因其結構設計上的性,使得料液在設備中的流速會*其快,所以其成膜所需的氣體量和流速都能十分小,這對保證蒸發器的蒸發效率是有利的。但同時也要控制好蒸發器料液下流速度,避免因過快而影響成膜質量。從三百六十度來看,降膜蒸發器和升膜蒸發器在一定程度上是互補的,所以兩者配合使用的話效果會*理想。
機械式蒸汽再壓縮(MVR)蒸發器,其原理是利用高能效蒸汽壓縮機壓縮蒸發產生的二次蒸汽,把電能轉換成熱能,提高二次蒸汽的焓,被提高熱能的二次蒸汽打入蒸發室進行加熱,以達到循環利用二次蒸汽已有的熱能,從而可以不需要外部鮮蒸汽,通過蒸發器自循環來實現蒸發濃縮的目的。
通過PLC、工業計算機(FA)、組態等形式來控制系統溫度、壓力、電機轉速,保持系統蒸發平衡。從理論上來看,使用MVR蒸發器比傳蒸發器節省80%以上的能源,節省90%以上的冷凝水,減少50%以上的占地面積。
MVR其基本原理是:對蒸發過程中產生的廢熱蒸汽通過逆流洗滌及機械再壓縮,提高廢熱蒸汽的清潔度及熱焓,重新利用,達到節能與環保的目的。
MVR壓縮機可使用離心式壓縮機,或者羅茨式壓縮機。這些機器在1:1.2到1:2壓縮比范圍內其體積流量較高。 蒸發設備緊湊占地面積小所需空間也小。又可省去冷卻系統。對于需要擴建蒸發設備而供汽,場地不夠的現有工廠供水能力不足,特別是低溫蒸發需要冷凍水冷凝的場合,可以收到既節省投資又**較好的節能效果。
MVR除開車啟動外,整個蒸發過程中無生蒸汽(有些物料來料溫度低,預熱至沸點需要少量蒸汽)。多效蒸發過程中,蒸發器某一效必須額外給其熱源能量,使其溫度(壓力)提高;蒸汽噴射泵(TVR)只能壓縮部分二次蒸汽。而MVR蒸發器則可回收利用蒸發器中所有的二次蒸汽。蒸發一噸水需要耗電為25-70度電,生蒸汽經濟性相當于多效蒸發的20-30效,減少了對外部加熱及冷卻資源的需求,降低能耗,減少污染。
帶有MVR強制循環結晶器簡稱MVR—FC,結晶室有錐形底,晶漿從錐形底排出后,經循環管,靠循環泵送入換熱器,被加熱后,重又進入結晶室,如此循環往復,實現連續結晶過程。晶漿排出口位于接近結晶室錐底處,而進料口則在排料口之下的腳底位置上。由結晶分離出來的二次蒸汽經過壓縮機升溫后輸送到蒸發器的加熱室中作為加熱蒸汽使用。這種結晶器可通過用于蒸發法、間壁冷卻或者真冷卻法結晶。產品的粒度約在0.1~0.84mm的范圍。這種結晶器已被用于、尿素、檸檬酸等產品。
MVR強制循環蒸發器主要特點:
1、蒸發過程不在加熱表面而是在分離器中進行。因此,在列管中結殼和沉淀產生的結垢現象被降低到低限度 。
2、管內流速由循環泵決定: 溶液在設備內的循環主要依靠外加動力所產生的強制流動。循環速度一般可達15-35米/秒。傳熱效率和生產能力較大。原料液由循環泵自下而上打入,沿加熱室的管內向**動。蒸汽和液沫混合物進入蒸發室后分開,蒸氣由上部排出經壓縮機壓縮,溫度、壓力提高,熱焓增加,然后進入換熱器冷凝,以充分利用蒸汽的潛熱,流體受阻落下,經圓錐形底部被循環泵吸入,再進入加加熱管,繼續循環。適用于易結垢液體、高粘度液體 尤其適合用作鹽溶液的結晶蒸發器。
刮板薄膜蒸發器是一種適應性很強的蒸發器,對高粘度、熱敏性和易結晶、結垢的物料都適用。尤其適宜熱敏性物料、高粘度物料及易結晶含顆粒物料的蒸發濃縮、脫氣脫溶、蒸餾提純。
由于刮板的運動,將物料不斷地在蒸發面上刮成薄膜,以達到薄膜蒸發的效果。蒸汽是常用的熱介質,由于降低了物料的沸點,在保證相同Δt的條件下,就可降低加熱介質的溫度,利用低品位的蒸汽,有利于能量的綜合利用。特別適宜作為多效蒸發的末效蒸發器。亦可用于易起泡、易結垢的物料。刮板式薄膜蒸發器由轉軸、料液分配盤、刮板、軸承、軸封、蒸發室和夾套加熱室等所組成,一般有立式、臥式兩種類型。
刮板薄膜蒸發器具有以下特點:
1、傳熱系數值高,蒸發能力大,蒸發強度可達到200kg/m2?hr,熱**。
2、物料加熱時間短,約5秒至10秒之間,且在真空條件下工作,對熱敏性物料*為有利,保持各種成份不產生任何分解,保證產品質量。
3、適應粘度范圍廣,高低粘度物均可以處理,物料粘度可高達10萬厘泊()。
4、改變刮板溝槽旋轉方向,可以調節物料在蒸發器的停留時間。
5、蒸發段筒體內壁經過精密鏜削并拋光處理,表面不易產生結焦、結垢。
6、操作方便,產品指標調節容易,在密閉條件下,可以自控進行連續性生產。
7、設備占地面積小,結構簡單,維修方便,清洗容易。
刮板式薄膜蒸發器是利用高速旋轉將液體分布成均勻薄膜而進行蒸發或蒸餾的一種蒸發、蒸餾設備,可進行脫臭、脫泡反應及加熱、冷卻等單元操作,在流量很小的情況下也能形成薄膜,在筒體蒸發段內壁表面附著處理液中的淤積物可被活動刮板迅速移去,和固定間隙的刮板蒸發器相比,蒸發量可提高40-69%.適應粘度變化范圍廣,高低粘度物均可以處理,物料粘度可高達10萬厘泊??蓪崿F真正高真空條件下的操作
實際生產中,有時還應用直接接觸傳熱的蒸發器。它是將燃料(通常為煤氣和油)與空氣混合后,在浸于溶液中的燃燒室內燃燒,產生的高溫火焰和煙氣經燃燒室下部的噴嘴直接噴入被蒸發的溶液中。高溫氣體和溶液直接接觸,同時進行傳熱使水分蒸發汽化,產生的水汽和廢煙氣一起由蒸發器*部排出。其燃燒室在溶液中的浸沒深度一般為0.2~0.6m,出燃燒室的氣體溫度可達1000℃以上。因是直接觸接傳熱,故它的傳熱效果很好,熱利用率高。
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