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提取浓缩设备及MVR

机械蒸汽再压缩装置(MVR)

机械蒸汽再压缩装置(MVR)

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详情描述

MVR概述

MVR (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。早在60年代,德国和法国已经成功的将该技术应⽤于化⼯、制药、造纸、污⽔处理、海⽔淡化等⾏业。


MVR技术原理

机械蒸汽再压缩时,通过机械驱动的压缩机将蒸发器蒸出的⼆次蒸汽压缩⾄较⾼压⼒。因此压缩机也作为热泵来⼯作,给蒸汽增加能量。即其⼯作过程是低温位的蒸汽经压缩机压缩,温度、压⼒提⾼,热焓增加,然后进⼊换热器换热冷凝,以充分利⽤⼆次蒸汽的潜热。除开⻋启动外,整个蒸发过程中⽆需⽣蒸汽。


MVR热流图

采⽤机械蒸汽再压缩的原因

·单位能量消耗低

·因温差低使产品的蒸发温和

·由于常⽤单效使产品停留时间短

·⼯艺简单,实⽤性强

·部分负荷运转特性优异

·操作成本低


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;

9.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。


设计与功能范围

⽬前⽤于MVR技术的蒸汽压缩机主要为两种形式:容积式和离⼼式(速度型)。容积式压缩机中最常⽤的是罗茨式压缩机,原理是利⽤两个(或三个)叶形转⼦在⽓缸内作相对运动来压缩⽓体。这种压缩机靠转⼦轴端的同步⻮轮使两转⼦保持啮合;转⼦上每⼀凹⼊的曲⾯部分与⽓缸内壁组成⼯作容积,在转⼦回转过程中从吸⽓⼝带⾛⽓体,当移到排⽓⼝附近与排⽓⼝相连通的瞬时,因有较⾼压⼒的⽓体回流,这时⼯作容积中的压⼒突然升⾼,然后将⽓体输送到排⽓通道。其具有压⽐⼤、抽⽓量⼩等特点。离⼼式压缩机是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,动能转化为压⼒能。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。其具有压⽐⼩,流量⼤、稳定性好等特点。最适⽤的压缩机类型取决于操作条件和系统的经济性。关键参数是需要达到的压升和待压缩蒸汽的体积流量。

MVR的工作原理在焓一熵图. 上如左图所示,蒸汽由饱和状态1被压缩机压缩到提⾼温度和压⼒后的2状态,然后进⼊蒸发器加热物再放热冷却⾄压⼒1状态。


△⽤于蒸汽再压缩的压缩机功能范围按照制造⼚数据(⽔蒸⽓的冷凝温度的升⾼△ K,初始状态为1bar,100℃)。


MVR-OSLO连续结晶器

MVR-OSLO连续结晶器包括MVR系统和OSLO结晶系统,OSLO型结晶器是20世纪30年代挪威⼈Jeremiassen提出的,也常称之为Krystal结晶器或粒度分级型结晶器。料液进⼊系统后由循环泵进⼊蒸发器,受热蒸发后,进⼊蒸发室,分离出来的⼆次蒸汽后的浓缩液,由中央下⾏管道直接送⾄结晶⽣⻓的底部,然后在向上⽅经晶体流化床、过饱和度消失,晶床中的晶体得以⽣⻓,当粒度达到要求⼤⼩时,从产品出⼝出料。⼆次蒸汽则通过MVR系统升温升压,回收使⽤,充分利⽤其汽化潜热,以实现节能的⽬的。


MVR-DTB连续结晶器

MVR-DTB连续结晶器包括MVR系统和DTB结晶系统,DTB结晶器是⼀种效能较⾼的结晶器,经过多年的运⾏考察,证明这种结晶器性能良好,能形成较⼤的晶粒(粒度600-1200um),⽣产强度较⾼,不易结巴,其也成为连续结晶器的主要形式之⼀。可⽤于真空冷却法、蒸发法和反应法的结晶操作。DTB结晶器中部设有导流筒,在四周有⼀个环形挡板。悬浮在螺旋桨的推动下,在筒内上升⾄液体表层,然后转向下⽅,沿导流筒与挡板之间的环形通道流⾄底部,重新吸⼊导流筒的下端,如此循环不已,形成良好的结晶条件。该种结晶器具有清⺟液溢流和消除细晶的功能,该结晶器与MVR耦合可得到较好的粒度,同时达到节能的⽬的。


MVR降膜蒸发器

原理:物料通过物料循环泵进⼊降膜蒸发器顶端,经过分配盘呈膜状流动。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蒸汽,产⽣的⼆次蒸汽由压缩⻛机吸⼊,经增压后,⼆次汽温度提⾼,作为加热热源进⼊加热室循环蒸发。正常启动后,压缩机将⼆次蒸汽吸⼊,经增压后变为加热蒸汽,就这样源源不断进⾏循环蒸发。蒸发出的⽔分最终变成冷凝⽔排出,系统稳定后⽆需补充⽣蒸汽。


MVR降膜蒸发器优点

1.停留时间短,对热敏性的物料不会引起降解。2.由于呈薄膜状,液体的流速较⼤,因此蒸发的给热系数相应⼤。3.压降⼩,因此换热器⼯艺侧的压⼒和温度⼏乎接近常数,可不⽤或少⽤显热;4.由于⼯艺流体仅在重⼒作⽤下流动,⽽不是靠温差来推动,所以允许更低的温差。5.设备内的滞液量少。6.沸腾为对流沸腾,因此管⼦表⾯状态对沸腾的影响较⼩。

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