机械蒸汽再压缩蒸发系统的性能分析

机械蒸汽再压缩（MVR）蒸发系统是一种新型高效节能蒸发技术。它有多个单元设备组成,每个操作节点的控制都对系统运行的稳定性和节能效率至关重要,其中包括进料温度、蒸发压强、蒸汽压缩比、冷凝液温度等。若操作条件不当,不仅会大大降低蒸发效率而且会对设备和管路造成损害。本文建立了一套充分利用能源的MVR蒸发工艺流程,并通过理论分析对每个操作节点进行了质量和能量衡算,同时利用Aspen Plus模拟软件建立了系统的流程模拟图。通过对操作单元的变量控制,研究了循环蒸汽量、补充水的量与进料温度、冷凝液温度、蒸汽压缩比以及蒸发压强等之间的变化关系。由数据分析可得：原料在饱和液体时进料最佳,冷凝液的温度应保持与蒸发温度的有效温差在5～8 ℃时较好,压缩机的蒸汽压缩比控制在1.8～2.2较为合理。同时可利用冷凝液和浓缩液的余热对原料预热,补充水也可从冷凝液中直接取用。     

机械蒸汽再压缩式热泵用于降膜蒸发系统的研究

介绍了一种机械蒸汽再压缩式(MVR)降膜蒸发系统的工艺流程,以水为介质,自主开发并搭建实验平台,采用罗茨风机驱动。使用理论分析和实验相结合的研究方法,探究了本系统在不同的蒸发压力及压缩比下合适的操作域,继而研究了二次蒸汽量、补充水量与压缩比及蒸发压力之间的关系,最后探讨了供热系数COP与压缩比的关系。结果显示,补充水量约占二次蒸汽量的3%~9%,且补充水的量随着压缩比的提高而提高;蒸发压力不变,蒸汽冷却冷凝放热量随着压缩比的增大而增大;压缩比不变,蒸汽冷却冷凝放热量随着蒸发压力的提高而提高;本系统最佳操作压缩比为1.9。     

济南凯普特干燥设备有限公司

蒸发系统传统的多效蒸发系统:蒸发量大,应用广泛,技术成熟;热熔型多效蒸发系统:只用于十水芒硝的蒸发,蒸发量小、节能、投资省;热泵型低温多效负压蒸发系统:蒸发温度低,所有设备均为常压设备。MVR蒸汽压缩泵型单效蒸发系统:只通少量蒸汽,借压缩机将二次蒸汽饱和温度提高。     

罗茨压缩机驱动MVR热泵系统的实验研究

机械蒸汽再压缩(MVR)蒸发系统是一种高效节能的蒸发体系。本文采用降膜蒸发器为蒸发主体、罗茨压缩机为蒸汽压缩机, 并以水为实验原料研究了一套MVR蒸发装置。实验中以总蒸发水量和单位能耗蒸发水量(SMER)作为MVR蒸发系统的性能指标, 分别研究了进料温度、蒸发压强、压缩机频率对其影响。结果表明:最佳进料温度是蒸发压强下的饱和液体温度;最适蒸发压强与具体系统的蒸发能力和压缩机效率密切有关, 在压缩机效率保持较高水平的前提下, 适当降低蒸发压强有利于系统的节能;压缩机的频率直接影响系统的蒸发量和压缩机的功耗, 在压缩机允许的范围内增大压缩机频率, 单位能耗蒸发量是增加的。     

高沸点升溶液蒸发系统的设计与分析

针对高沸点升溶液蒸发过程的特点,结合蒸汽压缩机提升二次蒸汽压力和温度的实际能力,提出一种分级压缩的机械蒸汽再压缩(MVR)蒸发系统,建立了分级压缩和多级压缩MVR蒸发系统的数学模型,考察了溶液沸点升高、压缩机压缩比和一级排出液浓度等运行参数对蒸发系统能耗、蒸发器换热面积、设备成本和系统总费用的综合影响.结果表明,分级压缩MVR蒸发系统适用于沸点升在15℃以上的物料,NaOH溶液浓缩的最优操作工况为压缩机压缩比2.0、一级排出液浓度23%(w).相同蒸发水量下,分级压缩MVR蒸发系统可节约47.83%的系统能耗和28.75%的设备成本,比多级压缩MVR蒸发系统节能效果好.     

基于蒸汽机械再压缩的硫酸铵蒸发结晶实验

以硫酸铵溶液为原料,实验研究了一套MVR蒸发结晶系统.其中,蒸发结晶器采用FC结晶器.结果表明:MVR可以实现高效节能蒸发结晶.由于MVR回收利用了二次蒸汽,无乏汽排出冷凝,因此相对于传统的多效蒸发器,MVR可以节约大量的能量.以少量电功的输入代替大量蒸汽的输入,MVR减少了操作成本.由于蒸发结晶时无需蒸汽,也无需冷却水,故也节省了配套公用工程的支出.每蒸发出1 t水蒸气,相对于四效蒸发器,MVR可以节省53.48%的标准煤.     

