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多效蒸发的原理介绍

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发表于 2023-3-22 13:42:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
多效蒸发是将前效的二次利用蒸汽技术作为下一效加热蒸汽的串联蒸发系统操作。在多效蒸发中,各效的操作工作压力、相应的加热蒸汽环境温度与溶液沸点依次通过降低。下面来了解一下多效蒸发的工作原理。
在蒸发生产中,二次蒸气的产量影响较大,且含大量的潜热,故应将其进行回收问题加以充分利用,若将二次蒸气通入另一蒸发器的加热室,只要我们后者的操作过程中压强和溶液沸点低于原蒸发器中的操作压强和沸点,则通入的二次蒸气仍能发展起到控制加热技术作用,这种方法操作管理方式之一即为多效蒸发。
多效蒸发中的每个蒸发器称为单效蒸发。
然而,由于热量的流失和分离室中水的蒸发电位热大于加热室中的冷凝电位热,实际蒸发1公斤水所需的加热蒸汽超过1公斤。根据经验,蒸汽经济性(U-W/D),单效0.91,双效1.76,三效2.5:3.33的四效,3.71的五效等。可以看到,随着效应数量的增加,W/D的增长率逐渐降低。
比如单效变双效时,加热蒸汽可以节约50%左右;四效换成五效,加热蒸汽只能节省10%。但随着有效数的增加,传热温差损失增大,蒸发器的生产强度大大降低,设备成本翻倍。当效率提高到一定程度时,通过提高工作效率节省的蒸汽成本与增加的设备成本相比,可能得不偿失。
行业需要在运营成本和设备成本之间进行权衡,以确定合理的效率。常用的是2~3效应,常见的是6效应。
多效蒸发器用于处理含12%氯化钠的废水,pH约为1。哪种原料更好选择?如果调节了pH,多少才更合适?需要选择哪些原料?如果选择了多效蒸腾技术,那么经济地控制进入蒸发器的液体温度是多少?
氯化钠在浓缩过程中易于结晶,因此选择了带有强制循环的外部循环多效蒸发器。由于通过蒸腾和浓缩处理的溶液中氯离子含量高且呈酸性,因此加热器应由双相不锈钢制成以满足生产要求。但是为了降低多效蒸发器的成本,可以使用某些石墨材料和316L材料。
在多效蒸发器系统中,有一个预热器,它利用一种或三效蒸发的热量来预热进料,该进料可以不受限制地进行预热。具体的设备选择和原材料如下:为了获得更高的温度,使用了石墨加热器。多效蒸发器使用管状加热器,三效加热器的管侧和管板材料使用双相不锈钢,而壳侧材料则是304/8mm不锈钢材料。
蒸腾作用:蒸腾作用由316L不锈钢制成。配备检修孔,观察孔,温度计,真空计等设备的预热器:预热器为管状加热,管侧和管板材料为双相不锈钢材料,而壳侧材料为304/6mm不锈钢材料。进料泵:选择原料为氟塑料的泵作为进料泵。
多效蒸发器特殊的设计可以通过简单的操作进行切换和修改,以适应不同产品的生产。蒸发温度低。喷射热泵将部分二次蒸汽重新吸入。多效蒸发器的壳侧可以充分利用热量。缓慢加热物料和液体。适用于热敏性物料的浓缩。蒸发器底部进行气液分离后,物料和液体进入分离器进行重新分离,增强了分离效果,使整个设备具有更大的操作灵活性,大型设备采用立式地板 站立的结构。整个设备结构紧凑,占地面积小,布局简单流畅。
多效蒸发器代表了大型成套蒸发设备的开发,连续的进料和出料,以及物料和液体一次通过设备的过程,可以达到所需的浓度。该设备配有CIP清洁管道,以实现原位清洁。整个设备易于操作。具有特殊结构的冷凝器可以在30°C或更高的水温下正常运行。电源控制全部由控制柜实现,可根据用户要求安装自动控制系统,多效蒸发器可以连续运行。
