多个蒸发器和压缩器集成在一个装置内,节省了空间。
- 减少废弃物排放:MEE工艺可以有效回收低浓度废液中的溶质,减少了废液排放量。
然而,MEE工艺自身也存在一些劣势:- 高能耗:虽然在能源利用率方面MEE工艺更高,但由于需要使用压缩器,因此整体能耗较高。
- 技术要求高:MEE工艺需要精确控制蒸发器和压缩器的操作过程,技术要求较高。
- 设备成本高:MEE工艺需要使用多个蒸发器和压缩器,增加了设备投资成本。
结论三效蒸发与MEE工艺各有其优劣势。
在选择蒸发工艺时,应综合考虑生产规模、能源消耗、设备成本以及操作难度等因素。
三效蒸发工艺适用于设备投资较小、操作要求相对简单的场景;而MEE工艺适用于有较高能耗要求和回收成分较低的废液处理场景。
多效蒸发与MVR蒸发之争
多效蒸发与MVR蒸发之争第一篇:多效蒸发与MVR蒸发之争目前,就MVR和多效蒸发的争论很多,都是各说各有理。
笔者认为要讨论这个问题,需要考虑蒸汽费用、电费、材料费用等三个方面。
以蒸汽价格200元/吨为例,热压泵型三效蒸发一吨水所需蒸汽成本在200/3=67元,MVR则主要是蒸汽压缩机的电费,其蒸发一吨水电费约为30元,很显然每蒸发一吨水,MVR能省下37元,一年按300天*24小时计算,MVR能省下37*300*24/10000=26.64 万元/年从投资成本来看,316L材质的三效每吨蒸发量,投资在25-30万之间,而MVR在75-80万,MVR需要50万的额外投资,MVR需要工作1年10个月,方能弥补多余的投资,这个还是比较划算的。
如果材质换成钛材,316L材质的三效每吨蒸发量,投资在50-60万之间,而MVR在150-160万,MVR需要100万的额外投资,MVR 需要工作3年8个月,方能弥补多余的投资,这样就不划算了。
如果蒸汽成本降为150元每吨,热压泵型三效蒸发一吨水所需蒸汽成本在150/3=50元,MVR则主要是蒸汽压缩机的电费,其蒸发一吨水电费约为30元,很显然每蒸发一吨水,MVR能省下20元,一年按300天*24小时计算,MVR能省下20*300*24/10000=14.4 万元/年即使采用316L材质,MVR需要工作3年6个月,方能弥补多余的投资,显然不划算。
综上所述,钛材的蒸发器应该优先考虑热压泵型三效,316L材质的蒸发器,如果蒸汽价格高于200元/吨,则应该采用MVR,反之多效更划算重庆渝荷化工设备有限公司宋春林博士***第二篇:蒸发一、实施前的设想《蒸发》是青岛版科学教科书五年级上册“水循环”单元中的第一课。
通过对本课教材的研究,我首先确立本课教学目标:(一)体验自主学习,自主发现的乐趣;体验科学探究要尊重证据;愿意合作与交流。
(二)掌握科学探究的一般方法;掌握如何做对比实验;培养学生动手实验能力,学会用实验的方法解决问题。
三效MVR与三效蒸发技术的能耗对比分析
第37卷,总第215期2019年5月,第3期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.37,Sum.No.215May.2019,No.3三效MVR 与三效蒸发技术的能耗对比分析李志新,王亚雄(内蒙古科技大学化学与化工学院,内蒙古 包头 014000)摘 要:对于海水淡化过程中的高能耗问题,将多效蒸发和MVR 工艺相结合,提出多效MVR 节能工艺的新思路。
介绍了三效MVR 蒸发系统的工作原理,用人工配制的氯化钠溶液模拟海水,以1t /h 氯化钠溶液为例,对三效MVR 和三效蒸发技术进行能耗对比分析。
分析结果显示,三效MVR 蒸发系统每年可节省308697.6元的加热蒸汽费用,并且还省去了末效蒸汽冷凝的装置,因此每年还可节省85564.8元的冷凝水费用,相当于节省了63.6%的标准煤。
关键词:MVR ;多效蒸发;氯化钠;节能;能耗中图分类号:TQ115 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2019)03-0244-04Contrastive Analysis on Energy Consumption in Three -effect MVRand Three -effect Evaporation TechnologyLI Zhi -xin,WANG Ya -xiong(School of Chemistry and Chemical Engineering,Inner Mongolia University of Scienceand Technology,Baotou 014000,China)Abstract :In order to solve the high energy consumption problem during the desalination process,a new i⁃dea of multi -effect MVR energy -saving technology is designed by combining multi -effect evaporation with MVR technology.The working principle of three -effect MVR evaporation system is carefully stud⁃ied.In this work,the seawater was simulated with the artificially prepared NaCl solution.A contrastive analysis on energy consumption in three -effect MVR