工業(yè)廢水mvr蒸發(fā)器(mechanical vapor recompression )簡(jiǎn)稱mvr,是一個(gè)蒸發(fā)器,采用重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量,從而減少對(duì)外界能源的需求的節(jié)能技術(shù)。早在60年代,德國(guó)和法國(guó)已成功的將該技術(shù)用于化工、食品、造紙、醫(yī)藥、海水淡化及污水處理等領(lǐng)域。
中文名稱 | 工業(yè)廢水mvr蒸發(fā)器 | 外文名稱 | mechanical vapor recompression |
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簡(jiǎn)????稱 | mvr | 利????用 | 產(chǎn)生的二次蒸汽的能量 |
蒸發(fā)設(shè)備緊湊,占地面積小、所需空間也小。又可省去冷卻系統(tǒng)。對(duì)于需要擴(kuò)建蒸發(fā)設(shè)備而供汽,供水能力不足,場(chǎng)地不夠的現(xiàn)有工廠,特別是低溫蒸發(fā)需要冷凍水冷凝的場(chǎng)合,可以收到既節(jié)省投資又取得較好的節(jié)能效果。
1)單位能量消耗低
2) 因溫差低使產(chǎn)品的蒸發(fā)溫和
3) 由于常用單效使產(chǎn)品停留時(shí)間短
4) 工藝簡(jiǎn)單,實(shí)用性強(qiáng)
5) 部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)特性優(yōu)異
6) 操作成本低
1)蒸發(fā)一噸水需要耗電為23-70度電;
2)可以實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)溫度17-40℃的低溫蒸發(fā)(無需冷凍水系統(tǒng))
mvr系統(tǒng)圖應(yīng)用推廣范圍: ■ 蒸發(fā)濃縮 ■ 蒸發(fā)結(jié)晶 ■ 低溫蒸發(fā)
工業(yè)廢水mvr蒸發(fā)器工作原理
蒸發(fā)器某一效的二次蒸汽不能直接作為本效熱源,只能作為次效或次幾效的熱源。如作為本效熱源必須額外給其能量,使其溫度(壓力)提高。蒸汽噴射泵只能壓縮部分二次蒸汽,而mvr蒸發(fā)器則可壓縮蒸發(fā)器中所有的二次蒸汽。MVR蒸發(fā)器其工作過程是低溫位的蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮,溫度、壓力提高,熱焓增加,然后進(jìn)入換熱器冷凝,以充分利用蒸汽的潛熱。
單級(jí)離心壓縮機(jī)的壓縮循環(huán)描繪在焓熵圖中。單級(jí)離心壓縮機(jī)需要的動(dòng)力:
例如:將來自蒸發(fā)器的飽和水蒸汽從吸入狀態(tài)p1=1.9 bar, t1=119 ℃壓縮到p2= 2.7 bar,t2=161℃(壓縮比 Π= 1.4)。壓縮循環(huán)沿著多變曲線1-2,蒸汽的比焓增加量Δhp。對(duì)于蒸汽的比焓h2,通過壓縮機(jī)內(nèi)效率(等熵效率)的等式:在此溫度下,它進(jìn)入到蒸發(fā)器的加熱器。基于被吸入蒸汽的量,kg/hr。hp 單位多變(有效)壓縮功,kJ/kg。hs 單位等熵壓縮功,kJ/kg。
壓縮機(jī)的等熵效率(內(nèi)效率)除其他因素之外,單位多變壓縮功 hp取決于多方指數(shù)κ和吸入氣體的摩爾質(zhì)量M,以及吸入溫度和要求的壓升。對(duì)于原動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī)、燃?xì)鈾C(jī)、渦輪機(jī)等)的實(shí)際耦合功率,考慮了更大的機(jī)械損耗余量。葉輪由標(biāo)準(zhǔn)材料制造的單級(jí)離心壓縮機(jī)能夠獲得壓縮因子1.8的水蒸汽壓升,如果采用鈦等更高質(zhì)量的材料,壓縮因子可高達(dá)2.5。這樣一來,最終壓力p2就是吸入壓力p1的1.8倍,或最大2.5倍,這對(duì)應(yīng)于飽和蒸汽溫度升高約12-18K,最大溫升可到30K,這取決于吸入壓力。就蒸發(fā)技術(shù)而言,通常的做法是根據(jù)相應(yīng)的水沸點(diǎn)溫度來表示其壓力。這樣,有效溫差就被直接表示出來。