多效蒸发是将来自多效蒸发器加热室上管箱的料液加入,经配液成膜装置均匀分布到换热管内。在重力、真空感应和气流的作用下,成为均匀的薄膜。从上到下流动。在流动过程中,它被壳侧的加热介质加热汽化,产生的汽、液相一起进入多效蒸发器的分离室。汽液完全分离后,蒸汽进入冷凝器冷凝(单效运行)或进入下一效多效蒸发器为介质加热实现多效运行,液相从分离器排出。
多效蒸发器的运行故障是因为低真空度太低,无法维持浓缩液的沸点,使二次蒸汽温度升高,从而减小加热蒸汽与浓缩液的温差,从而降低热量转移和减慢蒸气蒸发速率。另外,加热材料的加热温度会影响有效成分的保存。由于真空度低,除质量浓度的影响外,多效蒸发器的生产能力也降低。真空度低的原因如下:
1、将设备的所有部分压缩成空气。空气的渗透会增加真空设备的负担,甚至可能导致故障。
2、冷却水不足。除了泵送设备外,冷却水不足的主要原因是多效蒸发器的管道堵塞,导致阀门损坏。冷却水过多会阻碍二次蒸汽及时冷凝,严重影响真空设备的运行。
3、冷却水温度过高。如果冷却水温度过高,集中供热产生的大量二次蒸汽将无法及时冷凝。因此,多效蒸发器的真空度会迅速降低。
4、蒸汽压力过高。如果加热蒸汽压力过高,多效蒸发器的蒸发速度会迅速增加。大量二次蒸汽的产生增加了冷却设备的负荷,真空度逐渐降低。降低真空度也会提高物料的蒸发温度,影响产品质量,从而降低多效蒸发器的生产能力。
多效蒸发器系统设计合理美观,运行稳定,节能,蒸汽消耗低。特殊的设计可以通过简单的操作进行切换和修改,以适应不同产品的生产。喷射热泵将部分二次蒸汽重新吸入。单效蒸发器的壳侧可以充分利用热量。缓慢加热物料和液体。适用于热敏性物料的浓缩。蒸发器底部进行气液分离后,物料和液体进入分离器进行重新分离,增强了分离效果,使整个设备具有更大的操作灵活性,大型设备采用立式地板 站立的结构。整个设备结构紧凑,占地面积小,布局简单流畅。
它代表了大型成套蒸发设备的开发,连续的进料和出料以及物料和液体一次通过设备的过程,可以达到所需的浓度。该设备配有CIP清洁管道,以实现原位清洁。整个设备易于操作。具有特殊结构的冷凝器可以在30°C或更高的水温下正常运行。电源控制全部由控制柜实现,可根据用户要求安装自动控制系统,设备可以连续运行。
1.当使用腐蚀性溶液和蒸发腐蚀性溶液时,多效蒸发器加热管应使用指定的材料制成,或衬有耐腐蚀材料。如果溶液不怕污染,也可以用来直接加热多效蒸发器。
2.在多效蒸发器蒸发过程中溶液的粘度和粘度变化范围是选择的重要因素。
3.有溶液被晶体沉淀。当溶液中的晶体分离出来时,应使用外部加热蒸发器或强制循环蒸发器。
4.溶液的热稳定性。长时间加热后,易蒸发,易分解,结垢的溶液要进行蒸发时,应使用滞留量少,停留时间短的蒸发器。
5.应考虑溶液量和溶液量。当传热表面大于10时,建议不要使用刮板来搅拌多效蒸发器。当传热面积大于20时,可以使用多效蒸发器。
6.易于膨胀的溶液,无论哪种溶液蒸发,如果蒸发后的使用时间长,在热交换表面上总会有灰尘。由于结垢层的导热系数小,因此应该选择多效蒸发器,易于清洗和溶液循环速度快的溶液,易于结垢。
7.容易起泡。当易发泡溶液蒸发时,将产生大量的重叠层。不会轻易破裂的泡沫充满整个分离腔,即多效蒸发器两次排出蒸汽,不仅损失了材料,而且污染和冷凝了。
多效蒸发系统中的每个蒸发器称为一效。有加热蒸汽的蒸发器称为一效,有二次蒸汽作为一效加热剂的蒸发器称为二效,依此类推。采用多效蒸发系统的目的是为了节约加热蒸汽的消耗。理论上,1kg的热蒸汽可以蒸发1kg的水。
