预防结垢措施
(1)晶种法:通过在高盐废水中加入一定的或氯化钙作为晶种,利用与垢物相同的晶体表面对垢物的亲和力,降低废水中过饱和度,使废水中析出的分子优先附着在悬浮的晶种上,而不是沉积在加热管内壁上,达到了防垢的目的。
(2)加阻垢剂法:通过添加阻垢剂,去螯合废水中的金属结垢离子,防止它们与碳酸根、硫酸根结合而结垢。
(3)加酸法:加酸法是传统的化学清洗方法,调节废水PH≤5.0,除去碳酸或碳酸氢根,防止结碳酸钙垢。这种方法对各种沉积都有效,比机械方法省时。但化学清洗对系统和其他金属部件有腐蚀性,容易出现腐蚀设备管线的事情,而且在排放时污染环境。
(4)净化预处理法:采用硬度和碱度去除工艺,去除浓盐废水中的钙、镁离子和硫酸根、碳酸根离子,防止产生碳酸钙和结垢。
(5)控制固液比法:外加热式强制循环蒸发器生产过程中,可通过控制浓盐废水中固液比量在一定的范围内,在轴流泵的作用下,含较多结晶体的废水具有一定的流速,对换热管内壁有较强的冲刷作用,使晶核无法在加热管内壁附着形成垢层。
MVR蒸发器技术原理与实现
MVR蒸发器技术原理概述。MVR是重新利用它自身产生的二次蒸汽能量,从而减少对外界能源需求的一项技术。MVR蒸发器——机械式蒸汽再压缩蒸发器,是利用高能效蒸汽压缩机将物料中产生的二次蒸汽进行压缩,把电能转换成热能,以提高二次蒸汽的焓值。被提高热能的二次蒸汽压入蒸发室进行加热,以达到循环利用二次蒸汽已有的热能,从而不需要外部新鲜蒸汽,依靠蒸发器自循环来实现蒸发浓缩之目的。MVR蒸发器通过PLC、单片机、组态等形式来控制系统温度、压缩机马达转速,使系统保持蒸发平衡,当达到设定浓度时进行出料。
用于气体压缩的机器是按照正位移原理或动力学原理来操作的。在正位移机器中,机器活动件将吸入室和压力室分隔开,操作室的体积减少而气体压力升高。在使用往复式压缩机的情况下,这样的过程通过气缸内活塞的运动来实现的。在动力式机器中,通过叶轮片高周速的旋转供给气体能量。气体首先被加速,然后通过位于叶轮下游的扩散器减速,这样高速度转化为压力能。根据流体通过叶轮的方向,将相关设备称为轴流、混流或离心式压缩机。由于蒸发装置经常是在真空范围内操作,加热表面负荷中等且温差小,所以通常采用离心式再压缩机。
MVR蒸发器工作原理概述。从蒸发器出来的二次蒸汽,经压缩机压缩,压力、温度升高,热焓增加,然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样,原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率,生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效。
为使蒸发装置的制造尽可能简单和操作方便,经常使用单效离心再压缩器,也可以是高压风机或透平压缩器。这些机器在1:1.2到1:2压缩比范围内其体积流量较高。对于低的蒸发速率,也可用活塞式压缩机、滑片压缩机或是螺杆压缩机。 MVR蒸发器节能实现原理。多效蒸发过程中,蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源,只能作为次效或次几效的热源。如作为本效热源必须额外给其能量,使其温度(压力)提高。蒸汽喷射泵只能压缩部分二次蒸汽,而MVR蒸发器则可压缩蒸发器中所有的二次蒸汽。
溶液设计在一个降膜蒸发器里,通过物料循环泵在加热管内循环。初始蒸汽用新鲜蒸汽在管外给热,将溶液加热沸腾产生二次汽;产生的二次汽由涡轮增压风机吸入,经增压后二次汽温度提高,并作为加热热源进入加热室循环蒸发。正常启动后,涡轮压缩机将二次蒸汽吸入,经增压后变为加热蒸汽,由此源源不断进行循环蒸发。蒸发出的水分终变成冷凝水排出。
由于成本原因,单级离心压缩机和高压风机被普遍用于机械蒸汽再压缩系统。离心压缩机是体积控制机器,即无论吸入压力多大,体积流率几乎保持恒定。而质量流量的变化与吸入压力成比例。
高盐废水中含有钙、镁离子和硫酸根离子、碳酸根离子、硅酸盐等,它们在蒸发结晶过程中,不断浓缩达到共饱和产生、碳酸钙等晶核及硅酸盐胶体,晶核及胶体在蒸发器加热管、换热器的被加热面上附着形成垢层。蒸发器、换热器结垢后,需酸洗除垢,既耗时又会造成设备腐蚀。浓盐废水在蒸发汽化过程中,易产生二次蒸汽雾沫夹带,雾沫中所带的含盐水滴附着在除沫器的丝网或折流板上,不断浓缩析出晶体形成垢层,严重时造成二次蒸汽受阻。随着循环的浓盐废水浓度不断升高,废水中所含、碳酸钙、硅酸盐会在降膜式蒸发器的分布器缝隙处析出、附着结垢,造成部分分布器堵塞。
蒸发器内循环浓盐废水中晶种控制量是蒸发结晶过程中,防止同种晶型、溶解度小的盐析出附着于换热管(或面)结垢的重要指标。其控制范围窄,易波动,且监测分析结果滞后,一旦未及时发现晶种量不足进行调整时,可能已发生了结垢现象。
MVR降膜蒸发器
在MVR降膜蒸发器中,液体和蒸汽向下并流流动。料液经预热器预热至沸腾温度,经顶部的液体分布装置形成均匀的液膜进入加热管,并在管内部分蒸发。二次蒸汽与浓缩液在管内并流而下。
特点及适用物系:
料液在蒸发器中的停留时间短,能适应热敏性溶液的蒸发; 降膜蒸发器极易使管内的泡沫破裂,故亦适用于易发泡物料的蒸发;另外,降膜蒸发还适用于高粘度溶液。
优点:
由于降膜蒸发器是液膜传热,所以其传热系数高于其他形式的蒸发器;此外,降膜蒸发没有液柱静压力,传热温差显著高于其他形式的蒸发器,故可取得良好的传热效果,一次性投入小,是优先选择的蒸发器形式。
MVR蒸发器是英文mechanical vapor recompression的简称。mvr是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量,从而减少对外界能源的需求的一项技术。二次蒸汽,经过压缩机的压缩,压力和温度得以升高,热焓随之增加,被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽即生蒸汽使用,使料液维持蒸发状态,而加热蒸汽本 身将热量传递给物料本身冷凝成水。这样,原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率。MVR蒸发器是一种主要应用于制药行业的新型节能蒸发设备,该设备采用低温与低压汽蒸技术和清洁能源为能源产生蒸汽,将媒介中的水分离出来,是目前的蒸发技术,是替代传统蒸发器的升级换代产品。
二手MVR蒸发器技术特点:
1)低能耗、低运行费用;
2)占地面积小;
3)公用工程配套少,工程总投资少,
4)运行平稳,自动化程度高;
5)无需原生蒸汽;
6)由于常用单效使产品停留时间短
7)工艺简单,实用性强,部分负荷运转特性优异
8)操作成本低,可以在40℃以下蒸发而无需冷冻设备,特别适合于热敏性物料。
二手MVR蒸发器应用范围:
1)蒸发浓缩
2)蒸发结晶
3)低温蒸发
a)蒸发一吨水需要耗电为23-70度电;
b)可以实现蒸发温度17-40℃的低温蒸发,无需冷冻水系统。