MVR蒸发在工业各领域应用详解

刘洪福

MVR蒸发在工业各领域应用详解

节能环保是国家之大事，蒸汽价格飞速上涨是企业成本面临之大难，怎样才能让我们二者兼得呢？当我们提出这个疑问是国外早就已经解决的这一“技术难题”，机械蒸汽再压缩技术（MVR）近年在国内迅速发展，今天小七就带大家看看我们都用在哪些领域，工艺流程是怎样的，最后还有惊喜哦！

MVR蒸发是什么?

    MVＲ蒸发技术可以说是一种经济的能量集成技术，减少了一次能源的浪费和大量的冷却、加热需求对环境造成的负面影响。

   对于没有生蒸汽的场所同样适用，可以使用电能产生二次蒸汽，系统输入少量外功，便可有效利用低压水蒸汽的大量热能。

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MVＲ蒸发技术具有如下优点：

·         耗用少量新鲜蒸汽，运行费用低;

·         公用工程配套少，占地空间小;

·         启动容易，操作简单，运行稳定;

·         构造简单，操作成本低，蒸发温和

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MVR系统组成

·         蒸发器：主题设备，包含加热器、分离器、循环泵。

·         压缩机系统：核心设备，压缩二次蒸汽提供蒸发热源，提高二次蒸汽的热焓。

·         预热器：余热利用及提高进料温度。

·         真空系统：维持整个系统的真空度，从装置中抽出部分不凝气体以及溶液代入得气体，以达到系统稳定的蒸发状态。

·         控制系统：压缩机转速、阀门、流量计、温度、压力的控制调节，以达到自动蒸发、清洗、停机等操作。自动报警、自动保护系统不受损伤，保持系统动态平衡。

·         清洗系统：使用CIP原位清洗或者拆除清洗。

MVR有哪些应用？

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海水淡化领域

   目前国内海水淡化技术主要有反渗透法和蒸馏法。其中蒸馏法主要包括多级闪蒸、低温多效蒸馏和压气蒸馏技术（VC）。由于MVR技术节能最为显著，因此应用较广泛。

基本原理：

    海水蒸发过程所产生的二次蒸汽，经压缩机增压，蒸汽饱和温度相应提高，再输入到蒸发器管束内，作为进料海水蒸发的热源，并自身冷凝为淡化水。

工艺流程：

    进料海水用极少量阻垢剂预处理后，进入一个板式换热器，回收自蒸发器排放出的浓盐水和淡化水热量。之后，与循环的浓盐水混合，进入到蒸发器中，喷淋到水平传热管束的外表面上，喷淋量刚好在管子表面形成连续的液膜，与管束内经压缩机增压的蒸汽热交换。管内蒸汽冷凝成淡水导出，管外一部分盐水产生蒸发，通过汽液分离器出去夹带的液滴之后，蒸汽进压缩机并导入传热管束内，如此构成二次蒸汽不断的循环和潜热交换。如上图2-3所示。

主要优缺点：

   压气蒸馏与多效蒸馏的技术十分类似，差别在于前者使用压缩机，后者使用蒸汽驱动。

适用范围：适用于仅有电能的地方，主要建造中小型装置。

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制盐领域

  MVＲ制盐工艺，可以很好地解决现有制盐生产因为能源涨价所造成的成本大幅度升高问题，是制盐企业减少能源消耗，提高产品质量，降低生产成本，提高经济效益的最佳选择.