然而,由于热量损失,并且分离室中水的汽化潜热大于加热室中的冷凝潜热,事实上,蒸发1千克水所需的加热蒸汽超过1kg。根据经验,蒸汽经济性(U=W/D)单效为0.91.双效为1.76.三效为2.5.四效为3.33.五效为3.71等。可以看出,随着有效数的增加,W/D的增长率逐渐降低。比如从单效改为双效时,加热蒸汽可节约50%左右;四效换成五效,加热蒸汽只能节省10%。但随着有效数的增加,传热温差损失变大,大大降低了蒸发器的生产强度,使设备成本翻倍。当效率提高到一定程度时,与增加的设备成本相比,通过提升效率节省的蒸汽成本可能得不偿失。
行业要权衡运营成本和设备成本,以确定合理的效率。常用的是2 ~ 3个效果,较多的是6个效果。
多效蒸发系统的分类
根据蒸发结构,蒸发器可分为循环蒸发器和单程蒸发器,其中循环蒸发器包括垂直短管、外热和强制循环蒸发器,单程蒸发器包括升膜蒸发器、降膜蒸发器和旋转刮刀蒸发器。多效蒸发系统按流程主要分为四种:并流法、逆流法、平流法和混流法。
多效蒸发系统的工业应用
多效蒸发系统在各种海水淡化、废水处理和溶液浓缩、食品工业等方面发挥着重要作用,已经成为一种相对成熟的水处理方法。
多效蒸发系统在海水淡化中的应用
多效蒸发脱盐技术是化学过程中历史悠久的多效蒸发系统的单元操作,也是较早的脱盐方法之一。配备喷射热泵的水平管低温多效蒸馏脱盐器,只要消耗少量蒸汽,就能提取二次蒸汽。据计算,一公斤蒸汽可以提取五公斤二次蒸汽,即一公斤蒸汽可以产生六公斤蒸馏水。装有机械热泵的同类蒸馏装置采用低压缩比蒸汽,鼓风机将二次蒸汽压缩至70.5℃,升温至71.7℃,得到1m3蒸馏水。机械功耗为4.6kW/h,加上热损失补偿和水泵能耗,生产一吨蒸馏水的总能耗为12 kW/h,日产淡水35~150m3的机械泵双效蒸馏海水淡化器作为定型产品可广泛应用于船舶和海上钻井平台。
MVR蒸发器是一种主要应用于医药行业的新型节能蒸发设备。该设备采用低温低压蒸汽技术和清洁能源,产生蒸汽作为能源,分离介质中的水分。它是一种先进的蒸发技术。是取代传统蒸发器的升级产品。MVR蒸发器不同于普通的单效降膜或多效降膜蒸发器。MVR是集成了多效降膜蒸发器的单片蒸发器。当一次通过效应体无法达到所需浓度时,产品将通过效应体外管通过效应体底部的真空泵泵送到效应体上部效应体,然后通过这个重复一次又一次,直至达到所需浓度。
MVR蒸发器的效果体内部是一排细管,里面是产品,外面是蒸汽。在产品自上而下流动的过程中,管子的面积增加,从而增加受热面积,产品以薄膜的形式流动。MVR蒸发器体内形成负压,降低产品中水的沸点,从而达到浓缩,产品蒸发温度约60℃。
产品经MVR蒸发器的效体加热蒸发后产生的冷凝水,部分蒸汽与效体加热的残余蒸汽经分离器分离。冷凝水从分离器下部流出,对进入效果体的产品进行预热。蒸汽由风机增压器增压(蒸汽压力越高,温度越高),然后加压蒸汽通过管道汇合,蒸汽再次通过效果体。
当MVR蒸发器启动时,部分蒸汽需要预热。正常运行后,所需蒸汽量将大大减少。当风机增压器对二次蒸汽加压时,电能转化为蒸汽的热能。因此,需要减少MVR蒸发器的运行蒸汽,大大增加所需的电力。
在效应器体的整个流动过程中,MVR蒸发器的温度始终保持在60℃左右,加热蒸汽与产品的温差也保持在5-8℃左右。产品与加热介质的温差越小,对产品的保护越好。当产品浓度在50%左右时,只有MVR蒸发器才能完成。当要求浓度为60%时,需要闪蒸设备。
MVR蒸发器是一种新型节能蒸发设备,主要应用于制药行业,是利用低温低压蒸汽技术和清洁能源为能源生成蒸汽、分离介质水的国际先进蒸发技术代替传统蒸发器的升级产品。
MVR蒸发的工作原理是什么?