基于蒸汽压缩技术的热泵蒸汽系统热力性能分析

热泵蒸汽技术相比电锅炉及燃煤、燃气锅炉制取蒸汽,具有更高的一次能源利用效率,并且不产生CO₂和NO_x,符合我国节能环保发展战略。本文提出一种基于蒸汽压缩技术的热泵蒸汽系统,采用两级冷凝直接制取低压蒸汽,再通过蒸汽压缩升压至0.7MPa。并基于EES软件建立数值模型,分析冷凝温度T_cond、蒸发温度T_evap、经济器温度T_econ、喷气率β_g对冷媒压缩机功耗W_refri、蒸汽压缩机功耗W_vapor和系统能效系数COP的影响。结果如下：基于蒸汽压缩的热泵蒸汽系统,制取165℃的饱和蒸汽,在T_evap为50℃、T_cond为93℃时,系统COP为2.996,制取1t蒸汽消耗功率仅为247kW·h;系统COP随T_evap的升高逐渐增大,但是T_evap的升高需要更高的热源温度;蒸发温度不变时,系统存在最佳的T_cond、中间冷却温度T_econ和喷气率β_g,当蒸发温度T_evap为50℃,最佳冷凝温度T_cond为93℃时,最佳经济器温度T_econ为65℃,最佳喷气率β_g为0.13。     

三效MVR系统的流程模拟及性能研究

基于多效蒸发与MVR技术的优点,将2种工艺进行结合,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。通过Aspen Plus模拟了整个系统的工艺流程,并对三效MVR进行了性能分析。为了减少换热强度,应该尽量降低蒸发压强,这样原料需要预热的温度也会减小;压缩机的蒸汽压缩比维持在1. 6～2. 0比较合适;进料浓度不宜过大,高浓度进料液需适当稀释后再进行蒸发;为了提高此蒸发系统的制热能效比,需适当地减小压缩比;考虑到整个系统的节能效果,此系统在低温低压下运行较为合适。     

机械蒸汽再压缩在水平管喷淋降膜蒸发装置的应用

在水平管喷淋降膜蒸发装置上,采用有利于实现蒸发液在蒸发器内空间蒸发的结构和调控条件,并配以机械蒸汽再压缩(MVR)系统,实现了低品位废热回收利用。针对Na2SO4废水蒸发进行了研究,设计建设了MVR蒸发装置。通过试验对废热蒸汽机械压缩蒸发过程的传热系数进行了分析,并对蒸汽参数变化对装置运行的影响进行了分析计算。试验证明:该装置具有较高的蒸发强度和较高的传热系数,且不易结垢,效能热功比达到20.4。     

钛液MVR蒸发浓缩技术的压缩与换热问题探讨

钛液浓缩是钛白粉生产中能耗较高的工序,蒸汽机械再压缩(MVR)技术具有节能效果显著、操作条件温和等特点,在钛白粉等无机盐行业中得到了越来越多的应用.简要介绍了钛液MVR蒸发浓缩技术原理,给出了系统中的关键设计参数.为了避免压缩机产生应力腐蚀破坏及蒸发器结垢堵塞,对钛液MVR浓缩系统的压缩及换热问题进行了探讨,提出了钛液...     

板式蒸发器应用于蒸汽再压缩系统中的可行性分析

机械蒸汽再压缩系统即MVR(Mechanical Vapor Recompression)是一种特殊的热泵技术,其在国外广泛应用于蒸发、浓缩领域。现有MVR系统中应用最多的是技术较为成熟的管壳式蒸发器,但其庞大的体积、昂贵的设备投资以及较低的传热系数限制了MVR系统的进一步发展。板式蒸发器作为一种新型高效的蒸发器,由于其密封垫片耐高温性能较差,在MVR系统中至今尚未得到应用。本文采用高温喷水湿压缩对干压缩终了过热蒸汽进行消除过热,以使得压缩机出口蒸汽温度落在板式蒸发器正常操作温度范围内,开拓了把板式蒸发器应用于MVR系统的先例。     

水蒸气进料状态对重沸器换热过程的影响

采用Aspen管壳式换热器模拟软件分别考察了过热蒸汽和饱和蒸汽进料对换热的影响。结果表明,不同过热度的过热蒸汽冷凝为饱和水过程与饱和蒸汽冷凝成饱和水过程的总传热系数基本相同,有效温差也基本一致。蒸汽由过热冷却至饱和过程中放出的显热在整个热负荷中所占比例很小。过热蒸汽的膜传热系数随温度的降低而升高且成非线性变化,且在越趋近于饱和温度时这种变化越明显。     