MVR蒸發(fā)器采用壓縮機(jī)提高二次蒸汽的能量,并對(duì)提高能量的二次蒸汽加以利用,回收二次蒸汽的潛熱。具體為:將蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽,通過壓縮機(jī)的絕熱壓縮,使其壓力、溫度提高后,再作為加熱蒸汽送入蒸發(fā)器的加熱室,冷凝放熱,因此蒸汽的潛熱得到了回收利用。冷料在進(jìn)入蒸發(fā)器前,通過熱交換器吸收了冷凝水的熱量,使之溫度升高,同時(shí)也冷卻了冷凝液和完成液,進(jìn)一步提高熱的利用率。
以濃縮工業(yè)廢水為例:首先將工業(yè)廢水沿著管道進(jìn)入預(yù)熱器,通過預(yù)熱器,對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行預(yù)熱處理。然后將預(yù)熱過后的工業(yè)廢水引入到蒸發(fā)器中,在蒸發(fā)器中,工業(yè)廢水將被加熱、蒸發(fā)、濃縮,最終,加熱蒸汽冷凝形成的蒸餾水流到蒸餾水收集罐內(nèi),而二次蒸汽和濃縮液則一起進(jìn)入汽液分離器中。在汽液分離器中,濃縮液和二次蒸汽分離,最終,濃縮液流入到濃縮液收集罐中,而分離出來的二次蒸汽則被導(dǎo)入到機(jī)械式壓縮機(jī)內(nèi)。在機(jī)械式蒸汽壓縮機(jī)內(nèi),通過對(duì)二次蒸汽壓縮、升溫、升壓,并引入到蒸發(fā)器中,然后對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行加熱、濃縮、蒸發(fā)、蒸餾處理。最終,通過重復(fù)循環(huán)使用二次蒸汽,完成整個(gè)工業(yè)廢水的處理過程,并實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水處理和節(jié)省能源的雙重目標(biāo)。
mvr蒸發(fā)器溶液在一個(gè)降膜蒸發(fā)器里,通過物料循環(huán)泵在加熱管內(nèi)循環(huán)。初始蒸汽用新鮮蒸汽在管外給熱,將溶液加熱沸騰產(chǎn)生二次汽,產(chǎn)生的二次汽由渦輪增壓風(fēng)機(jī)吸入,經(jīng)增壓后,二次汽溫度提高,作為加熱熱源進(jìn)入加熱室循環(huán)蒸發(fā)。正常啟動(dòng)后,渦輪壓縮機(jī)將二次蒸汽吸入,經(jīng)增 壓后變?yōu)榧訜嵴羝瓦@樣源源不斷進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)。蒸發(fā)出的水分最終變成冷凝水排出,從蒸發(fā)器出來的二次蒸汽,經(jīng)壓縮機(jī)壓縮,壓力、溫度升高,熱焓增加,然后送到蒸發(fā)器的加熱室當(dāng)作加熱蒸汽使用,使料液維持沸騰狀態(tài),而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣,原來要廢棄的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潛熱,又提高了熱效率,生蒸汽的經(jīng)濟(jì)性相當(dāng)于多效蒸發(fā)的30效。為使蒸發(fā)裝置的制造盡可能簡(jiǎn)單和操作方便,經(jīng)常使用單效離心再壓縮器,也可以是高壓風(fēng)機(jī)或透平壓縮器。這些機(jī)器在1:1.2到1:2壓縮比范圍內(nèi)其體積流量較高。對(duì)于低的蒸發(fā)速率,也可用活塞式壓縮機(jī)、滑片壓縮機(jī)或是螺桿壓縮機(jī)。
由于成本原因,單級(jí)離心壓縮機(jī)和高壓風(fēng)機(jī)被普遍用于機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)。因此下述說明是針對(duì)此類設(shè)計(jì)。離心壓縮機(jī)是體積控制機(jī)器,即無論吸入壓力多大,體積流率幾乎保持恒定。而質(zhì)量流量的變化與絕對(duì)吸入壓力成比例。
MVR蒸發(fā)器 (mechanical vapor recompression)的簡(jiǎn)稱。mvr是重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量,從而減少對(duì)外界能源的需求的一項(xiàng)技術(shù)。早在60年代,德國(guó)和法國(guó)已經(jīng)成功...
MVR蒸發(fā)器是英文(Mechanical Vapor Recompression)的縮寫,被稱之為“機(jī)械式蒸汽再壓縮”蒸發(fā)器。它是國(guó)際上二十世紀(jì)九十年代末開發(fā)出來的一種新型高效節(jié)能蒸發(fā)設(shè)備。MVR蒸發(fā)...
mvr蒸發(fā)器和多效蒸發(fā)器有那些區(qū)別?mvr蒸發(fā)器有哪些優(yōu)點(diǎn)?適用范圍有哪些?