MVR蒸发器与普通单效降膜或多效降膜蒸发器不同,MVR蒸发是单体蒸发器,将多效降膜蒸发器聚集在一起,根据所需的产品浓度进行分段蒸发。也就是说,当产品通过一个效果后,无法达到所需浓度时,
MVR蒸发器内部是排列的管子,管道内部是产品,外部是蒸汽,产品自上而下流动过程中,管内面积变大,产品实际流动增加加热面积,通过真空泵对孝体形成负压,减少产品中水的沸点,达到浓缩,产品蒸发温度约为60。
MVR蒸发器与效率加热蒸发后产生的凝析水、部分蒸汽、效率加热后剩下的蒸汽一起通过分离器分离,凝析水从分离器底部流出,用作预热体的产品,蒸汽通过风扇过压器增压(蒸汽压力越高,温度越高)。然后,增压的蒸汽通过管道见一面,再通过蒸汽。
MVR蒸发器运转时需要预热部分蒸汽,正常运转后所需蒸汽大幅减少,风扇增压器在加压第二次蒸汽的过程中,由电力转变为蒸汽的热量,因此设备运转期间所需蒸汽减少,所需电力大幅增加。
MVR蒸发器在功效体流动的全过程中,温度始终在60左右,加热蒸汽和产品之间的温差也保持在5~8左右,产品和加热介质之间的温差越小,有助于保护产品质量,有效防止糊料。
MVR蒸发器的浓缩度为50%左右时,只能完成MVR蒸发器,所需浓度为60%时,应安装闪存设备。
MVR蒸发器技术特点
1、低功耗,低运营成本;
2、占地面积小。
3、减少公共事业支持,减少项目总投资,
4、运行顺畅,自动化程度高;
5、不需要初级蒸汽。
6、由于常用的单一效果,产品停留时间短。
7、工艺简单,实用性强,部分负荷工作特性好。
8、MVR蒸发器运营成本低,无需冷冻装置即可蒸发到40以下,特别适用于热感材料。
MVR蒸发用于压缩气体的机器根据正位移原理或力学原理工作。在正位移机中,通过移动的机器将呼吸室与压力室分开。减小了工作室的体积,增加了气体压力。使用往复压缩机时,这个过程是通过气缸内活塞的运动来完成的。动力机器通过叶轮的高速旋转提供气体能量。气体先加速,然后可以通过分析叶轮进行下游的扩散器减速。这样,高速转换成压力能量。根据流体通过叶轮的方向,MVR蒸发设备称为轴流式、混合式或离心式压缩机。
合适的MVR蒸发压缩机类型取决于企业相关技术应用系统程序的操作条件。核心参数是要实现的压力上升和要压缩的蒸汽流动。MVR蒸发装置经常在真空范围内管理工作,加热材料表面处理负荷中等,温差小,因此我们通常可以使用离心式再压缩机。
MVR蒸发是机械蒸汽推荐的缩写。Mvr是一种技术,它可以重复使用自己产生的第二次蒸汽的能量,从而减少对外部能源的需求。
经过第二次蒸汽、压缩机压缩后,压力和温度可以提高,热焓增加,被送到MVR蒸发器的加热室,用作进行加热过程中蒸汽,使材料液保持快速蒸发系统状态,加热蒸汽本身将热量凝结到材料本身,并传递给水。这样可以充分利用本来要废弃的蒸汽,回收潜热,提高热效率。
MVR蒸发其工作过程是将温度较低的蒸汽通过压缩机压缩,温度升高、压力升高、热量增加,然后进入换热器冷凝,利用蒸汽潜热。除了自己开车开始外,整个蒸发过程中我们不需要学生产生蒸汽。
在MVR蒸发过程中,一效蒸发器的二次蒸汽不能直接作为局部效应热源,只能作为二次或二次效应热源。如果作为本效热源,想要给予额外的能量来提高其温度。蒸汽喷射泵只能通过压缩部分进行二次蒸汽,MVR蒸发器可以提高压缩蒸发器的所有学生二次蒸汽。