复杂错流多效蒸发系统设计的模型与解法

为了实现能量的有效利用以及满足不同性质原料液的蒸发,对蒸发过程采用额外蒸汽引出、冷凝水闪蒸的节能措施,建立了多效错流蒸发的系统模型。用迭代法结合矩阵法对模型求解。研究表明,多效错流蒸发系统模型有通用性。对溶液蒸发采用冷凝水闪蒸、多效蒸汽引出预热原料液的模型进行设计表明,求解模型稳定且效率较高。     

工艺冷凝液中压蒸汽汽提系统环保改进

公司日产600t合成氨装置的工艺冷凝液，用中压蒸汽汽提后，冷凝液送入脱盐水系统处理作锅炉给水，汽提气作为工艺蒸汽与一段转化炉的原料气混合，预热入一段转化炉。     

蒸汽机械再压缩蒸发器的实验

蒸汽机械再压缩蒸发器简称MVR,相较于传统的多效蒸发,是一种高效、节能的技术.本文以维生素C溶液为原料,实验研究了一套MVR系统.其中,蒸发器采用降膜蒸发器.研究结果表明:MVR可以实现低温蒸发;由于MVR回收利用了二次蒸汽,因此相对于传统的多效蒸发器,MVR可以节约能量;以电功的输入代替蒸汽的输入,MVR减少了操作成本.每蒸发出1t水蒸气,相对于五效蒸发器,MVR可以节省12.9%的标准煤;相对于一效蒸发器则可以节省78.6%的标准煤.另外,每蒸发出1t水蒸气,MVR德操作费用相对于三效蒸发可以节省16元,于四效相当.     

离子膜烧碱蒸发装置设计与管理中应重视的问题

介绍了离子膜烧碱蒸发装置碱液回收措施及循环水工艺与冷凝系统配套选择方式,讨论了过热蒸汽对膜式蒸发的影响。     

MVR技术在硫酸铵蒸发结晶中的应用

MVR即机械蒸汽再压缩,工作原理是将低温位的蒸汽经压缩机压缩,温度和压力提高,热焓增加,然后进入换热器与物料进行换热,充分利用蒸汽的潜热,整个蒸发过程中不再需要补充生蒸汽,压缩机只要提供少量的电力驱动就能实现蒸发器热能循环利用,连续蒸发,达到节能效果。与传统多效蒸发相比达到节能效果,MVR蒸发器是新一代蒸发器技术,是一种节能环保的高新技术,在化工、制药、环保等行业中广泛使用。     

印染丝光淡碱液MVR蒸馏系统研究

基于NaOH碱溶液泡点温度随浓度变化明显的特性,建立单效两级压缩、双蒸发器分级压缩和二效两级压缩3种MVR蒸馏系统,并利用Aspen Plus软件进行了仿真研究。结果表明,固定工况下,双蒸发器分级压缩系统存在最优蒸汽压缩分配方案使系统新鲜蒸汽消耗量最低;二效两级压缩MVR系统运行费用低于单效两级压缩和双蒸发器分级压缩MVR系统,且蒸发水量越大优势越明显,但蒸汽压缩机总体积流量大于双蒸发器分级压缩系统,实际应用时需综合考虑蒸汽压缩机的投资成本进行系统选择。     

基于MVR蒸发工艺的废水处理方案研究

随着中国工业的快速发展,对环境污染的加剧和水资源的短缺日益加剧。常规的废水处理技术已经不能满足对高含盐量、高有机物、高毒性的废水的处理要求。本研究旨在探讨基于机械蒸汽再压缩（MVR）技术的废水处理方案。该方案通过利用机械压缩产生的蒸汽,提高废水蒸发效率,实现能源的回收和废水的浓缩。系统流程包括废水预处理、预热、MVR蒸发器处理、蒸汽再压缩、浓缩后废水处理以及蒸汽和水分离。关键设计考虑了MVR蒸发器的选择和设计,以最大程度地提高蒸发效率。综合考虑了能源回收、废水预处理、操作优化和废水后处理等因素,以确保系统的高效稳定运行。该废水处理方案为实现废水零排放和资源回收提供了一种可行的技术途径。     

MVR蒸发与多效蒸发技术的能效对比分析研究

针对氨基酸溶液蒸发浓缩生产过程的高能耗问题,提出一种新的基于机械蒸汽再压缩蒸发浓缩节能工艺及装置.介绍了机械蒸汽再压缩蒸发浓缩节能新工艺的工作原理,以15 t/h氨基酸的蒸发浓缩为工程实例,对采用MVR蒸发技术和传统的多效蒸发技术进行了能效对比分析研究.研究结果表明,采用MVR蒸发技术比传统的多效蒸发技术每年可节省783.14万元的加热蒸汽费用及20.12万元的蒸汽冷凝水费用,相当于节省了85.7％的标准煤.另外,在相同的蒸发条件下,MVR蒸发装置所需热量为三效蒸发的24％.