evaporation technology and traditional multi -effect evaporation technology was conducted when the fluid quantity of NaCl solution is 1t /h during the desali⁃nation process.The results show that the three -effect MVR can save the steam heating cost of 308697.6yuan annually.In addition,it can also omit the last effect of condensing device and thus save the conden⁃sate water cost of 85564.8yuan per year (the equivalent of 63.6%standard coal).Key words :mechanical vapor recompression;triple -effect evaporation;NaCl;energy saving;energyconsumption收稿日期 2018-09-14 修订稿日期 2019-01-03作者简介:李志新(1993~),男,硕士研究生,研究方向为多效MVR 设备研发方向。
(完整版)MVR蒸发器工艺介绍
江苏赛格尔环保工程有限公司专业从事MVR蒸发器、罗茨、离心蒸气压缩机等核心成套设备的研发、设计、制造。
集聚了在节能
环保蒸发器领域的专家和科技人才,组成了MVR高效节能蒸发器及蒸汽压缩机的设计和制造精英团队,致力于成为一流的蒸发浓
缩结晶的工艺设计者,设备制造者,运行管理服务提供者,节能
技术领跑者。
公司致力于高浓度高盐废水处理及资源化利用,立
志成为该领域的先锋。
公司开发的MVR蒸发器具有应用领域宽广、高效节能、全自动无人值守和组态实时监控等特点,可广泛应用
在环保、制糖、制药、化工、食品、等节能减排和环境保护领域,为企业和城市环境提供了真正实现“零排放”的全套技术解决方
案。
※公司愿景
永恒节能,永恒环保。
※公司理念
责任:对社会负责、对企业负责、对客户负责、对员工负责。
创新:持续不断地进行技术创新、经营创新、管理创新。
精神:认真负责、追求卓越。
※公司目标
打造卓越品质,成就行业品牌。
三、MVR工艺介绍。
化工清洗废水零排放项目MVR蒸发结晶-技术方案
化工清洗废水零排放项目技术部分目录第一章设计说明 (3)1.1处理能力 (3)1.2进水水质 (3)1.3处理要求情况 (3)第二章工艺设计 (4)2.1工艺选择 (4)2.2设计思想 (4)第三章蒸发系统设计 (6)3.1MVR蒸发系统参数设计 (6)3.2MVR蒸发系统流程框图 (7)第四章设备清单 (8)第五章公用工程消耗一览表 (11)第六章稳定性保障 (12)6.1系统设计 (12)6.2防堵设计 (12)6.3防垢除垢 (13)6.4罗茨压缩机 (15)6.5设备保障 (15)6.6安全保证 (16)第七章总体设计 (18)7.1原则 (18)7.2平面布置 (18)7.3竖向设计 (18)1.1处理能力进水量按1吨/小时设计1.2进水水质组成见下表:1.3处理要求情况处理要求:零排放,出杂盐。
2.1工艺选择1)来料盐属于高盐废水,因此选择蒸发结晶工艺来进行处理。
从表MVR和三效蒸发的比较可知,MVR蒸发结晶系统具有较大的运行成本的优势。
因此本系统采用MVR工艺。
2)强制循环工艺具有以下特点:◆传热系数大◆适合粘度较大或含有颗粒的物料◆抗盐析、抗结垢2.2设计思想1)根据所提供的水质情况,本蒸发系统,进水量为1m3/h,TDS 3.9%。
2)整个系统产生的废气排至业主废气处置系统。
3)管道排布优化:a)出料管道设计有冲洗水注入口,如果积攒结晶,可以开自来水进行溶解清洗,无需拆解管道。
b)出料管道采用分段安装,即可以分段拆解,如果结晶堵塞可快速分段进行清理,大大降低了堵塞后的清理工作。
c)出料管道采取出料泵推动流体一直循环流动的设计,避免了物料在管内流速低,温降大,而析出结晶堵塞管道的可能。
6)设备防堵措施:针对易结晶、易堵塞的特性,对出料管道系统做了独特的设计:采用高速循环出料设计,使浓缩液在出料管路内保持高速的流动状态,从而降低浓缩液在管道内的停留时间,并配备优良的保温措施,最大限度的避免浓缩液在管道内冷却结晶,降低了堵管的机率。
MVR蒸发器与传统三效蒸发器对比
比较事项MVR预浓缩+三效工艺(两套)传统三效工艺
操作难度全自动
运行灵活,操作性强
采用两套(单套处理47.5T/H),当MVR预
浓缩或三效系统需维护时,无需整个系统生
产线停机,预浓缩与后续三效系统灵活搭配,
维持系统50%~100%的处理量全自动
操作性差,某效出故障需全系统停机维修,经济性差
占地面积略小大
消耗循环冷却水成本少量(以95T/H处理量计算,需循环冷却水
量360T/H,消耗补充水量4.15T/H)
非常大(以95T/H处理量计算,末效需循环冷
却水量4100T/H,消耗补充水量约38.5T/H)
能耗高能耗低(以95T/H处理量计算,每小时消耗蒸汽量约3.5T/H,电3277.5KW.H,折合吨水
价格约7.68元/T)能耗高(以95T/H处理量计算,每小时消耗蒸汽量约37T/H,电650KW.H,折合吨水价格约12.92元/T)。
三效蒸发器优势分析
三效蒸发器的优势分析
三效蒸发器是多台单效蒸发器的搭配组合,在这当中一般来说三效蒸发器基本都是由三个加热室,三个分离室,冷凝器,预热器循环水泵组合而成。
