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多效蒸發器

多效蒸發器

  多效蒸發器是替代傳統蒸發器的升級換代產品,可以滿足各行業廢水零排放需求。在項目方案設計時根根溶液的沸點、溶解度、粘度、熱導率、COD含量、COD沸點等實際情況,選擇合理穩定的技術參數及工藝流程,可以高效處理中藥提取液、有機物(乙酸異酯、二甲苯、今鄰二氯苯等)氯化鈉、氯化銨、氯化鉀、氯化鈣、硫酸鈉、硫酸銨、硫酸鉀、七水硫酸鋅、亞硫酸鈉、硝酸鈉、甲酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉等溶液。

1)熱效率高,節省能源,功耗低。蒸發一頓水的能耗只相當于傳統蒸發器的四分之一到五分之一。節能效果十分顯著。

2)運行成本低。MVR蒸發器耗能一般是傳統多效蒸發器三分之一到四分之一。節省的運行費用將是一大筆企業利潤。

3)清潔能源,沒有任何污染。MVR蒸發器只要有電就可以運行。采用的是工業電源,沒有任何二氧化碳排放的問題。不用蒸汽,不用鍋爐,不用燒煤和油,不用煙囪,不用冷卻水沒有CO2和SO2的排放。

4)通過二次蒸汽回用技術,蒸汽冷凝水的COD和BOD值以及氨氮含量遠低于傳統的多效蒸發器的指標,他們完全符合國家規定的排放標準。

5)采用單級真空蒸發,蒸發溫度低,特別適合熱敏性較強的物料,不易使物料變性。采用低溫負壓蒸發(50-80℃),有利于防止被蒸發物料的高溫變性。

6)MVR蒸發器是傳統多效蒸發器的換代產品。凡單效及多效蒸發器適用的物料和工藝,均適合采用MVR蒸發器,在技術上具有完全可替代性,并具有更優良的環保與節能特性。

7)自動化程度高,MVR蒸發器采用工控機和PLC控制系統以及變頻技術,完全實現了無人值守的全自動運行。

8)體積小,可移動性。中小型MVR蒸發器,占地面積在10到50平方米的范圍內,可以設計成移動式結構,便于安裝、調試和運輸。

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產品簡介

(一)MVR蒸發器:

 

1、技術特性

MVR蒸發器是英文(Mechanical Vapor Recompression)的縮寫,被稱之為“機械式蒸汽再壓縮”蒸發器。它是國際上二十世紀九十年代末開發出來的一種新型高效節能蒸發設備。MVR蒸發器是采用低溫、低壓汽蒸技術和清潔能源----“電能”,產生蒸汽,將媒介中的水分分離出來。目前MVR是國際上先進的蒸發技術,是替代傳統蒸發器的升級換代產品。目前該項技術只有北美和歐洲等一些發達國家掌握了該項技術在眾多領域中的應用。

 

2、基本原理

在MVR蒸發器系統內,在一定的壓力下,利用蒸汽壓縮機對換熱器中的不凝氣(開始預熱時)和水蒸汽(開始蒸發時)進行壓縮,從而產生蒸汽, 同時釋放出熱能。產生的二次蒸汽經機械式熱能壓縮機(類似于鼓風機)作用后,并在蒸發器系統內多次重復利用所產生的二次蒸汽的熱量,使系統內的溫度提升5~20℃,熱量可以連續多次的被利用,新鮮蒸汽僅用于補充熱損失和補充進出料熱焓,大幅度減低蒸發器對外來新鮮蒸汽的消耗。提高了熱效率,降低了能耗,避免使用外部蒸汽和鍋爐(本蒸汽再壓縮式節能蒸發器的主要運行費用僅僅是驅動壓縮機的電能)。由于電能是清潔能源,因此,MVR蒸發器真正達到了“零”污染的排放(完全沒有二氧化碳的排放)。在中國各級政府大力提倡節能減排的今天,MVR技術的應用具有特別重要的現實意義。

 

3、MVR蒸發器的特點

(1)熱效率高,節省能源,功耗低。蒸發一頓水的能耗只相當于傳統蒸發器的四分之一到五分之一。節能效果十分顯著。

(2)運行成本低。MVR蒸發器耗能一般是傳統多效蒸發器三分之一到四分之一。節省的運行費用將是一大筆企業利潤。

(3)清潔能源,沒有任何污染。MVR蒸發器只要有電就可以運行。采用的是工業電源,沒有任何二氧化碳排放的問題。不用蒸汽,不用鍋爐,不用燒煤和油,不用煙囪,不用冷卻水沒有CO2和SO2的排放。