工作原理：

   首先采用生蒸汽加热卤水到沸点，来自蒸发器的低温低压二次蒸汽为压缩机所吸入，通过压缩机的绝热压缩作用，提高二次蒸汽的压力和饱和温度，然后送回原蒸发器的加热室，作为加热蒸汽使用。压缩机在此过程中消耗一定的有用能。加热蒸汽进入加热室后与卤水换热，蒸发出水份，即二次蒸汽。二次蒸汽为压缩机吸入，形成循环过程。

系统组成：

   蒸发系统、二次蒸汽洗涤系统、蒸汽压缩系统、压缩蒸汽过热度消除系统、进罐卤水预热系统、离心脱水干燥系统、冷凝水系统、生蒸汽系统、其它系统，根据物料不同，通常有卤水处理系统，石膏晶种法需要有石膏系统。含硝卤水需要有提硝系统等。

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废水处理领域

   许多生产领域会产生含有大量的无机盐的废水，如氯化钠、硫酸钠、碳酸钠等，这些无机盐一直是废水处理中的难题之一，如果对废水中的无机盐加以回收，这些无机盐既可以作为生产过程的原料、节约成本、避免资源的浪费，又可以避免环境污染，实现资源的循环使用。

工艺流程：

   通过泵将预热器加热、浓缩处理的制药废水引入MVR蒸发器中，在热交换器中，利用蒸汽对制药工业废水进行循环加热、蒸发、浓缩等处理，得到的蒸馏水回流到预热器中，以用于预热原液；得到的浓缩液和蒸汽则进入液气分离器中，通过液气分离器，分离出的蒸汽进入压缩机内，而分离出的浓缩液则被直接回流至收集罐内，对浓缩液进行处理可回收其中的有用物质。

废水领域主要有：石油废水、香料废水、原药废水、化工废水

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全卤制碱领域

    氯碱的生产具有能耗高、有污染的特点，因此，烧碱行业必须采用离子膜法制碱工艺，而要用此工艺实现全卤制碱，需处理淡盐水至接近饱和。去掉水分的方式包括膜过滤、多效蒸发、MVＲ 蒸发、淡盐水返井4 种。

MVR核心部件

   MVR蒸发技术的核心部件要数压缩机了，但是以前一般较好的压缩机都是依靠进口，不过最近几年发展，国内也有很多好的压缩机生产企业。MVR压缩机主要有两种-罗茨压缩机和离心压缩机。

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罗茨蒸汽压缩机

  罗茨压缩机属于容积型风机，相对于普通离心压缩机而言，压缩比高，单级压缩温升可达25摄氏度。

    对于罗茨蒸汽压缩机而言，由于其转速较低，因此具有更好的稳定性。

    一般来说，罗茨蒸汽压缩机的转速在980～1450r/min，普通离心蒸汽压缩机的转速在6000～9000r/min，而单级高压离心机的最高转速可达30000r/min。

    当然，对于罗茨机来说，其劣势也很明显，其单级体积流量过小、效率低、保养周期短（一般2000h/次）是其先天缺陷；同时罗茨风机噪声频谱较宽，且以63-8000HZ的低中频噪音为主要成份，在运行中的噪声高达100分贝以上，对人员健康伤害较大。

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普通离心蒸汽压缩机

    普通离心蒸汽压缩风机一般压缩升温为8～10摄氏度，目前主要应用机型基本为进口压缩风机，优点是效率高，性能稳定。

    在需要较高压缩比的工况可将两台离心蒸汽压缩风机串联，以获得更高的压缩温升，但同时，风机的效率会有所下降。

    一般情况下，在蒸发过程中都有沸升的情况出现，有的溶液沸升甚至会很高，这时就需要两级或三级风机串联使用。

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单级高速离心压缩机

    单级高速离心压缩风机的显着特点是风机转速高，有很高的压缩比，从而压缩温升较高，最高可达25～30摄氏度，同时，它还有效率高、低能耗、更大处理量，因而应用范围更广泛。

目前单级高速离心压缩风机以国产为主，技术已经比较成熟，设备保养周期在18个月以上。单级高速离心压缩风机噪音频率在8000～12000Hz，为高频次生波噪音，超出了人耳敏感区，对人员的伤害并不大。

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总结

·         在蒸发量较小时，可选用罗茨机械蒸汽压缩风机；

·         蒸发量较大沸升较小时，可选择普通离心蒸汽压缩风机；

·         而对蒸发量大沸升大的工况建议选用单级高速离心压缩风机。