三效蒸发器,是一种提取浓缩设备,采用列管式循环外加热工作原理,物理受热时间短、蒸发速度快、浓缩比重大,有效保持物料原效,节能效果显著,广泛适合于制药、化工、食品、轻工等的液体物料的蒸发浓缩工艺过程。
本设备采用列管式循环外加热工作原理,物料受热时间短、蒸发速度快,浓缩比重大,有效保持物料原效。
其基本特征是运用前效会产生的第二次蒸汽对后效加热室开展加热随后促使液态沸腾多效蒸发,一般来说每效务必由一定的温度差,每效务必由一定的压力降,与普通级的可以直接搅拌罐多效蒸发等主要是因为第二次蒸汽的运用,所以蒸汽能源消耗大幅度降低。
三效蒸发器与MVR蒸发器有哪些方面优劣势分析接下来开展相对比较:优势部分:
1、控制点相对来说较少,选用plc或是dcs控制相对比较简单。
2、在蒸汽余热充裕,或是蒸汽价钱且相对来说质优价廉的地域,竞争能力很强。
3、针对沸点升高高的原材料,相比较于MVR蒸发器,实际操作延展性更高,适用范围强。
4、组成部分相对比较简单,可分为静设备与机泵等动力设备,
设备故障率与检查维修率低。
5、一次性地项目投资组成部分,相对来说于MVR蒸发器项目投资较低。
6、相对来说于普通级多效蒸发而言,相对比较环保节能一部分。
7、针对分盐等公共场合,主要是因为三效蒸发器的温度阶梯与压力阶梯,有利于分盐流程的设计。
(完整版)三效蒸发与MVR工艺的比较
多效蒸发与MVR工艺的比较高盐废水,国内外对高含盐有机废水的处理,没有简单易行、成本费用很低的方法,其处理方法主要有三效蒸发、MVR等处理工艺。
三效蒸发:三效蒸发器由三组加热器、三组分离器、预热器、泵组、稠厚器、母液罐、离心机、电气仪表控制及阀门、管路等组成。
三组蒸发器以串联的形式运行,组成三效结晶蒸发器。
整套蒸发系统采用连续进料、连续出料的生产方式。
高含盐废水首先进入一效强制循环结晶蒸发器,结晶蒸发器配有循环泵,将废水打人蒸发换热室,在蒸发换热室内,外接蒸气液化产生汽化潜热,对废水进行加热。
由于蒸发换热室内压力较大,废水在蒸发换热室中在高于正常液体沸点压力下加热至过热.加热后的液体进入结晶蒸发室后,废水的压力迅速下降导致部分废水闪蒸,或迅速沸腾。
废水蒸发后的蒸气进人二效强制循环蒸发器作为动力蒸气对二效蒸发器进行加热,未蒸发废水和盐分暂存在结晶蒸发室.一效、二效、三效强制循环蒸发器之间通过平衡管相通,在负压的作用下,高含盐废水由一效向二效、三效依次流动,废水不断地被蒸发,废水中盐的浓度越来越高,当废水中的盐分超过饱和状态时,水中盐分就会不断地析出,进入蒸发结晶室的下部的集盐室。
吸盐泵不断将含盐的废水送至旋涡盐分离器,在旋涡盐分离器内,固态的盐被分离进入储盐池,分离后的废水进入二效强制循环蒸发器加热,整个过程周而复始,实现水与盐的最终分离.MVR蒸发:MVR蒸发器由加热器、分离器、预热器、蒸汽压缩机、泵组、稠厚器、母液罐、离心机、电气仪表控制及阀门、管路等组成。
MVR蒸发器的工作过程是低温位的蒸汽压缩机对物料蒸发产生的二次蒸汽进行压缩做功,提高二次蒸汽的压力和温度、热焓增加,将电能转化为热能,升温后的二次蒸汽回到蒸发系统,对物料加热,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,整个蒸发过程中不需要生蒸汽.经过压缩机压缩的二次蒸汽被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液保持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水,排出系统,被加热的物料经汽化浓缩后作为终产物排出系统,在整套MVR蒸发系统中,原来要被废弃的蒸汽有了利用价值,回收潜热,效率能大幅提高50%以上。
三效MVR与三效蒸发技术的能耗对比分析
㊀第37卷ꎬ总第215期2019年5月ꎬ第3期«节能技术»ENERGYCONSERVATIONTECHNOLOGYVol 37ꎬSum No 215May 2019ꎬNo 3㊀三效MVR与三效蒸发技术的能耗对比分析李志新ꎬ王亚雄(内蒙古科技大学化学与化工学院ꎬ内蒙古㊀包头㊀014000)摘㊀要:对于海水淡化过程中的高能耗问题ꎬ将多效蒸发和MVR工艺相结合ꎬ提出多效MVR节能工艺的新思路ꎮ介绍了三效MVR蒸发系统的工作原理ꎬ用人工配制的氯化钠溶液模拟海水ꎬ以1t/h氯化钠溶液为例ꎬ对三效MVR和三效蒸发技术进行能耗对比分析ꎮ分析结果显示ꎬ三效MVR蒸发系统每年可节省308697.6元的加热蒸汽费用ꎬ并且还省去了末效蒸汽冷凝的装置ꎬ因此每年还可节省85564.8元的冷凝水费用ꎬ相当于节省了63.6%的标准煤ꎮ关键词:MVRꎻ多效蒸发ꎻ氯化钠ꎻ节能ꎻ能耗中图分类号:TQ115㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1002-6339(2019)03-0244-04ContrastiveAnalysisonEnergyConsumptioninThree-effectMVRandThree-effectEvaporationTechnologyLIZhi-xinꎬWANGYa-xiong(SchoolofChemistryandChemicalEngineeringꎬInnerMongoliaUniversityofScienceandTechnologyꎬBaotou014000ꎬChina)Abstract:Inordertosolvethehighenergyconsumptionproblemduringthedesalinationprocessꎬanewi ̄deaofmulti-effectMVRenergy-savingtechnologyisdesignedbycombiningmulti-effectevaporationwithMVRtechnology.Theworkingprincipleofthree-effectMVRevaporationsystemiscarefullystud ̄ied.InthisworkꎬtheseawaterwassimulatedwiththeartificiallypreparedNaClsolution.Acontrastiveanalysisonenergyconsumptioninthree-effectMVRevaporationtechnologyandtraditionalmulti-effectevaporationtechnologywasconductedwhenthefluidquantityofNaClsolutionis1t/hduringthedesali ̄nationprocess.Theresultsshowthatthethree-effectMVRcansavethesteamheatingcostof308697.6yuanannually.Inadditionꎬitcanalsoomitthelasteffectofcondensingdeviceandthussavetheconden ̄satewatercostof85564.8yuanperyear(theequivalentof63.6%standardcoal).Keywords:mechanicalvaporrecompressionꎻtriple-effectevaporationꎻNaClꎻenergysavingꎻenergyconsumption收稿日期㊀2018-09-14㊀㊀修订稿日期㊀2019-01-03作者简介:李志新(1993~)ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为多效MVR设备研发方向ꎮ㊀㊀蒸发浓缩是一种基本的化工单元操作ꎬ广泛应用于化工㊁轻工㊁医药㊁冶金㊁食品加工㊁海水淡化㊁污水处理㊁原子能等领域中ꎮ蒸发浓缩操作主要通过使用源源不绝的生蒸汽作为热源ꎬ关于低浓度㊁处理量大的物料ꎬ生蒸汽的消耗所带来的能耗是相当可观的ꎬ节能成为目前摆脱能源短缺束缚的重要途径之一[1]ꎬ合理使用能源ꎬ提高能源利用率是蒸发过程中必须重视的问题[2]ꎮ对于一些需要购买蒸汽的企业ꎬ随着市场蒸汽价格的不断上涨ꎬ蒸汽运行的442成本也越来越高ꎬ企业的负担明显增大ꎮ因此如何减少装置蒸汽的运行成本㊁使能耗降低ꎬ以此来达到节约能源的目的ꎬ是目前蒸发浓缩工艺亟待解决的问题ꎮ目前ꎬ大多企业广泛使用多效蒸发技术ꎬ利用前一效蒸发产生的二次蒸汽作为后一效蒸发器的热量来源ꎮ理论上多效蒸发的效数越多ꎬ所节省的生蒸汽越多ꎬ但随着蒸发器效数的增多ꎬ设备投资费和基建费也相应地增加ꎮ因此很多企业一般做到三效或者四效ꎮ但多效蒸发末效产生的蒸汽还存有很大的潜热利用价值ꎬ直接进入冷凝器无疑造成了巨大的能量浪费ꎬ如果这些蒸汽进入压缩机进行压缩后ꎬ使得二次蒸汽的温度㊁压力㊁热焓值得到大幅度的提升ꎬ得到的高品位的二次蒸汽可以重新进入第一效蒸发器内替代新鲜蒸汽进行换热ꎬ于是除了启动该系统时ꎬ需要通入一点蒸汽外ꎬ只要产生二次蒸汽ꎬ就可关闭新鲜蒸汽的加入ꎬ这样就充分利用了二次蒸汽的潜热ꎬ从而达到节能的目的ꎮ1㊀传统三效蒸发技术多效蒸发是应用最早的淡化方法ꎬ20世纪60年代末发展了低温多效蒸发海水淡化技术[3]ꎮ最大的低温多效淡化装置位于以色列的ASHDOD电厂ꎬ制水规模11.9万m3/dꎬ单机日产淡水1.7万m3/d[4-5]ꎮ多效蒸发的多个蒸发器中只有第一效使用生蒸汽ꎬ因此生蒸汽的使用量大为减少ꎮ若忽略热损失而沸点进料ꎬ单效蒸发的单位蒸汽消耗量e约为1ꎬn效蒸发的e约为1/nꎮ多效蒸发由于其具有换热性能好㊁动力消耗少㊁操作弹性大等优势ꎬ在海水淡化技术中占重要地位[6-7]ꎮKamali[8-9]等针对多效蒸发系统建立了质量和能量平衡方程ꎬ编制了计算程序进行求解ꎮ研究了系统效数㊁加热蒸汽温度㊁浓缩比等参数对系统造水比的影响ꎮ研究结果表明:多效蒸发海水淡化系统造水比随系统效数的增加而提高㊁随加热蒸汽温度的提高而降低㊁随系统浓缩比的增加而提高ꎮ李清方[10-11]等针对油田污水成分复杂㊁不适合膜法脱盐的特点ꎬ提出了用多效蒸发技术对油田污水进行集中脱盐的技术方案ꎮ建立了油田污水多效蒸发系统工艺流程的计算模型ꎬ分析了蒸发温度㊁效数等主要运行参数对系统性能的影响ꎮ传统的三效并流降膜蒸发工艺如图1所示其工作原理是ꎬ预热后的原料液经原料泵被输送到第一效蒸发器的顶部进料室ꎬ通过布液器进入列管内ꎬ与管外的生蒸汽进行热量交换ꎬ原料液以降膜形式蒸发ꎮ蒸发产生的浓缩液和二次蒸汽进入分离器内进行分离ꎬ分离出来的二次蒸汽进入第二效的加热室作为加热蒸汽ꎬ而分离后的浓缩液经泵打入到第二效蒸发器内进一步浓缩ꎮ第二效分离出来的二次蒸汽进入第三效的加热室作为加热蒸汽ꎬ产生的浓缩液经泵打入到第三效蒸发器内继续浓缩到规定的浓度后通过出料泵排出ꎬ第三效产生的二次蒸汽则全部送进冷凝器内进行冷凝ꎮ图1㊀三效蒸发工艺流程1-一效蒸发器ꎻ2-二效蒸发器ꎻ3-三效蒸发器ꎻ4-一效分离器ꎻ5-二效分离器ꎻ6-三效分离器ꎻ7-原料泵ꎻ8-一效循环泵ꎻ9-二效循环泵ꎻ10-出料泵ꎻ11-真空泵ꎻ12-冷疑器ꎻ13-冰箱多效蒸发是运用前一效产生的二次蒸汽作为后一效的热量来源ꎬ虽然在一定程度上节省了生蒸汽ꎬ但是第一效依然需要提供源源不绝地生蒸汽ꎬ并且从末效出来的二次蒸