(4)通過二次蒸汽回用技術,蒸汽冷凝水的COD和BOD值以及氨氮含量遠低于傳統的多效蒸發器的指標,他們完全符合國家規定的排放標準。

(5)采用單級真空蒸發,蒸發溫度低,特別適合熱敏性較強的物料,不易使物料變性。采用低溫負壓蒸發(50-80℃),有利于防止被蒸發物料的高溫變性。

(6)MVR蒸發器是傳統多效蒸發器的換代產品。凡單效及多效蒸發器適用的物料和工藝,均適合采用MVR蒸發器,在技術上具有完全可替代性,并具有更優良的環保與節能特性。

(7)自動化程度高,MVR蒸發器采用工控機和PLC控制系統以及變頻技術,完全實現了無人值守的全自動運行。

(8)體積小,可移動性。中小型MVR蒸發器,占地面積在10到50平方米的范圍內,可以設計成移動式結構,便于安裝、調試和運輸。

 

4、  MVR蒸發器應用領域

(1)處理工業廢水(環保領域)

? 工業廢水的濃縮和水的循環再利用。如電鍍行業、涂料生產行業、醫藥和農藥行業、金屬加工行業、造紙行業和原油生產行業等污水處理。

? 從污水中去掉有機物和無機鹽,變廢為寶。

如何低成本解決高含鹽工業廢水回用問題,是眾所知難題,MVR蒸發器是處理這類工業廢水的理想方案。

 

(2)化工工業

? 生產空心纖維分子的工藝用水的處理

? 香料的提純

? 亞氯酸鈉和過硫酸鈉等化工原料的生產

? 海水的淡化

? 有機添加劑的濃縮和結晶

? 提取液的精煉

? 把反應生成物分析成溶劑和產品

 

(3)制藥工業

我國的制藥行業,是個傳統的行業,使用了大量的老化、舊式蒸發器,不僅降低藥品質量,更是浪費了大量的能源。急需升級換代減少二氧化碳的排放。

? 生產西藥的蒸發、濃縮、結晶和干燥

? 中藥的濃縮

 

(4)食品行業

? 在食品深加工行業,大量采用蒸發技術實現脫水的功能。如濃縮玉米漿和提取葡萄糖、氨基酸等。

? 從果膠中提取的異丙醇的濃縮

? 芳香物的提取和濃縮

? 食品與發酵香料的分餾沉淀物、溶劑的精煉

 

(5)制酒工業

制酒行業我國是個古老的行業,MVR蒸發器可以代替陳舊的蒸餾用的設備。

 

(6)牛奶行業

因為牛奶行業需要的低溫、高度清潔、高度自動化等特點決定了傳統的蒸發器很難達到這些要求,所有才有MVR蒸發器的大力發展的機遇。

 

(7)飲料工業的濃縮

? 番茄醬

? 桃漿

? 草莓漿

? 胡蘿卜漿

? 蘋果漿

? 獼猴桃漿

 

 

(二)降膜蒸發器:

 

1、適用范圍:

降膜式蒸發器分:單效、雙效、三效、四效、五效、六效蒸發器,適用于牛奶、葡萄糖、木糖、制藥、化工、生物工程、環保工程、廢液回收等行業進行低溫濃縮 。

2、系統組成:

    各效蒸發器、各效分離器、冷凝器、熱壓泵、真空及排水系統、各效料液輸送泵、操作平臺、電器儀表控制柜及閥門、管路等系統組成。

設備材質:SUS304;316L;鈦合金;Q235B等加工生產。

3、主要特點:

(1)全套系統設計合理美觀、運行穩定、高效節能,蒸汽耗量低。

(2)濃縮比大,降膜式蒸發,使粘度較大的料液容易流動蒸發,濃縮時間短。

(3)特殊設計經簡單操作可實現切換改效,以適應不同產品的生產。

(4)蒸發溫度低,加入蒸汽熱壓泵后部分二次蒸汽經噴射式熱壓泵重新吸入一效蒸發器殼程或首兩個效的蒸發器殼程,熱量得到充分利用,料液受熱溫和,適用于熱敏性物料的濃縮。

(5)蒸發器頂部噴淋進料或通過多次溢流布膜裝置,確保料液在蒸發器膜管內均勻分布,形成膜狀,大大提高傳熱系數,增加蒸發率,可防止“干壁” 現象。

(6)料液在蒸發器底部進行汽液分離后,進入分離器再分離,強化了分離效果,使整體設備具有較大的操作彈性。

(7)大型設備采用直立落地式結構,整套設備結構緊湊,占地面積小,布局簡單流暢,代表了大型成套蒸發設備的發展方面。

(8)連續進出料,料液在設備內一次通過即可達到所需濃度。

(9)如需物料連續殺菌處理,殺菌、濃縮兩個工藝過程一次完成,物料受熱時間短,適合于熱敏性料液的濃縮。

(10)設備內配CIP清洗管路,可實現就地清洗,整套設備操作方便,無死角。

(11)動力控制全部由控制柜來實現并可根據用戶要求安裝自控系統。

(12)采用專門開發的濃縮專用泵,密封可靠,性能穩定,極少維護,運行平穩。

(13)設備可連續運行。

 

