在大规模工业生产中,往往需蒸发大量水分,这就需要消耗大量能源加热水产生蒸汽。为了减少加热蒸汽的消耗,可采用多效蒸发。然而在实际情况中,多效蒸发的操作和设计都会遇到各种各样的实际情况,应该怎么办呢?
三效蒸发器处理腌制行业废水:
蒸发器类型:三效蒸发器
设备规格:处理量550t/d
项目概述:废水含有的盐水。本项目针对水质条件采用三效强制循环蒸发器。
工艺流程描述
原水→预热系统→进入三效蒸发器→晶浆液→离心机→固体产出
原液首先和返回的母液进入预热系统。
进入预热系统后,混合液和一效加热器的鲜蒸汽冷凝水预热;
预热后的物料按三效顺流的工艺,首入效。
进入一效蒸发器系统的物料经过循环泵的作用,在加热室循环加热,然后在分离器蒸发分离,沸腾蒸发的蒸汽上升,浓缩液停留在系统内;
当第二效需要加料时,自控系统会自动把一效的浓缩液送入第二效;
当第三效需要加料时,自控系统会自动把二效的浓缩液送入第三效;
当第三效晶浆浓度达到设计值时排出分离器;
晶浆进入离心机离心分离,得到固体,母液返回预热系统;
二次蒸汽流程:
一效加热器热源:外接饱和鲜蒸
二效加热器热源:一效二次蒸汽
三效加热器热源:二效二次蒸汽
蒸发产生的二次蒸汽夹带有少量的液滴,这些脏的二次蒸汽上升,进入除雾器,通过逆流洗涤,将二次蒸汽中夹带的微小液滴洗涤出来,重新进入料液。被洗掉雾沫的二次蒸汽,进入下一效加热器的蒸汽侧。
外接饱和鲜蒸汽换热后冷凝成水,去往预热器为原料预热。
三效二次蒸汽进入冷凝器冷凝。
工作原理:
MVR蒸发器采用压缩机提高二次蒸汽的能量,并对提高能量的二次蒸汽加以利用,回收二次蒸汽的潜热。
具体为:将蒸发器产生的二次蒸汽,通过压缩机的绝热压缩,使其压力、温度提高后,再作为加热蒸汽送入蒸发器的加热室,冷凝放热,因此蒸汽的潜热得到了回收利用。冷料在进入蒸发器前,通过热交换器吸收了冷凝水的热量,使之温度升高,同时也冷却了冷凝液和完成液,进一步提高热的利用率。
主要特点:
1、蒸发水量可达0.5t/h~100t/h
2、正常运行时该系统只用电,不用蒸汽,蒸发每吨水的能耗为15KW.h至100KW.h,运行费用低。
3、是目前节能的蒸发器,多为单效蒸发,加热温差小,停留时间短,适于热敏性物料。
4、结构紧凑,占地面积小。
5、设备通过PLC控制实现自动运行,能够长期连续稳定运行。
蒸发器主要类型:
MVR强制循环蒸发器、MVR升膜蒸发器、MVR降膜蒸发器、MVR分体式蒸发器等
应用范围:
广泛应用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或溶液的蒸发浓缩,并可广泛用于以上行业的废水处理。
工作原理:
多效蒸发将几个蒸发器串联运行的蒸发操作,使蒸汽热能得到多次利用,从而提高热能的利用率,多用于水溶液的处理。在三效蒸发操作的流程(见图)中,个蒸发器(称为效)以生蒸汽作为加热蒸汽,其余两个(称为第二效、第三效)均以其前一效的二次蒸汽作为加热蒸汽,从而可大幅度减少生蒸汽的用量。。
系统组成:
1-6效加热器、1-6分离器(汽液分离或结晶器)、预热器(末效蒸汽、盘管预热或列管预热)、冷凝器、冷凝水储罐、真空泵、循环泵(过料)、强制循环泵、冷凝水泵、结晶(稠厚)釜、旋液装置、母液罐、离心机、电气仪表控制及阀门、管路等组成。
工艺选择 蒸汽消耗(T、不带热压泵) 蒸汽消耗(T、带热压泵)
单效蒸发器 1.1 0.8
双效蒸发器 0.6 0.5
三效蒸发器 0.4 0.35
四效蒸发器 0.3 0.28
五效蒸发器 0.25 0.23
六效蒸发器 0.22 0.2
能耗对比:
工艺选择 蒸汽消耗(T、不带热压泵) 蒸汽消耗(T、带热压泵)
单效蒸发器 1.1 0.8
双效蒸发器 0.6 0.5
三效蒸发器 0.4 0.35
四效蒸发器 0.3 0.28
五效蒸发器 0.25 0.23
六效蒸发器 0.22 0.2
降膜蒸发器的主要特点:
1.系统由于蒸汽加热均匀、料液为液膜式流动蒸发,所以具有传热效率高加热时间短等主要特点。如再配置热压泵,更具节能降耗,蒸汽耗量低、冷却水循环量低等优点。
2.物料沿管内壁向下加速加压流动蒸发,适应粘度较大的料液蒸发浓缩。
3.由于物料在每根管内成膜状蒸发,料液加热时间非常短,所以特别对食品蒸发浓缩非常有利,较大的保存了食品的营养成份。
4.蒸发过程在真空作用下,既保证了物料的卫生要求,同时保证了环保要求,同时大大降低了蒸发温度,加上配置热压泵,部份二次蒸汽经热压泵重新吸入与生蒸汽混合,既节约了生蒸汽,同时由于通过热压泵的蒸汽呈喷射雾状进入加热壳体,蒸汽迅速扩散,料液加热温和,所以适合热敏性物料的浓缩。
5.设备适用于发泡性物料蒸发浓缩,由于料液在加热管内成膜状蒸发,即形成汽液分离,同时在效体底部,料液大部份即被抽走,只有少部份料液与所有二次蒸汽进入分离器强化分离,料液整个过程没有形成太大冲击,避免了泡沫的形成。
6.对于食品蒸发浓缩,设备可同时具备杀菌功能,物料先经预热,然后进入杀菌器,达到94度以上,维持24秒左右,即进入一效效体,物料迅速闪蒸,温度瞬间下降。
7.设备可配备CIP清洗系统,实现就地清洗,整套设备操作方便,无死角。
8.设备连续进出料。
9.设备可配置自动化系统,实现进料量自动控制,加热温度自动控制,出料浓度自动控制,清洗自动控制,还可配备突发停电、故障时对敏感性物料的保护措施。其它安全、报警等自动化操作、控制。
不管几效蒸发器,浓缩物料是根本目的。一般蒸后物料有一个浓度要求,后效出料有一个密度计,可控制物料浓度,密度计与直流、回流阀连锁,当物料达到设定要求,出料泵直流,否则回流。