汽还需要用冷凝水进行冷凝ꎮ这样不仅需要担负冷凝水的费用还浪费了大量的蒸汽潜热ꎮ2㊀三效MVR蒸发技术目前对MVR系统工业运行的报道比较少ꎬ大多数还是仅仅停留在实验室运行阶段ꎮNarmineHA等[12]对埃及原子能管理局传热实验室产能为5t/d的单级MVR脱盐系统进行了研究ꎮ实验结果表明为保证水平管外较好的形成薄膜ꎬ浓海水的循环量为进料量的15~20倍ꎻ蒸汽过热度在15~20ħ范围内ꎻ生产率随着操作温度的升高而增大ꎮ周桂英[13]等对单级MVR处理麻黄素废液进行了实验研究ꎬ结果指出采用该技术获得的出水满足生产回用要求ꎻ系统节能效果显著ꎮ武江津[14]等采用单级MVR系统对高浓度洗毛废水处理进行了实验研究ꎬ结果表明该技术处理洗毛废水效果良好ꎮ综上可知ꎬ已有一些对MVR实验研究的报道ꎬ这些研究大多是针对单效MVR系统在实验室条件下的研究ꎮ然而对于多效MVR蒸发技术实验研究542还少有报道ꎮ而以实际工业运行为背景的研究无论是处理何种物料更是鲜有报道ꎮ因此ꎬ对多效MVR技术开展具有工业运行背景的研究ꎬ从实际运行上分析和把握系统的运行特征及规律ꎬ积累实际应用经验ꎬ是促使该技术工程化发展亟须进行的工作ꎮ三效MVR蒸发技术的工艺流程如图2所示ꎮ将末效蒸发器分离出来的二次蒸汽经压缩机压缩ꎬ其温度㊁压力升高ꎬ热焓增大ꎬ然后进入一效蒸发器加热室冷凝并释放出潜热ꎬ受热侧的料液得到热量后沸腾汽化产生二次蒸汽依次进入后一效蒸发器作为热源ꎬ第三效蒸发器产生的二次蒸汽经分离后再进入压缩机ꎬ周而复始重复上述过程ꎬ蒸发器蒸发的二次蒸汽源源不断地经过压缩机压缩ꎬ提高热焓ꎬ返回到一效蒸发器作为蒸发的热源ꎬ这样既省去了二次蒸汽冷却水系统ꎬ节约了大量的冷却水ꎬ还可以充分回收利用二次蒸汽的热能ꎬ省掉生蒸汽ꎬ达到节能的目的ꎮ图2㊀三效MVR蒸发工艺1-一效蒸发器ꎻ2-二效蒸发器ꎻ3-三效蒸发展ꎻ4-一效分离器ꎻ5-二效分离器ꎻ6-三效分离器ꎻ7-原料泵ꎻ8-一效循环泵ꎻ9-二效循环泵ꎻ10-出料泵ꎻ11-压缩机3㊀能耗对比分析用1t/h氯化钠溶液的蒸发浓缩作为研究对象ꎬ对使用三效MVR蒸发和传统多效蒸发技术的工艺流程进行能耗对比分析ꎮ工艺条件:进料量F=1t/hꎬ料液初始浓度x0=3.8%ꎬ完成液浓度为x3=18%ꎬ蒸发温度为T1=99.6ħꎬ加热蒸汽温度为T2=104.5ħꎬ末效蒸汽出口温度为T3=85.6ħꎮ因此压缩机温升应该达到әt=T1-T3=104.5-85.6=18.9ħꎬ目前压缩机能达到的最大温升范围为15~25ħꎮ因此三效MVR工艺完全可行ꎮ3.1㊀加热蒸汽消耗量多效蒸发主要是第一效耗费加热蒸汽ꎬ依据物料衡算W=Fˑ(1-X0X3)=1000ˑ(1-0.0380.18)=790kg/h各效的热量衡算式为W1=η1(Dˑr1rᶄ1)W2=η2[W1rᶄ1rᶄ2+(Fcp0-W1cpw)t1-t2rᶄ2]W3=η3[W2rᶄ2rᶄ3+(Fcp0-W1cpw-W2cpw)t2-t3rᶄ3]考虑到各种温度差损失和蒸发器的热损失等ꎬ查阅资料书及文献[15]取上述数值后ꎬ代入热量衡算式计算可得多效蒸发加热蒸汽的消耗量为284.289kg/hꎮ一般工业蒸汽的价格为240元/tꎬ全年工作时间按照7200h来计算ꎬ因此多效蒸发每年的蒸汽费用为284.289ˑ7200ˑ0.24=491251.4元对于三效MVR蒸发ꎬ理论上ꎬ设备启动后正常运行时ꎬ不再需要外来蒸汽的供给ꎬ只需要压缩机耗费一定的电能即可ꎮ在本例中ꎬ根据已知条件ꎬ通过设计计算ꎬ压缩机的理论功率为㊀Wth=nn-1RgT1[(P2P1)n-1n-1]=1.251.25-1ˑ461ˑ85.6ˑ[(12060)1.25-11.25-1]=29.339kW式中㊀Wth 压缩机理论功率/kWꎻT1 进气温度/ħꎻP1 压缩机进气压强/kPaꎻP2 压缩机出口气体压强/kPaꎻRg 水蒸气气体常数/J (kg ħ)-1ꎬ取值461J/(kg ħ)ꎻn 多变系数ꎬ通常n=1.2~1.3ꎮ由于压缩机压缩二次蒸汽属于多变过程ꎬ压缩机多变效率和机械效率均取90%ꎬ因此在实际运行过程中ꎬ压缩机所消耗的总功率按下式计算WT=Wthηe ηm式中㊀WT 压缩机实际功率/kWꎻηe 机械效率/[%]ꎻηm 多变效率/[%]ꎮ压缩机实际功率为WT=Wthηe ηm=29.3390.9ˑ0.9=36.221kW工业电价为0.7元/kW hꎬ全年工作时间按照7200h来计算ꎬ则三效MVR蒸发系统每年所消耗的电费为36.221ˑ7200ˑ0.7=182553.8元因此根据上述数据ꎬ三效MVR较传统多效蒸642发ꎬ每年可以节省308697.6元ꎮ3.2㊀冷凝水消耗量冷凝水的温度为tw=25ħꎬ排出温度tk=30ħꎬ冷凝压力p=60kPaꎬ冷凝蒸汽量W3=246.192kg/hG=W(h-Cpwtk)Cpw(tk-tw)式中㊀G 冷凝水流量/kg h-1ꎻh 进入冷凝器二次蒸汽的焓/J kg-1ꎻW 进入冷凝器的流量/kg h-1ꎻCPW 水的比热容/J (kg ħ)-1ꎬ取值4.187ˑ103J/(kg ħ)ꎻtw 冷凝水的初始温度/ħꎻtk 