(三)強制循環蒸發器

1、工作原理:

蒸發設備的一類。溶液在設備內的循環主要依靠外加動力所產生的強制流動。循環速度一般可達1.5-3.5米/秒。傳熱效率和生產能力較大。原料液由循環泵自下而上打入,沿加熱室的管內向上流動。蒸汽和液沫混合物進入蒸發室后分開,蒸氣由上部排出,流體受阻落下,經圓錐形底部被循環泵吸入,再進入加熱管,繼續循環。

根據蒸發室循環料液進出口的位置不同,它又可以分為正循環強制蒸發器及逆循環強制蒸發器,循環料液進口位置在出口位置上部的稱為正循環,反之為逆循環,逆循環強制蒸發器具有更多優點。

加熱管可以是立式單程、立式雙程、臥式單程、臥式雙程。蒸發室與加熱室中間由循環管連接。循環泵的揚程要與循環系統的阻力匹配,一般是流量大揚程低。由于溶液溫度接近沸點,在泵的選型時要注意氣蝕問題。

2、適用范圍及特點:

(1)適用于含多種雜質的固體原鹽(礦鹽及湖鹽)的重結晶精制,可生產精制鹽。

(2)原鹽中可溶性成分在蒸發制鹽過程中會不斷富集,需要抽排母液及回流。

(3)本流程適合大中型企業的生產。

(4)蒸發過程中產生的汽和冷凝水形成封閉系統,達到零排放零污染。

(5)整套系統是在真空下循環運行。降低了物料對設備材質的腐蝕強度,且利于蒸發,降低能耗。

(6)廣泛應用于石油、化工、冶金、制鹽、食品和其它工業部門,適合蒸發濃稠和帶結晶的溶液,能顯著提高生產強度和改善操作條件,在技術上有一定的優越性。

(7)在結構上有傳熱系數高、降低結垢幾率、不會發生堵管現象等優點,這是其它結構蒸發器不可替代的,傳熱系數大、抗鹽析、抗結垢、適應性強、易于清洗。

(8)會造成較大的流體阻力和較大的功率消耗。

 

(三)三效蒸發器

1、三效蒸發器組成及原理:

三效蒸發器主要由相互串聯的三組蒸發器、冷凝器、鹽分離器和輔助設備等組成三組蒸發器以串聯的形式運行,組成三效蒸發器。整套蒸發系統采用連續進料連續出料的生產方式。

    高含鹽廢水首先進入一效強制循環結晶蒸發器,結晶蒸發器配有循環泵,將廢水打入蒸發換熱室,在蒸發換熱室內,外接蒸氣液化產生汽化潛熱,對廢水進行加熱。由于蒸發換熱室內壓力較大,廢水在蒸發換熱室中在高于正常液體沸點壓力下加熱至過熱。加熱后的液體進入結晶蒸發室后,廢水的壓力迅速下降導致部分廢水閃蒸,或迅速沸騰。廢水蒸發后的蒸氣進入二效強制循環蒸發器作為動力蒸氣對二效蒸發器進行加熱,未蒸發廢水和鹽分暫存在結晶蒸發室。一效、二效、三效強制循環蒸發器之間通過平衡管相通,在負壓的作用下,高含鹽廢水由一效向二效、三效依次流動,廢水不斷地被蒸發,廢水中鹽的濃度越來越高,當廢水中的鹽分超過飽和狀態時,水中鹽分就會不斷地析出,進入蒸發結晶室的下 部的集鹽室。吸鹽泵不斷將含鹽的廢水送至旋渦鹽分離器,在旋渦鹽分離器內,固態的鹽被分離進入儲鹽池,分離后的廢水進入二效強制循環蒸發器加熱,整個過程周而復始,實現水與鹽的最終分離。

冷凝器連接有真空系統,真空系統抽掉蒸發系統內產生的未冷凝氣體,使冷凝器和蒸發器保持負壓狀態,提高蒸發系統的蒸發效率。在負壓的作用下,三效強制循環蒸發器中的廢水產生的二次蒸氣自動進入冷凝器,在循環冷卻水的冷卻下,廢水產生的二次蒸氣迅速轉變成冷凝水。冷凝水可采用連續出水的方式,回收至回用水池。

 

2、三效蒸發器的特點:

物料受熱時間短、蒸發速度快,濃縮比重大,有效保持物料原效。節能效果顯著,比單效蒸發器節約蒸發量70%左右。物料在密閉系統中蒸發濃縮,環境清潔舒適;設備獨特的除沫裝置,防止跑料現象。凡與物料接觸部分均采用相應材質不銹鋼制做,并進行拋光處理,設備耐腐性能好,清洗更方便,更符合制藥,食品衛生法規要求??膳湮C控制系統,使用更簡便,效果更穩定。

工藝原理

各效蒸發器、各效分離器、冷凝器、熱壓泵、真空及排水系統、各效料液輸送泵、操作平臺、電器儀表控制柜及閥門、管路等系統組成。
設備材質:SUS304;316L;鈦合金;Q235B等加工生產。


工藝流程

流程圖 蒸發器.png

工藝特點

物料受熱時間短、蒸發速度快,濃縮比重大,有效保持物料原效。節能效果顯著,比單效蒸發器節約蒸發量70%左右。物料在密閉系統中蒸發濃縮,環境清潔舒適;設備獨特的除沫裝置,防止跑料現象。凡與物料接觸部分均采用相應材質不銹鋼制做,并進行拋光處理,設備耐腐性能好,清洗更方便,更符合制藥,食品衛生法規要求??膳湮C控制系統,使用更簡便,效果更穩定。


適用范圍

1)處理工業廢水(環保領域)

工業廢水的濃縮和水的循環再利用。如電鍍行業、涂料生產行業、醫藥和農藥行業、金屬加工行業、造紙行業和原油生產行業等污水處理。

從污水中去掉有機物和無機鹽,變廢為寶。

如何低成本解決高含鹽工業廢水回用問題,是眾所知難題,MVR蒸發器是處理這類工業廢水的最佳方案。

2)化工工業

生產空心纖維分子的工藝用水的處理

香料的提純

亞氯酸鈉和過硫酸鈉等化工原料的生產

海水的淡化

有機添加劑的濃縮和結晶

提取液的精煉

把反應生成物分析成溶劑和產品

3)制藥工業

我國的制藥行業,是個傳統的行業,使用了大量的老化、舊式蒸發器,不僅降低藥品質量,更是浪費了大量的能源。急需升級換代減少二氧化碳的排放。

生產西藥的蒸發、濃縮、結晶和干燥

中藥的濃縮

4)食品行業

在食品深加工行業,大量采用蒸發技術實現脫水的功能。如濃縮玉米漿和提取葡萄糖、氨基酸等。

從果膠中提取的異丙醇的濃縮

芳香物的提取和濃縮

食品與發酵香料的分餾沉淀物、溶劑的精煉

5)制酒工業

制酒行業我國是個古老的行業,MVR蒸發器可以代替陳舊的蒸餾用的設備。

6)牛奶行業

因為牛奶行業需要的低溫、高度清潔、高度自動化等特點決定了傳統的蒸發器很難達到這些要求,所有才有MVR蒸發器的大力發展的機遇。

7)飲料工業的濃縮

番茄醬

桃漿

草莓漿

胡蘿卜漿

蘋果漿

獼猴桃漿


技術參數

1)MVR蒸發器與傳統多效蒸發器煤消耗的價格對比

MVR蒸發器蒸發1噸水的電能用量

多效蒸發器蒸發1噸水耗煤量

小于25度電

三效蒸發器60公斤標煤

五效蒸發器40公斤標煤

若一頓標煤 800元人民幣,而一度電0.6元人民幣計算,傳統的三效蒸發器蒸發一噸水的價格為40 ×800÷1000=32人民幣;MVR蒸發器蒸發一噸水的價格為25 × 0.6=15元。

2)MVR蒸發器與傳統多效蒸發器性能對比

比較項目

單效蒸發器

多效蒸發器

MVR蒸發器

能耗

極高。蒸發1噸水約需要1噸的蒸汽

較節能。5效以上的蒸發器,蒸發1噸水需要0.3到1噸(與蒸發媒介有關)噸蒸汽。

蒸發1噸水,僅耗電20到80度電(不同的媒介耗電不同)。

能源類型

蒸汽。需要鍋爐等外設。釋放二氧化碳等

蒸汽。需要鍋爐等外設。釋放二氧化碳等

只需要電能(清潔能源)。無釋放二氧化碳

運行成本

高。蒸發1噸水約需要1.5噸蒸汽。

較高。蒸發1噸水約需要0.5噸蒸汽

相當低。約是5效蒸發器的40%。

自動化程度

完全人工操作。間斷出料。

半自動或人工操作。間斷出料。

全自動操作,連續出料。

穩定性

較差

占地面積

蒸發量

0.1—50噸/小時


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