在能源價(jià)格不斷上升的情況下,電能的價(jià)格較平穩(wěn)
1)低能耗、低運(yùn)行費(fèi)用;
2)占地面積小;
3)公用工程配套少,工程總投資少;
4)運(yùn)行平穩(wěn),自動(dòng)化程度高;
5)無需原生蒸汽;
6)可以在40℃以下蒸發(fā)而無需冷凍設(shè)備,特別適合于熱敏性物料。
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介紹了MVR蒸發(fā)器處理某鋼鐵廠的廢水并回收的實(shí)例,描述MVR蒸發(fā)器運(yùn)行中相關(guān)的工藝流程和參數(shù),通過運(yùn)用MVR蒸發(fā)技術(shù)來基本實(shí)現(xiàn)工廠的節(jié)能減排和廢水的零排放,給其他行業(yè)相關(guān)的廢水處理方案提供參考。
MVR蒸發(fā)器不同于普通單效降膜或多效降膜蒸發(fā)器,MVR為單體蒸發(fā)器,集多效降膜蒸發(fā)器于一身,根據(jù)所需產(chǎn)品濃度不同采取分段式蒸發(fā),即產(chǎn)品在第一次經(jīng)過效體后不能達(dá)到所需濃度時(shí),產(chǎn)品在離開效體后通過效體下部的真空泵將產(chǎn)品通過效體外部管路抽到效體上部再次通過效體,然后通過這種反復(fù)通過效體以達(dá)到所需濃度。
效體內(nèi)部為排列的細(xì)管,管內(nèi)部為產(chǎn)品,外部為蒸汽,在產(chǎn)品由上而下的流動(dòng)過程中由于管內(nèi)面積增大而使產(chǎn)品呈膜狀流動(dòng),以增加受熱面積,通過真空泵在效體內(nèi)形成負(fù)壓,降低產(chǎn)品中水的沸點(diǎn),從而達(dá)到濃縮,產(chǎn)品蒸發(fā)溫度為60℃左右。
產(chǎn)品經(jīng)效體加熱蒸發(fā)后產(chǎn)生的冷凝水、部分蒸汽和給效體加熱后殘余的蒸汽一起通過分離器進(jìn)行分離,冷凝水由分離器下部流出用于預(yù)熱進(jìn)入效體的產(chǎn)品,蒸汽通過風(fēng)扇增壓器進(jìn)行增壓(蒸汽壓力越大溫度越高),而后經(jīng)增壓的蒸汽通過管路匯合一次蒸汽再次通過效體。
設(shè)備啟動(dòng)時(shí)需一部分蒸汽進(jìn)行預(yù)熱,正常運(yùn)轉(zhuǎn)后所需蒸汽會(huì)大幅度減少,在風(fēng)扇增壓器對(duì)二次蒸汽加壓的過程中由電能轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能,所以設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所需蒸汽減少,而所需電量大幅增加。
產(chǎn)品在效體流動(dòng)的整個(gè)過程中溫度始終在60℃左右,加熱蒸汽與產(chǎn)品之間的溫度差也保持在5-8℃左右,產(chǎn)品與加熱介質(zhì)之間的溫度差越小越有利于保護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量、有效防止糊管。
產(chǎn)品的濃縮度在50%左右時(shí)僅MVR蒸發(fā)器就能完成,當(dāng)所需濃度為60%時(shí)則需安裝閃蒸設(shè)備。
瑞普MVR蒸發(fā)器應(yīng)用范圍
瑞普MVR蒸發(fā)器的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。常見的有以下幾類:
1、環(huán)保行業(yè)
(1)工業(yè)廢水:電鍍和表面處理行業(yè)的廢水。
印染廢水:濃縮無機(jī)鹽和有機(jī)鹽,使廢水達(dá)標(biāo)排放或回用。
造紙廢水:從廢水中回收氯化鈉和硫酸鈉等無機(jī)鹽,使廢水達(dá)標(biāo)排放或回用。
煉金廢水:從廢水中回收無機(jī)鹽,使廢水達(dá)標(biāo)排放或回用。
橡膠廢水:從廢水中回收無機(jī)鹽,使廢水達(dá)標(biāo)排放或回用。
水泥廢水:從廢水中分離重金屬,使廢水達(dá)標(biāo)排放或回用。
(2)垃圾滲濾液:處理垃圾填埋場(chǎng)的滲透液。
2、化工行業(yè)
(1)化工產(chǎn)品生產(chǎn):亞氯酸鈉和過硫酸鈉等化工原料。
(2)海水淡化。
(3)有機(jī)添加劑的濃縮和結(jié)晶。
(4)香料的提純。
3、食品行業(yè)
(1)濃縮玉米漿和提取葡萄糖、氨基酸等。
(2)從玉米中提取"味精"、"雞精"和"玉米淀粉"等產(chǎn)品。
(3)從果膠中提取的異丙醇的濃縮。
(4)芳香物的濃縮和提取。
(5)食品與發(fā)酵香料的分餾沉淀物、溶劑的精煉等。 4、制藥行業(yè)
(1)生產(chǎn)中西藥工藝過程中的蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶和干燥.
(2)低溫蒸發(fā)那些高溫時(shí)容易變性的西藥。如維生素C等。
【學(xué)員問題】工業(yè)廢水的分類?
【解答】工業(yè)廢水分類通常有以下三種:
第一種是按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學(xué)性質(zhì)分類,含無機(jī)污染物為主的為無機(jī)廢水,含有機(jī)污染物為主的為有機(jī)廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水,是無機(jī)廢水;食品或石油加工過程的廢水,是有機(jī)廢水。
第二種是按工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對(duì)象分類,如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學(xué)肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、農(nóng)藥廢水、電站廢水等。
第三種是按廢水中所含污染物的主要成分分類,如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機(jī)磷廢水和放射性廢水等。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。