水冷凝液混合物的排出温度/ħꎮ冷凝水的流量G=W3(h-Cpwtk)Cpw(tk-tw)=246.192ˑ(2652.1ˑ103-4.187ˑ103ˑ30)4.187ˑ103ˑ(30-25)=29711.088kg/h因此三效蒸发的冷凝水流量为29.71t/hꎮ冷凝水的处理费用为0.4元/tꎬ因此三效蒸发每年所使用的冷凝水费用为29.71ˑ0.4ˑ7200=85564.8元对于三效MVR蒸发系统来说ꎬ不仅末效产生的二次蒸汽可以升温升压后重新回到第一效作为热源ꎬ而且加热蒸汽的冷凝水又作为预热原料的热源ꎬ整个系统充分的回收利用了二次蒸汽的潜热ꎬ因此省掉了冷凝水系统ꎮ所以三效MVR比起传统的多效蒸发ꎬ每年还可以节省85564.8元的冷凝水费用ꎮ3.3㊀综合节能对比为了便于相互对比和在总量上进行研究ꎬ将三效MVR蒸发系统和多效蒸发系统各自耗费的能量转化为标准煤消耗量来进行比对ꎬ可以将三效MVR蒸发系统的节能效果直观地体现出来ꎮ按照1kWh电的等价热量为0.4kg的标准煤ꎬ1kg饱和蒸汽的等价热量为0.14kg的标准煤进行计算ꎬ使用三效MVR每年所耗费电的等价热量为104.316t标准煤ꎮ采用三效蒸发每年所消耗蒸汽的等价热量为286.563t标准煤ꎮ对比以上数据可以得出ꎬ相比于多效蒸发来说ꎬ使用三效MVR蒸发系统每年可以节省63.6%的标准煤ꎮ4㊀结论三效MVR蒸发系统既节省了加热蒸汽的用量ꎬ同时又不需要用冷却水冷凝末效的蒸汽ꎬ从而节省了冷却水的费用ꎬ可以说是节能显著的一种工艺流程ꎮ本文通过1t/h氯化钠溶液的蒸发浓缩作为研究对象ꎬ分析了三效MVR蒸发技术和传统多效蒸发技术的能耗问题ꎬ对比结果显示ꎬ使用三效MVR蒸发技术比传统的多效蒸发技术每年可节省308697.6元的加热蒸汽费用及85564.8元的蒸汽冷凝水费用ꎬ相当于节省了63.6%的标准煤ꎮ说明三效MVR蒸发节能效果明显ꎬ运行成本低ꎬ充分利用了二次蒸汽的潜热ꎬ设备一经启动ꎬ则不再需要新鲜蒸汽ꎬ只是需要一部分电能ꎬ使能耗大大降低ꎮ为三效MVR蒸发技术的推行使用提供了基础ꎮ参考文献[1]庞卫科ꎬ林文野ꎬ戴群特.机械蒸汽再压缩热泵技术研究进展[J].节能技术ꎬ2012ꎬ30(4):312-315.[2]张及瑞ꎬ居荫轩ꎬ张立强ꎬ等.三效蒸发系统第一效冷凝水热量回收利用()经济分析[J].节能技术ꎬ2004ꎬ22(2):22-24.[3]丁涛ꎬ王世昌.基于温差函数的低温多效蒸发海水淡化过程热力学分析[J].化工学报ꎬ2008ꎬ59(5):1078-1079.[4]艾钢ꎬ吴建平ꎬ朱忠信.海水淡化技术的现状和发展[J].净水技术ꎬ2004ꎬ23(3):25-26.[5]解利昕.水平管降膜蒸发海水淡化过程研究[D].天津:天津大学ꎬ2002(7):4-22.[6]LattemannSꎬHöpnerT.Environmentalimpactandim 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(完整版)多效蒸发与MVR工艺的比较
(完整版)多效蒸发与MVR工艺的比较
多效蒸发技术和MVR工艺都用于处理高浓度废水和液体含固体物质的水溶液。
这两种技术都能够达到零废水排放的目标,并节约能源和减少化学用品消耗。
然而,它们在操作、效率和成本等方面存在区别。
多效蒸发需要高温、压力和大量的蒸汽,这增加了运营成本。
相比之下,MVR工艺可以通过低温、低能耗的方法来完成这个过程。
MVR工艺的能耗比多效蒸发低30%至50%。
MVR工艺的占地面积小,操作过程较简单,几乎不需要人工干预,降低了人员成本,而且还可以实现自动化控制。
然而,MVR设备的投资成本比较高。
在处理废水时,多效蒸发技术对液体中的有机物质和颗粒物质具有很高的处理效率,处理后的浓缩物固体颗粒度小,可以直接销售或做成肥料。
MVR工艺对于一些高浓度的有机物质的处理效果不佳,经过处理的物质均匀度和颗粒度不如多效蒸发。
在具体选择技术时需要综合考虑废水的水质、水量、处理效果和维护成本等因素,进行合理的技术选择,以实现高效、经济、可持续的废水处理。
总之,无论是采用多效蒸发技术还是MVR工艺,其目的都是高效、经济地完成废水处理的任务。
而在实际选择中,需要根据实际情况,并综合考虑多方面因素,做出明智的选择和配置。
三效蒸发与MVR工艺的比较
多效蒸发与MVR工艺的比较高盐废水,国内外对高含盐有机废水的处理,没有简单易行、成本费用很低的方法,其处理方法主要有三效蒸发、MVR等处理工艺。
三效蒸发:三效蒸发器由三组加热器、三组分离器、预热器、泵组、稠厚器、母液罐、离心机、电气仪表控制及阀门、管路等组成。
三组蒸发器以串联的形式运行,组成三效结晶蒸发器。
整套蒸发系统采用连续进料、连续出料的生产方式。
高含盐废水首先进入一效强制循环结晶蒸发器,结晶蒸发器配有循环泵,将废水打人蒸发换热室,在蒸发换热室内,外接蒸气液化产生汽化潜热,对废水进行加热。
由于蒸发换热室内压力较大,废水在蒸发换热室中在高于正常液体沸点压力下加热至过热。
加热后的液体进入结晶蒸发室后,废水的压力迅速下降导致部分废水闪蒸,或迅速沸腾。
废水蒸发后的蒸气进人二效强制循环蒸发器作为动力蒸气对二效蒸发器进行加热,未蒸发废水和盐分暂存在结晶蒸发室。
一效、二效、三效强制循环蒸发器之间通过平衡管相通,在负压的作用下,高含盐废水由一效向二效、三效依次流动,废水不断地被蒸发,废水中盐的浓度越来越高,当废水中的盐分超过饱和状态时,水中盐分就会不断地析出,进入蒸发结晶室的下部的集盐室。
吸盐泵不断将含盐的废水送至旋涡盐分离器,在旋涡盐分离器内,固态的盐被分离进入储盐池,分离后的废水进入二效强制循环蒸发器加热,整个过程周而复始,实现水与盐的最终分离。
MVR蒸发:MVR蒸发器由加热器、分离器、预热器、蒸汽压缩机、泵组、稠厚器、母液罐、离心机、电气仪表控制及阀门、管路等组成。
MVR蒸发器的工作过程是低温位的蒸汽压缩机对物料蒸发产生的二次蒸汽进行压缩做功,提高二次蒸汽的压力和温度、热焓增加,将电能转化为热能,升温后的二次蒸汽回到蒸发系统,对物料加热,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,整个蒸发过程中不需要生蒸汽。