溶液通过降膜蒸发器中的物料循环泵在加热管中循环。MVR蒸发早期蒸汽是新鲜蒸汽,在管外加热溶液加热沸腾后,会产生第二次蒸汽,产生的第二次蒸汽由涡轮增压风扇吸入,经过增压后,第二次蒸汽温度升高,进入加热热源,循环蒸发。正常工作启动后,涡轮压缩机吸入二次利用蒸汽,经过增压,变成一种加热蒸汽,不断发展循环蒸发。
MVR蒸发器是根据蒸发、浓缩、结晶的原理,针对化学有机废水高盐度、高浓度的特点。结晶有机废水采用多效真空蒸发浓缩。浓缩液中的盐分离后,用盐收集器回收,浓缩液干燥回收或焚烧。蒸发后的冷凝水一般经过后续生化处理,可以达到废水排放标准。目前使用的MVR蒸发器蒸发效率一般,由于热量利用不足,蒸发速度较慢。因此,有必要设计一种新型MVR蒸发器。
为解决现有技术的不足,技术人员提供一种新型MVR蒸发器。为了达到上述目的,它采用如下技术方案:该新型MVR蒸发器,包括预热装置、换热器和蒸发装置,其特征在于:换热器设置在预热装置和蒸发装置之间,水泵固定设置在预热装置的顶部,水泵的进水端与抽水管固定连接,抽水管的另一端通向预热装置的内端,水泵的出水端与排水管固定连接,排水管的另一端与换热器连接。预热装置包括预热箱和预热加热管,预热加热管固定设置在预热箱的底端;
预热箱的一个侧壁上端附近固定设置有进水口;抽水管穿过预热箱的顶端到达预热箱的底部。预热装置包括预热箱和预热加热管,预热加热管固定设置在预热箱的底端;预热箱的一个侧壁上端附近固定设置有进水口;抽水管穿过预热箱的顶端到达预热箱的底部。该换热器包括与冷水进口、冷水出口、热气进口和热气出口固定连接的换热罐主体,换热器底端固定设置有多个撑腿。
MVR蒸发装置包括蒸发罐、蒸发加热管、废水进口、排气口、出水口和除雾器,蒸发加热管固定设置在蒸发罐内端靠近下端的位置;进水管的一端连接冷水出口,进水管的另一端连接废水入口。排气管的一端与热气入口连接,另一端与排气口连接。
与现有技术相比,该新型MVR蒸发器的有益效果是:
1.MVR蒸发器具有两种预热措施,先利用加热管对废水进行预热,然后利用蒸发罐中蒸发产生的蒸汽对废水进行第二次加热,使得废水在进入蒸发罐时已经被加热到更高的温度,此时只需要很短的时间就可以蒸发,这大大提高了蒸发器的效率;
2.现有技术中,蒸发产生的蒸汽直接转化为机械能或其他能量,但在这个过程中损失了更多的能量,该新型MVR蒸发器设备直接利用蒸汽进行二次预热,路径短,能量损失小,适应性更广。
通常而言,MVR蒸发器的工作原理是根据蒸发、浓缩、结晶的原理,对结晶有机废水采用多效真空蒸发浓缩,浓缩液中的盐分离后,用盐收集器回收,浓缩液干燥回收或焚烧,蒸发后的冷凝水一般经过后续生化处理,从而达到废水排放标准。
为了浓缩废水,废水处理中经常使用MVR蒸发器,但是使用MVR蒸发器处理废水往往会消耗大量的能量,其中热蒸汽带走的能量更多,蒸发器的本体也在不断散热。如果能减少蒸发器本体的散热,回收热蒸汽中的余热,就能有效提高MVR蒸发器的效率。同时,蒸发器中较高的压力阻碍了水的蒸发。
如果压力降低,将有利于废水的蒸发。在热蒸汽与冷水进行热交换的过程中,热交换往往缓慢而不充分,充分的热交换需要较长的管道,因此需要一种热交换的效率更高的MVR蒸发器,以提高热蒸汽的利用率,节省空间。