经过压缩机压缩的二次蒸汽被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液保持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水,排出系统,被加热的物料经汽化浓缩后作为终产物排出系统,在整套MVR蒸发系统中,原来要被废弃的蒸汽有了利用价值,回收潜热,效率能大幅提高50%以上。
(完整版)三效蒸发与VSA工艺的比较
(完整版)三效蒸发与VSA工艺的比较
引言
三效蒸发(Triple Effect Evaporation)和VSA工艺(Vacuum Swing Adsorption)是广泛用于工业领域的两种重要技术。
它们在处理污水、废水和气体分离等方面都有着广泛的应用。
本文将对三效蒸发和VSA工艺进行比较,从效率、成本和环境影响三个方面进行评估和分析。
1. 效率比较
三效蒸发通过多级蒸发,将废水中的溶解物质逐渐浓缩,最终使其达到浓缩度要求。
与之相比,VSA工艺通过吸附材料对气体分子进行选择性吸附和脱附,将目标气体从混合气中分离出来。
从处理效率上来看,三效蒸发在处理废水和污水方面表现出色,而VSA工艺在气体分离中有着较高的效率。
2. 成本比较
就成本而言,三效蒸发相对较高。
它需要大量的热能作为驱动力来实现废水的蒸发和浓缩。
而VSA工艺在气体分离中仅需电力
作为驱动力,相对来说成本较低。
此外,三效蒸发中所需的设备和维护成本也较高,而VSA工艺设备简单且维护成本较低。
3. 环境影响比较
在环境方面,三效蒸发对应用地区的热能需求较高,对能源消耗造成一定压力。
同时,在蒸发过程中,三效蒸发会释放大量蒸汽和污染物排放。
相反,VSA工艺不会产生任何废气和污染物排放,且其对环境的影响较小。
结论
综上所述,三效蒸发和VSA工艺在处理废水、污水和气体分离方面有着不同的优势和适用场景。
三效蒸发在废水处理方面效果显著,但成本较高且对环境影响较大;VSA工艺在气体分离方面效率较高,成本较低且对环境友好。
在实际应用中,应根据具体情况选择合适的工艺。
MVR蒸发器概述
MVR蒸发器产品简介一、技术特性二、???MVR蒸发器是英文(MechanicalVaporRecompression)的缩写,被称之为“机械式蒸汽再压缩”蒸发器。
它是国际上二十世纪九十年代末开发出来的一种新型高效节能蒸发设备。
MVR蒸发器是采用低温和低压汽蒸技术和清洁能源----“电能”,产生蒸汽,将媒介中的水分分离出来。
目前MVR是国际上最先进的蒸发技术,是替代传统蒸发器的升级换代产品。
目前该项技术只有北美和欧洲等一些发达国家掌握了该项技术在众多领域中的应用。
MVR蒸发器的基本原理是:在MVR蒸发器系统内,在一定的压力下,利用蒸汽压缩机对换热器中的不凝气(开始预热时)和水蒸汽(开始蒸发时)进行压缩,从而产生蒸汽,同时释放出热能。
产生的二次蒸汽经机械式热能压缩机(类似于鼓风机)作用后,并在蒸发器系统内多次重复利用所产生的二次蒸汽的热量,使系统内的温度提升5~20℃,热量可以连续多次的被利用,新鲜蒸汽仅用于补充热损失和补充进出料热焓,大幅度减低蒸发器对外来新鲜蒸汽的消耗。
提高了热效率,降低了能耗,避免使用外部蒸汽和锅炉(本蒸汽再压缩式节能蒸发器的主要运行费用仅仅是驱动压缩机的电能)。
由于电能是清洁能源,因此,MVR蒸发器真正达到了“零”污染的排放(完全没有二氧化碳的排放)。
在中国各级政府大力提倡节能减排的今天,MVR技术的应用具有特别重要的现实意义。
MVR蒸发器原理图如图一所示:图一图二为一小型MVR蒸发器的实照图二图三为一中型MVR蒸发器的实照图三图四为一大型MVR蒸发器图四三、MVR蒸发器的特点1.热效率高,节省能源,功耗低。
蒸发一顿水的能耗只相当于传统蒸发器的四分之一到五分之一。
节能效果十分显着。
2.运行成本低。
MVR蒸发器耗能一般是传统多效蒸发器三分之一到四分之一。
节省的运行费用将是一大笔企业利润。
以一个每小时蒸发50吨水的MVR蒸发器来说,若以购买蒸汽200元/吨计算(内地的平均价格,深圳的价格为300元/吨),传统蒸发器的每吨水成本约为50元/吨(每吨蒸汽可以蒸发4吨水),而MVR蒸发器为20元/吨。
(完整版)三效蒸发与TVR工艺的比较
(完整版)三效蒸发与TVR工艺的比较
1. 引言
2. 生产效率比较
三效蒸发在蒸发过程中利用多级蒸发,利用的蒸发热量高,可
以充分利用热能,提高蒸发效率。
相比之下,TVR工艺则通过热蒸汽再压缩,将低压的蒸汽压缩提高到较高压力,减少对外界蒸汽供
应的需求,从而提高了生产效率。
综合来看,在相同工况下,TVR
工艺的生产效率较高。
3. 能源消耗比较
在能源消耗方面,三效蒸发工艺需要较大的热蒸汽供应,这意
味着对于能源的需求较大。
而TVR工艺则通过热蒸汽再压缩,可
以充分利用已有的低压蒸汽,减少了对新鲜蒸汽的需求,从而降低
了能源消耗。
因此,在能源消耗方面,TVR工艺具有更大的优势。
4. 操作控制比较
在操作控制方面,三效蒸发工艺需要对多级蒸发过程进行控制,操作相对复杂。
而TVR工艺只需对热蒸汽再压缩设备进行控制,
操作相对简单。
此外,TVR工艺具有较好的适应性,能够应对不同的物料特性,而三效蒸发对物料的适应性较差。
因此,从操作控制的角度来看,TVR工艺更具有优势。
5. 结论
综上所述,三效蒸发和TVR工艺在生产效率、能源消耗和操作控制等方面存在着差异。
三效蒸发在生产效率方面较高,但能源消耗较大,并且操作相对复杂。
相比之下,TVR工艺的能源消耗较低,操作简单,适应性较好。
因此,在实际应用中,选择何种工艺需要根据具体情况和优势权衡来决定。
高盐废水的末端处理,选MVR还是三效蒸发?
作者:一气贯长空高盐废水的末端处理,选MVR还是三效蒸发?01 多效蒸发一、基本原理多效蒸发(以下简称MED)的原理是将多个蒸发器串联起来,前一个蒸发器的二次蒸汽作为下一个蒸发器的加热蒸汽,下一个蒸发器的加热室便是前一个蒸发器的冷凝器。
在多效蒸发系统中,只需要在第一效处加入新鲜蒸汽,在之后的前面一效蒸发塔顶产生的二次蒸汽,直接用作后续一效蒸发塔再沸器的加热介质,一效之后的蒸发塔就无需再引入新鲜的蒸汽,最后一效塔顶蒸汽可以用作低压力等级热源。
因此,其最大的优点是多次利用二次蒸汽的汽化和冷凝,可以显著减少新鲜蒸汽消耗量。
二、MED蒸发器类型MED蒸发器类型很多、按照蒸发压力、蒸发器类型、蒸发效数和物料流动方向分类,共四大类十五种:按蒸汽压力分为:常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发;按蒸发器类型分为:管式蒸发、板式蒸发和管板结合蒸发;按效数分为:二效、三效、四效、五效和六效蒸发;按物料流动分为:并流、逆流、混流和平流。
那么,MED蒸发器到底该如何比选?3个原则:1、逆流和混流效果均优于并流系统逆流多效蒸发能耗最小,并流多效蒸发能耗最大;混流多效蒸发系统的特性相对并流多效蒸发系统较好。
2、蒸发效数不是越多越好当效数增多时,热量利用的效率也随之有所降低,考虑到效数增加则设备的投资增大,故实际采用效数应该有一个最佳点。
比如对于一些些高沸点物系,只能采用二效或三效蒸发器。
3、考虑物料特性、热量衡算和不凝气截留程度等因素选择蒸发压力有研究表明,各效的压强除了与蒸发器的物料与热量衡算有关,还与物料的特性以及各效上下不凝气的节流程度的大小有关。
三、MED的优缺点1、MED的优点主要体现在以下5方面:(1)预处理简单,化学药剂消耗较少,加入阻垢剂即可。
(2)受热时间短,多采用管内冷凝和管外沸腾的双侧向变传热方法,传热面积小,传热系数高。
(3)操作弹性大,系统可以提供设计值40%~110%的产品水,而多级闪蒸和反渗透都不具备这么大的操作弹性。
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多效蒸发与MVR工艺的比较
高盐废水,国内外对高含盐有机废水的处理,没有简单易行、成本费用很低的方法,其处理方法主要有三效蒸发、MVR等处理工艺。
三效蒸发:三效蒸发器由三组加热器、三组分离器、预热器、泵组、稠厚器、母液罐、离心机、电气仪表控制及阀门、管路等组成。
三组蒸发器以串联的形式运行,组成三效结晶蒸发器。
整套蒸发系统采用连续进料、连续出料的生产方式。
高含盐废水首先进入一效强制循环结晶蒸发器,结晶蒸发器配有循环泵,将废水打人蒸发换热室,在蒸发换热室内,外接蒸气液化产生汽化潜热,对废水进行加热。
由于蒸发换热室内压力较大,废水在蒸发换热室中在高于正常液体沸点压力下加热至过热。
加热后的液体进入结晶蒸发室后,废水的压力迅速下降导致部分废水闪蒸,或迅速沸腾。
废水蒸发后的蒸气进人二效强制循环蒸发器作为动力蒸气对二效蒸发器进行加热,未蒸发废水和盐分暂存在结晶蒸发室。
一效、二效、三效强制循环蒸发器之间通过平衡管相通,在负压的作用下,高含盐废水由一效向二效、三效依次流动,废水不断地被蒸发,废水中盐的浓度越来越高,当废水中的盐分超过饱和状态时,水中盐分就会不断地析出,进入蒸发结晶室的下部的集盐室。
吸盐泵不断将含盐的废水送至旋涡盐分离器,在旋涡盐分离器内,固态的盐被分离进入储盐池,分离后的废水进入二效强制循环蒸发器加热,整个过程周而复始,实现水与盐的最终分离。
MVR蒸发:MVR蒸发器由加热器、分离器、预热器、蒸汽压缩机、泵组、
稠厚器、母液罐、离心机、电气仪表控制及阀门、管路等组成。
MVR蒸发器的工作过程是低温位的蒸汽压缩机对物料蒸发产生的二次蒸汽进行压缩做功,提高二次蒸汽的压力和温度、热焓增加,将电能转化为热能,升温后的二次蒸汽回到蒸发系统,对物料加热,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,整个蒸发过程中不需要生蒸汽。
经过压缩机压缩的二次蒸汽被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液保持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水,排出系统,被加热的物料经汽化浓缩后作为终产物排出系统,在整套MVR蒸发系统中,原来要被废弃的蒸汽有了利用价值,回收潜热,效率能大幅提高50%以上。
MVR蒸发器中最关键的是蒸汽压缩机,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。
机械蒸汽压缩机分为罗茨蒸汽压缩风机和离心蒸汽压缩风机两种,而离心蒸汽压缩风机又分为普通离心压缩风机和单级高速离心蒸汽压缩机。
不同的风机类型具有不同的特点,在不同的应用条件下也有自己的优势。
1)罗茨压缩风机属于容积型风机,相对于普通离心压缩风机而言,压缩比高。
对于罗茨蒸汽压缩风机而言,由于其转速较低,因此具有更好的稳定性。
一般来说,罗茨蒸汽压缩风机的转速在980~1450r/min,普通离心蒸汽压缩风机的转速在6000~9000r/min,而单级高压离心风机的最高转速可达
30000r/min。
当然,对于罗茨风机来说,其劣势也很明显,其单级体积流量过小、效率低、保养周期短(一般2000h/次)是其先天缺陷;同时罗茨风机噪声频谱较宽,且以63-8000HZ的低中频噪音为主要成份,在运行中的噪声高达100分贝以上,对人员健康伤害较大。
2)普通离心蒸汽压缩风机一般压缩升温为8~10摄氏度,目前主要应用机型基本为进口压缩风机,优点是效率高,性能稳定。
在需要较高压缩比的工况可将两台离心蒸汽压缩风机串联,以获得更高的压缩温升,但同时,风机的效率会有所下降。
一般情况下,在蒸发过程中都有沸升的情况出现,有的溶液沸升甚至会很高,这时就需要两级或三级风机串联使用。
3)单级高速离心压缩风机的显着特点是风机转速高,有很高的压缩比,从而压缩温升较高,同时,它还有效率高、低能耗、更大处理量,因而应用范围更广泛。
目前单级高速离心压缩风机以国产为主,技术已经比较成熟,设备保养周期在18个月以上。
单级高速离心压缩风机噪音频率在8000~12000Hz,为高频次生波噪音,超出了人耳敏感区,对人员的伤害并不大。
多效蒸发和MVR蒸发工艺优缺点比较如下:
结合本项目的废水水质特点,及厂区现有的锅炉蒸汽,拟采用三效蒸发的工艺对本高盐废水进行处理。