技术特点:为克服现有技术不足,技术人员提供一种新型MVR蒸发器,以提高MVR蒸发器的换热效率,减少蒸发器本体的散热。为了达到上述目的,它采用如下技术方案:该MVR蒸发器包括蒸发罐和换热器,MVR蒸发器还包括曝气装置,曝气装置包括气泵和曝气管,曝气管安装在蒸发罐的下端;蒸发罐的上端设有消泡挡板,蒸发罐的下端设有加热器,蒸发罐的下端设有废物出口,蒸发罐的上端设有蒸汽出口,蒸汽出口与换热器连接;换热器分为上下两个室,隔板上安装有微热管阵列。微热管阵列在上腔室中具有散热端,在下腔室中具有吸热端。
蒸汽出口与下腔室相连进行热交换。下部腔室在其远离蒸汽出口的一端具有冷凝物出口。冷却液进口和蒸汽出口与加热器的同侧连接,冷却液进口与加热器上腔的连接位置低于热液出口与上腔的连接位置。加热器的下圈小,上圈大,加热器的下圈安装有曝气管。气泵与曝气管之间设有止回阀,曝气管为环形。换热器的折流板上设有均匀分布的微热管阵列,微热管阵列的散热端设有散热片。另外,蒸发罐外有保温层。
该MVR蒸发器的优点是:该装置的蒸发池内增加曝气装置,降低废水蒸发的沸点,环形加热器中间安装曝气管,提高蒸发效率;蒸汽出口使用微型热管阵列与周围装置连接,以提高热交换效率并提供预热的废水,工作效率更佳。
废液干燥机它主要是将制冷系统、真空系统、导热油加热系统、排湿系统组合为一体的新型设备,在使用的时候自然也都是起到了很重要的作用呢。下面为大家来介绍下废液干燥机的优点?
废液干燥机它在使用的时候还是可以较大地利用箱体内存放物料空间进行干燥的冷冻真空干燥,在这样的情况下就可使干燥后粉体拥有良好的分散性。它的的操作简单,占地面积也比较小。正是因为这些原因才使得它的深受大家的青睐。
废液干燥机在一般开机后将物料投入物料箱内即可进行冷冻。这个时候就可以使得物料的冷冻过程,一方面是真空系统进行抽真空把一部分水份带走;另一方面是受冻时把某些分子中所含水份排到物料的表面冻结,因此就会很好的达到冷冻要求后,但是在操作废液干燥机的时候它也都是由加热系统对物料加热干燥,通过抽真空把物料中所含的水份带到冷冻捕集箱结冻,达到物料冷冻干燥要求。
废液干燥机它要是在在低温下进行,因此对于许多热敏性的物质特别适用。比如说它在蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用。所以说它的优点还真的是体现在不同的地方的。而且我们为大家说的这款废液干燥机在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。另外,它在运行的时候它的微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性状。这里的机械型号多、规格全,都是可以能满足不同用户的要求。
总之,关于废液干燥机的优点的知识点一些相关信息你就可以来这里咨询的。看完文章内容以后,要是在遇到这种事情的话就知道该从哪方面去选了。希望能为你带来帮助吧。

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